材料科学
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DFT计算如何考虑压强?——静水压与非静水压的施加逻辑、VASP实现及高压诱导材料相变/功能设计应用
总结:本文系统介绍了DFT计算中压强的物理意义及其对材料性能的影响。压强通过改变原子间距和电子云分布,可显著调控材料的电子结构和物理性质。 文中详细讲解了静水压和非静水压的施加方法…
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DFT理论探究1D/2D/3D材料的物理化学特性与功能应用
本文系统介绍了1D、2D和3D结构在DFT计算中的特性及其物理化学性质。 1D结构(如纳米线和链状分子)表现出显著的量子限域效应和各向异性电子分布,适用于光电和催化领域。 2D结构…
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d带理论:过渡金属d轨道电子结构解析与催化性能关联的理论框架
D带理论(d-band theory)是材料科学和化学领域中一个重要的理论框架,主要用于解释过渡金属化合物的电子结构及其催化性能。该理论的核心在于描述过渡金属原子的d轨道在化学反应…
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分子极化率:物理本质、构效机制及其在材料与化学中的核心作用
本文系统介绍了分子极化率的基本概念及其在电场作用下的微观机制,揭示了电子极化率、离子极化率和转向极化率的不同特性及其与温度、分子结构的关联。通过实例分析了极化率在介电材料性能评估和…
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如何绘制差分电荷图?
VESTA(Visualization of STereochemistry And Atomic details)是一款广泛应用于晶体结构可视化、电子密度分布分析以及差分电荷图绘…
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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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拆解VASP:不用公式,也能看懂这款“材料设计神器”!
材料科学领域有一款“瑞士军刀”级别的软件——VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package),它能从原子层面预测材料的性能,甚至设计出自然界不存在…
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P4VASP软件—VASP计算绘制态密度DOS和能带结构图
P4VASP是一款基于Python的开源图形化工具,专为VASP计算结果的可视化和分析设计,主要用于绘制态密度(DOS)和能带结构图,帮助研究人员深入解析材料的电子结构特性。 P4…
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VASP如何进行结构优化
在材料科学和计算化学中,结构优化是通过调整原子坐标或晶格参数,使体系能量达到极小值的过程。这一过程对于确定材料的稳定状态至关重要,随后可以进一步分析电子结构和材料特性。VASP(V…
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什么是高通量筛选?
高通量筛选(High-Throughput Screening, HTS)是一种现代科研中不可或缺的技术,广泛应用于药物研发、基因组学研究、材料科学等领域。 其核心在于通过自动化设…
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DFT如何计算晶界偏析
晶界偏析是材料科学中一种重要的微观现象,指溶质原子或杂质在晶界处的富集过程。这种现象对材料的力学、电学和化学性能具有显著影响,既可能引发脆性断裂等负面效应,也可能通过优化设计提…
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如何测量薄膜厚度?
X射线反射率(XRR)测试技术是现代材料科学和薄膜技术领域中不可或缺的重要工具。 它通过分析X射线在薄膜表面及界面的反射特性,能够精确地提供薄膜的厚度、密度、表面粗糙度以及界面质量…
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探讨X射线技术在材料科学中的实际应用
在材料科学领域,X射线技术作为一种不可或缺的表征手段,凭借其高穿透性、高分辨率和非破坏性检测的特点,广泛应用于材料的微观结构分析、成分鉴定、应力评估以及相变监测等多个方面。 例如,…
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如何计算缺陷形成能?
一、缺陷形成能的物理定义与核心公式 缺陷形成能(Defect Formation Energy)是材料科学中量化缺陷热力学稳定性的关键参数,其定义为在完整晶体中引入特定缺陷所需的能…
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XRD精修如何确定掺杂的影响?
掺杂的影响 XRD精修是材料科学中用于分析晶体结构的重要手段,通过拟合实验数据与理论计算的衍射图谱,可以获取材料的晶体结构信息。在分析掺杂时,XRD精修可以提供以下关键信息: 晶格…
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高熵合金:多元素协同效应重塑材料科学边界——从极端性能到工业革命
高熵合金的定义与核心理论 高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)是一种由五种或更多主元素以接近等原子比例(5%-35%)组成的多组分合金体系,其核心特征是混…
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新手如何快速学会阅读 Gaussian 软件的log输出文件?
对于化学和材料科学领域的研究者来说,Gaussian 软件是进行量子化学计算的重要工具。然而,许多新手在面对复杂的输出文件时常常感到无从下手。华算科技通过本文将为你提供一份简单易懂…
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差分电荷密度你得这么用!
1.什么是差分电荷密度? 差分电荷密度(Charge density difference, CDD)是材料科学中一种重要的分析工具,用于描述化学键形成或分子吸附过程中电子密度的变…
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盘点全球主要材料数据库:数据来源、数据库特点、网址!
过去若干年里,全世界范围内材料研究学者们通过实验测量和计算模拟积累了大量的材料数据,由此建立了大量可用于材料研究的涵盖材料结构与性能的数据库。 实验测量作为沿用至今的材料科学研究关…