凝聚态物理
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泡利不相容原理:定义、核心内涵与能级/能带结构影响
说明:泡利不相容原理(Pauli Exclusion Principle)是量子力学三大基本原理之一,这一原理的发现彻底改变了人类对微观粒子排布规律的认知,正如物理学家乔治・伽莫夫…
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什么是声子?定义、量子化、色散关系及调控前沿
说明:声子是凝聚态物理中描述晶体晶格振动集体激发的准粒子,它并非真实存在的基本粒子,而是晶体中原子集体振动的量子化模式。 这种量子化描述的核心意义在于,将复杂的多原子集体振动问题转…
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什么是自旋极化态密度?从电子态密度基础到自旋自由度与计算方法的全面解析
说明:本文从基础的电子态密度概念出发,逐步深化至考虑电子自旋自由度后的物理图像,详细定义其内涵,并最终探讨其主流的理论计算框架和实现方法。 什么是自旋极化态密度 在凝聚态物理与…
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自旋密度:铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性材料的微观基础
本文华算科技系统介绍了自旋密度的基本概念及其在凝聚态物理和材料科学中的重要性。自旋密度是描述材料中电子自旋分布的关键物理量,通过分析自旋向上和自旋向下电子的密度差异,可以揭示材料的…
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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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什么是功函数?从金属费米能级到半导体表面反应性的理论基础
功函数(Work Function)是指电子从固体表面脱离所需要的最小能量,通常用于描述金属或半导体等材料中的电子脱附过程。在金属材料中,功函数通常是表面电子从费米能级脱离到真…
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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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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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有效质量:从第一性原理到材料优化的全面剖析
有效质量是凝聚态物理和材料科学中的核心概念,用于描述晶体中电子或空穴在外场作用下的等效运动行为。它与自由电子质量不同,由能带曲率决定,并表现出各向异性,直接影响材料的电学、光学和拓…