量子化学
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价带顶(VBM)/ 导带底(CBM)与 HOMO/LUMO:跨固体物理与分子化学的电子能级描述对比
说明:在材料科学与理论化学的研究中,理解电子能级的分布与能隙的形成对于预测材料的电学、光学乃至化学反应性具有决定性意义。 在固体物理中,电子能级结构通常以能带理论为基础,采用价带顶…
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电子转移的多维解析:ELF、差分电荷密度、Bader与Mulliken分析方法的原理与应用
电子转移是物理化学、材料科学、催化化学乃至生物化学中的核心现象之一,它决定了化学键的形成与断裂、催化剂与反应物的相互作用、以及电化学过程的动力学特征。 在固体物理和量子化学的理论计…
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什么是ELF?电子局域函数的0-1定义、DFT计算与应用(分子反应路径/结构分析)
ELF值的范围通常是从0到1。ELF值接近1表示电子局部化,通常与孤立的电子对或形成强烈化学键的区域相关;ELF值接近0则表示电子分布较为均匀,没有显著的局部化区域。 ELF是…
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质子化反应:定义、机制与跨学科应用的综合评述
说明:质子化(Protonation)是化学中一类重要的质子转移过程,指某一分子、离子或原子团接受一个质子(H⁺)的反应。这种反应在无机与有机化学、溶液化学以及生物催化过程中具…
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分子间作用力的理论、计算方法与应用进展
在宏伟的分子世界中,原子通过共价键等强烈的化学键结合成分子实体,但这仅仅是故事的开端。分子与分子之间,甚至一个大分子内部不同部分之间,存在着一系列相对微弱但至关重要的相互作用力,统…
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什么是π-π相互作用?解析其量子本质与材料科学中的核心地位
π-π相互作用是芳香体系间通过π电子云离域产生的非共价作用力,其本质是量子力学框架下的多电子效应,主要表现为静电、色散与轨道耦合的协同作用。 在材料科学、生物识别与催化领域具有核心…
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华算科技多尺度量子化学计算解决方案:全链条服务与技术矩阵赋能科研创新
在当今飞速发展的科研领域,量子化学研究正扮演着愈发重要的角色。它深入探索稳定与不稳定分子的结构、性能及二者关系,剖析分子间的相互作用、碰撞与反应等关键问题,其应用范围广泛涵盖小分子…
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华算科技,唯一单位JCP!MView 程序:量子化学计算工具!
2025年4月2日,华算科技技术部在国际知名期刊The Journal of Chemical Physics发表题为《MView: A pre- and post-process…
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电催化理论计算:从吉布斯自由能变到多尺度融合的探索
说明:电催化理论计算通过量子化学与统计力学方法,揭示电子结构与反应动力学的关联。核心概念包括吉布斯自由能变、d带中心理论、火山图等,指导催化剂设计。 计算方法涵盖DFT、MD、机器…
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Jahn-Teller效应:经典与Pseudo-Jahn-Teller效应的区别
说明:文章中华算科技深入解析了Jahn-Teller效应及其核心机制,区分了经典的Jahn-Teller效应(源于真实简并)与Pseudo-Jahn-Teller效应(源于近简并能…
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虚频如何通过振动频率负值判断结构稳定性?
在理论计算(尤其是量子化学和固体物理的计算中),虚频(Imaginary Frequency)是指振动频率计算结果中出现的负值频率(通常以虚数形式表示,即频率值为负数的平方根)。 …
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电子转移分析 5种关键方法与应用
在密度泛函理论(DFT)和量子化学框架下,电子转移过程的分析依赖于多尺度计算方法与电子结构理论的深度融合。 电子转移作为氧化还原反应、光催化及生物能量传递的核心机制,其定量描述…
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分子轨道:定义、理论基础与计算可视化
分子轨道和原子轨道是描述电子在原子或分子中分布的数学模型,它们有不同的特性。随着理论计算化学及其应用软件的快速发展以及高性能计算机的普及,利用计算工具获取分子的轨道能级、形状和电子…
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分子静电势(ESP):理论计算、可视化解读与化学反应活性预测
静电势(Electrostatic Potential, ESP)是描述分子或原子周围电场分布的物理量,它反映了分子中各区域电荷分布的特征。 静电势的计算基于分子中电荷(原子核和电…
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什么是手性化合物?从结构特征、分类到DFT计算驱动的反应机理与手性药物/催化剂设计
本文全面解析了手性化合物的概念、结构特征及其分类,包括中心手性、轴向手性、平面手性和螺旋手性。重点介绍了DFT计算在手性化合物研究中的应用,如揭示手性反应机理、分析分子电子性质以及…
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自旋多重度:定义、第一性原理运用及实际案例研究
说明:在量子化学和凝聚态物理中,自旋多重度(Spin Multiplicity) 是一个描述体系电子总自旋角动量的关键物理量。 它深刻影响着原子、分子及固态物质的电子结构、磁学…
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离子液体的理论计算体系:电子结构解析、动力学行为模拟及可控制备策略
离子液体是在室温或接近室温下呈液态的离子化合物,一般由有机阳离子(像咪唑鎓、季铵盐等)和无机或有机阴离子(如氯离子、四氟硼酸根等)构成,具有低蒸气压、宽液态范围、良好导电性与热稳定…
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Mulliken/Bader/NPA 怎么选?电子布居分析方法论与应用全景图
本文系统介绍了电子布居分析的基本概念、理论基础及其在化学与材料科学中的应用。电子布居分析通过描述电子在原子、分子或固体中的分布情况,为理解化学键本质、反应机理和材料性质提供了重要依…
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什么是电子隧穿和质子隧穿?
总结:本文深入介绍了电子隧穿和质子隧穿的量子力学本质及其在化学、物理和材料科学等领域的核心作用,强调这两种隧穿效应在跨越经典能垒、加速反应动力学、精准能量与信息转移中的独特价值。 …