计算化学
-
计算化学实践者指南:如何根据问题特性选择显式/隐式溶剂模型
说明:本文华算科技比较了显式溶剂模型与隐式溶剂模型的基本概念、优势与局限。 显式模型通过真实分子再现溶剂化壳和动力学效应,但计算成本高;隐式模型以连续介质近似溶剂平均效应,效率高但…
-
计算化学视角下的化学键断裂判据:从几何结构、电子分析到动力学模拟的综合指南
说明:本文华算科技介绍了从计算化学角度判断化学键是否断裂的思路:先用几何和频率分析观察键长与振动模,其次用电子结构(键阶、电子密度、ELF/AIM)量化键的存在。 最后通过势能面搜…
-
从势能面到计算化学:过渡态与中间产物的本质差异及判定方法(DFT/NEB/IRC)
说明:本文华算科技从势能面和计算化学的角度通俗阐述了过渡态与中间产物的本质差异:过渡态是连接两个稳定态的一阶鞍点,频率分析表现为只有一个虚频; 中间产物是局部极小值,所有振动频率为…
-
什么是蒙特卡洛动力学模拟?
说明:本文华算科技介绍了动力学蒙特卡洛(KMC)模拟的基本思想:把系统演化视为一系列有速率的离散事件,按概率抽样并推进时间轴来重现长期动力学行为。 文章从计算化学角度说明了如何用D…
-
从电子结构到宏观行为:AIMD与MD的计算化学对比
说明:本文华算科技介绍了从头算分子动力学(AIMD)与经典分子动力学(MD)的主要区别。 AIMD通过实时量子力学计算电子结构,精度高但计算量大;MD依赖经验力场,效率高但无法描述…
-
吸附机理入门:什么是物理/化学吸附?用DFT和分子动力学看吸附细节的初学者指南
说明:本文华算科技介绍了吸附机理的基本概念,区分物理吸附与化学吸附,并从计算化学角度说明如何用DFT、能垒搜索与分子动力学等方法揭示吸附的热力学与动力学细节。文章还给出建模与验证的…
-
什么是掺杂形成能?从定义、计算公式到物理意义的系统性解析
说明:本文华算科技将从定义、计算公式、物理意义以及计算方法等角度,对掺杂形成能进行系统性、深度的阐述。 什么是掺杂形成能? 掺杂形成能,通常也被称为缺陷形成能或杂质形成能,…
-
什么时候用DFT计算,什么时候用MD计算?详解密度泛函理论与分子动力学的原理、范围及在催化、材料与生物体系中的应用
说明:本文华算科技从理论计算的角度,系统介绍密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)计算的基本概念、适用场景及其在化学和物理研究中的应用进展。 内容涵盖DFT和MD的定义、计算原…
-
有限元模拟入门:核心概念、应用场景与关键实践
说明:本文华算科技介绍了有限元模拟的基本思想、在化学与材料领域的典型应用及其与分子级方法的耦合方式。有限元通过网格化空间并将偏微分方程离散化,为求解溶剂化电势、反应–扩散过程、离子…
-
静电势:从物理意义到计算流程与应用
说明:静电势(Electrostatic Potential, ESP)是描述分子周围电场特性的一个关键物理量。它直观地揭示了分子的电荷分布、反应活性位点及分子间相互作用模式。 本…
-
什么是限域效应?电子 / 动力学 / 反应行为影响、计算方法(DFT/MD 等)解析与设计指南
说明:本文华算科技介绍了限域效应的概念及其在纳米与分子尺度上对电子、动力学与反应行为的影响。从计算化学角度说明了常用方法(DFT、TDDFT、MD、AIMD、增强采样与QM/MM)…
-
TiO₂:电子结构、表面吸附与光催化特性
说明:本文华算科技详细介绍了TiO₂在计算化学领域中的主要研究方向,包括电子结构分析、表面吸附与反应动力学、以及光催化过程的激发态计算。通过密度泛函理论(DFT)等方法,可以深入理…
-
能垒:概念、计算与跨学科应用
说明:本文华算科技系统阐述能垒的基本概念、计算方法和科学价值。文章基于过渡态理论、弹性带方法和分子动力学模拟等计算技术,深入分析能垒在预测反应速率、材料性能调控和反应路径设计中的关…
-
过渡态:理论定义、计算方法与实践指南
说明:本文华算科技旨在为化学、材料科学及相关领域的学生提供一份关于“过渡态”概念的结构化概述。文章将系统阐述过渡态的理论定义、物理意义,并详细介绍当前主流的计算方法与验证标准,力求…
-
什么是蒙特卡洛模拟?材料与化学领域的理论、算法及实践入门指南
说明:本文华算科技旨在系统阐述蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟在材料与化学领域的理论基础、核心算法、适用范围及具体实践方法。 通过对定义、应用案例和操作步骤的详细介绍,辅以图…
-
正极电解质界面膜(CEI):计算化学解析电解液分解与界面稳定化机制
说明:本文华算科技系统介绍了正极电解质界面膜(CEI)的形成、研究方法及重要性。CEI是一层在电池正极表面自发生成的保护膜,能抑制副反应并提升电池寿命。 从计算化学角度,利用DFT…
-
MXene能做什么计算?
说明:本文华算科技系统介绍了MXene材料在计算化学研究中的应用。MXene是一类新兴二维材料,具有高导电性和表面可调性。通过DFT可揭示其电子结构和吸附性能,分子动力学则可研究离…
-
吸附能:理论内涵、关键作用与研究方法综述
说明:本文华算科技将阐明吸附能的理论内涵,区分其与相关概念的异同;探讨其如何作为判断吸附类型的关键指标;梳理当前主流的实验测量与理论计算方法。 什么是吸附能? 吸附能是指一个或多个…
-
什么是HOMO-LUMO?
说明:本文华算科技探讨HOMO与LUMO的基础定义、其间能隙的物理意义与计算方法,并详细介绍如何将这些抽象概念通过可视化技术直观呈现。 HOMO与LUMO的基础定义 基本概念 根据…
-
什么是弱相互作用?定义、表征方法(电子密度、Hirshfeld 表面)与应用价值解析
弱相互作用分析是计算化学中研究分子间非共价键作用的关键技术,主要包括氢键、π-π堆积、范德华力等类型。 通过约化密度梯度(RDG)分析可视化相互作用区域,蓝色凹陷对应氢键,绿色…