密度泛函理论

说明：本文华算科技首先介绍外加电势对电催化反应的作用，包括如何通过密度泛函理论(DFT)模拟电极电位的影响、计算电化学势与热力学自由能变化。 随后讨论界面电场和双电层效应，如异质结…

OER（氧析出反应）是电化学和能源转换技术中的关键反应，其反应路径和机制的研究对于开发高效催化剂和能源转换系统具有重要意义。华算科技朱老师将对OER反应路径的详细分析。 OER反应…

第一性原理+电催化的一体化研究路径：以DFT为核心，计算吸附能与自由能台阶，构建CHE模型与火山图，筛选HER/OER/ORR/CO₂RR活性位；结合NEB揭示过渡态与势垒，DOS…

在密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）等第一性原理计算中，电子密度是表征体系电子结构的核心物理量。通过对电子密度进行不同角度的分析，可以揭示…

说明：原子掺杂是重要的材料调控策略，通过引入杂质原子改变材料电子结构、能带和载流子浓度，从而提升其催化、电学和光学性能。 近年第一性原理计算发展迅速，DFT成为揭示掺杂机理和缺陷态…

说明：孔道限域效应是近年来在催化与材料科学中广受关注的研究热点。通过在分子筛、金属有机框架（MOF）、共价有机框架（COF）或二维层状材料等孔道空间内调控反应物、活性位点与过渡态的…

分子轨道理论（Molecular Orbital Theory，MOT）是量子化学的重要基石之一。本文华算科技首先介绍分子轨道理论的产生背景及发展历程，阐述其在弥补传统价键理论（V…

分子筛是一类重要的多孔材料，因规整的孔道结构、独特的择形（形状选择性）性能和可调控的表面化学性质，在气体催化和吸附分离领域发挥着关键作用。 传统的硅铝酸盐分子筛（沸石）以及新型的金…

在凝聚态物理与材料科学的研究中，晶体结构中的点缺陷长期以来被认为是影响材料物理与化学性能的关键因素。其中，氧空位作为氧化物与氧化物基复合结构中最常见且最重要的一类缺陷，受到广泛的关…

差分电荷密度（Charge Density Difference, CDD）是通过比较体系在相互作用前后电子密度分布而得到的空间函数，能够直观揭示吸附、界面形成、掺杂和缺陷诱导等过…

说明：费米能级（Fermi Level）是固体物理与半导体物理中核心而基础的概念，其不仅体现在理论描述上，更深入影响材料性能与器件应用。作为电子的化学势或热力学功，费米能级在决定电…

催化剂中的氧空位是催化反应中的一个重要活性位点，尤其在析氧反应（OER）和还原反应（ORR）中发挥关键作用。 氧空位是由于氧原子从催化剂表面脱离而形成的缺陷，通常出现在金属氧化物、…

在固体物理和材料科学的理论框架中，费米能级是理解电子行为、能带分布以及材料宏观性质的关键概念。无论是在金属、半导体还是绝缘体的研究中，费米能级都起着桥梁的作用，它不仅连接着量子力学…

在固体物理与材料科学的研究中，能带结构与态密度是最为核心的两个概念。能带揭示了电子在周期性势场中运动的允许与禁止区域，反映了电子态随动量（k 点）的分布关系，而态密度则表征了在某一…

在分子物理、量子化学和材料科学中，分子前线轨道理论（Frontier Molecular Orbital Theory）提供了一种理解分子化学反应性与电子性质的直观框架。 其中，最…

电子局域函数（Electron Localization Function, ELF）是一种基于电子对局域化程度来表征化学键性质与电子结构特征的无量纲指标，取值范围为 0–1，其中…

  说明：本文华算科技围绕第一性原理在电催化中的应用展开：以DFT为核心，从功能选择、截断能与k点收敛及自旋设置等计算细节入手，构建含真空的slab模型并结合隐式/显式溶剂与恒电位…

Q1：朱老师，VASP能够计算异质结的形成能及键长键角这些信息吗？ A：可以计算，VASP计算可以得到计算体系的能量信息以及结构信息（晶格常数、键长、键角等）。 Q2：朱老师，计算…

说明：在凝聚态物理、材料科学与化学领域中，态密度（Density of States, DOS）是刻画电子能级分布及其对物性影响的重要物理量。它反映了在特定能量范围内可供电子占据的…

在固体物理与材料科学研究中，能带（band structure）是描述晶体中电子行为的核心物理量之一。通过分析材料中电子的允许能级与禁止能级区间，我们能够深入理解其导电性、光学响应…