电子结构
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什么是稀土催化剂?基于 CeO₂/La₂O₃等体系的性能、应用与发展趋势解析
总结:本文华算科技综述了稀土元素在催化领域的研究现状与发展趋势。稀土氧化物如CeO2和La2O3凭借独特的电子结构、氧储存/释放能力及表面碱性,在电催化、光催化和热催化中表现出优异…
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什么是晶体场理论?揭示过渡金属化合物性质的微观机制
晶体场理论(Crystal Field Theory, CFT)是一种经典的理论框架,用以解释过渡金属化合物中配位结构对其电子结构、磁性与光谱性质的影响。 作为配位化学和固体物…
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异质界面限域:多维度约束下的协同调控机制与性能优化
界面限域(Interfacial Confinement)作为近年来材料科学、物理化学与能源研究中的关键概念,逐渐发展成为解释和调控物质性能的重要理论框架。 所谓界面限域,是指在两…
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d带中心:DFT计算与电催化反应机制
说明:d带中心理论作为连接金属电子结构与电催化性能的桥梁,已成为指导催化剂设计的重要理论工具。该理论指出,过渡金属的d电子能带中心相对于费米能级的位置决定了其对反应中间体的吸附…
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功函数:催化表面电子过程的调控枢纽与理论计算
功函数(Work Function, Φ)作为表征材料表面电子逸出能力的核心物理量,在催化科学中具有重要地位。它不仅反映了表面静电势垒的高度,还与电子结构、吸附特性、界面电荷转移等…
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态密度怎么计算?固体物理与材料科学中态密度定义、计算方法及应用详解
态密度(Density of States, DOS)是固体物理和材料科学中一个非常重要的概念,它描述了在特定能量范围内,单位体积内电子或粒子的态数。 态密度的计算和理解对于理解材…
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如何选择同步辐射XAS技术?传统与HERFD-XAS性能对比及案例分析
同步辐射XAS是利用同步辐射光源研究物质内部结构和电子性质的技术,能揭示材料成分、价态、局部结构等信息,广泛应用于材料科学、化学等领域。XAS有多种表征方式,传统XAS和HERFD…
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什么是d带中心?解码过渡金属催化活性的本质规律
总结:过渡金属因其独特的d轨道结构和多变的氧化态,被誉为催化领域的“活性明星”,几乎主导了现代催化剂的设计和应用。 从d带中心理论出发,科学家们揭示了过渡金属催化活性的本质,并…
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什么是台式XAS与XES光谱学技术?
说明:本文介绍了实验室台式XAS与XES光谱技术原理、设备进展(如高效X射线源)及应用,阐述其互补性(XAS探空轨道/XES测占据态),为解析材料局域电子结构与配位环境提供关键手段…
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锂硫电池电催化剂电子结构调控:d带中心、d-p杂化等关键机制与构效关系解析
说明:本文详细介绍了d带中心、d带电子/空穴、自旋态、eg/t2g轨道、反键轨道电子填充、p带、d-p轨道杂化及f轨道等调控手段,探讨了其与催化活性的构效关系。阅读本文可深入了解电…
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自旋半金属材料:定义、特性与自旋电子学应用
本文华算科技系统介绍了自旋半金属材料的基本概念和核心特征。自旋半金属材料是一种特殊的量子材料,其电子结构在一个自旋方向上呈现金属性,在另一个自旋方向上呈现半导体性,表现出完全的自旋…
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分子轨道与能带结构:HOMO-LUMO与能带带隙的系统比较
在计算化学与凝聚态物理的交汇处,电子结构的描述尤为关键。不同领域常用不同术语来刻画能级结构:在分子体系中,研究者普遍关注的是HOMO(Highest Occupied Molecu…
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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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如何分析电子结构?能带、态密度、Bader电荷、ELF、COHP等DFT计算与实验方法详解
电子结构分析是材料科学、化学、物理和纳米技术等领域中不可或缺的重要工具。它通过揭示材料中电子的分布、能量状态和相互作用,为理解材料的物理化学性质、催化性能、光电特性等提供了理论基础…
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晶格畸变与晶格应变:概念辨析、表征技术及在光/电催化中的作用机制
说明:华算科技通过本文系统阐释了晶格畸变与晶格应变的核心概念、差异及其在光/电催化中的关键作用。您将清晰理解:畸变源于局域缺陷/掺杂导致的无序结构变化,而应变是宏观应力引发的晶格连…
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什么是”第一性原理”?从量子力学到材料性能预测,一篇讲透!
第一性原理(First Principles)是指从最基本的物理定律出发,不依赖任何实验数据或经验公式,直接推导出一个系统的性质。在材料科学中,第一性原理通常使用量子力学的基本…
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电催化剂的描述符有哪些?
说明:本文系统介绍了电催化剂设计中的关键参数——描述符,涵盖热力学、电子结构、几何结构及材料本征性质四大类描述符。阅读本文,读者能深入了解描述符在理性设计催化剂中的重要性,学会如何…
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什么是反应位点?电子结构、几何构型到 DFT 计算定位全解析
说明:反应位点是化学反应优先发生的关键位置,其活性由电子结构(如Fukui函数、局部软度)和几何构型(间距、配位数等)决定。 通过DFT计算吸附能、活化能垒,结合NEB等过渡态…
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d带中心理论如何调控催化?过渡金属电子结构与催化活性解析
d带中心理论是催化科学中一个核心且具有广泛应用的理论框架,它通过描述过渡金属的电子结构(尤其是d轨道的能级分布)与催化性能之间的关系,为催化剂的设计与优化提供了重要的理论指导。 该…
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如何选择吸附位点?——从理论到实践的科学解析
选择吸附位点是材料科学、化学工程、环境科学等领域中一个关键且复杂的问题。吸附位点的选择不仅影响吸附效率,还决定了材料的性能、稳定性以及在实际应用中的可行性。因此,如何科学、系统地选…