第一性原理计算
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能带结构计算都有哪些方法?DFT、紧束缚、APW及赝势法等主流算法全解析
能带结构计算是材料科学和凝聚态物理中的核心问题之一,它描述了电子在晶体中能量分布的规律性。通过能带结构,可以了解材料的导电性、绝缘性、半导体特性等关键性质。目前,计算能带结构的方法…
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能带结构有什么作用?固体物理核心解析:能带结构定义、能带计算及其对材料电/光/热/磁性能的决定性影响
能带结构是固体物理学中一个非常重要的概念,它描述了固体中电子在周期性晶格中的能量分布。能带结构不仅决定了材料的电学性质,还深刻影响了其光学、热学和磁学等物理性质。 能带结构的研究在…
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载流子有效质量详解:定义、计算及其在半导体/热电材料中的应用
载流子有效质量是凝聚态物理和材料科学中的一个核心概念,它描述了载流子在晶体周期势场作用下的运动特性。与自由电子或空穴的质量不同,载流子的有效质量是由其在晶体中的能带结构决定的,通常…
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扩散路径与势垒:原子/离子扩散机制、DFT过渡态搜索及电池与催化材料性能优化
扩散路径与势垒是材料科学和化学中一个非常重要的研究领域,尤其在电池材料、催化反应、离子传输等方面具有广泛的应用价值。 扩散路径指的是原子或离子在材料内部从一个位置移动到另一个位置的…
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不同缺陷浓度如何建模? | 多尺度方法在半导体/合金材料性能预测中的应用策略
在材料科学中,缺陷浓度的建模是理解材料性能、优化材料设计和预测材料行为的关键环节。不同缺陷浓度的建模方法需要根据缺陷类型、浓度范围以及材料体系的特点进行选择和调整。以下将从建模原理…
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差分电荷、Bader电荷、Mulliken电荷有什么区别?——三种电荷分析方法全解析
在化学和材料科学中,电荷分析是理解分子间相互作用、化学键性质以及材料电子结构的重要工具。 差分电荷、Bader电荷和Mulliken电荷是三种常用的电荷分析方法,它们分别从不同的角…
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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…
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态密度有什么作用?
态密度(Density of States,DOS)是固体物理和凝聚态物理中的一个核心概念,它描述了在单位能量范围内,系统中可被电子占据的量子态的数量。 态密度不仅反映了材料的电子…
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自由能VS吸附能
自由能和吸附能是化学、物理和材料科学中两个非常重要的概念,它们在描述物质相互作用、能量变化和反应动力学方面具有核心地位。尽管两者在某些方面有相似之处,但它们的定义、物理意义、计算方…
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C₃N₄能带结构
C3N4(碳氮化物)是一种具有独特电子结构和优异光催化性能的材料,近年来在太阳能转换、环境修复和光催化反应等领域引起了广泛关注。其能带结构是决定其光催化性能的关键因素之一。以下将从…