量子力学
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价带与导带:固体材料导电性的量子力学起源与决定因素
说明:本文华算科技阐述了固体能带理论中价带与导带的定义、形成机理及其对材料导电性的决定性作用,并介绍了如何通过第一性原理计算进行预测,帮助读者从量子力学层面理解材料的电学性质,为学…
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一文读懂静电势与偶极矩——从基础概念到催化、电池前沿应用
说明:在物理学和化学中,静电势和偶极矩是描述电荷相互作用和物质电学性质的重要概念。它们不仅是理解电场、分子间相互作用以及电化学反应的基础,而且在材料科学、催化剂设计、电池开发等众多…
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什么是量子力学/分子力学计算?
说明:量子力学/分子力学(QM/MM)计算是一种强大的多尺度模拟方法,它通过结合量子力学(QM)的高精度和分子力学(MM)的高效率,实现了对复杂化学体系的精确模拟。 本文华算科技将…
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什么是自旋轨道耦合(SOC)?—— 原子光谱精细结构到拓扑绝缘体、自旋电子学器件的关键作用
自旋轨道耦合(Spin-Orbit Coupling, SOC)是量子力学与固体物理学中的核心现象之一,它起源于电子的自旋自由度与其在轨道运动中的角动量之间的相互作用。 严格来说,…
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量子数到轨道杂化:原子轨道理论及其在DFT计算与催化剂设计中的关键作用
说明:原子轨道理论是描述电子运动状态的核心量子力学理论,通过量子数(主、角、磁量子数)定义轨道能级、形状和取向,结合轨道杂化、波函数等概念,揭示原子成键本质。 其在电催化中指导…
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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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电子自旋与磁性关联:量子态、多体动力学及异质结构调控的前沿研究综述
摘要:电子自旋作为一种内禀的量子力学属性,是理解物质磁性的基石。它赋予电子微观磁矩,而这些微观磁矩在材料内部的集体行为,通过复杂的相互作用机制,最终决定了材料宏观的磁学特性。 本文…
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从角动量耦合机制到自旋电子学器件设计的理论基础解析什么事磁矩?
说明:磁矩源于电子自旋与轨道角动量耦合,分自旋、轨道及总磁矩。其计算以DFT为核心,结合DFT+U等强关联修正及自旋–轨道耦合处理,可定量描述不同体系磁矩。 案例显…
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自旋轨道耦合:量子机制、材料效应与应用前景
自旋轨道耦合(Spin-Orbit Coupling, SOC)是量子力学中描述粒子自旋角动量与其轨道运动角动量相互作用的物理现象,其根源在于相对论效应与电磁相互作用的结合。 这一…
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电子与空穴:半导体物理的关键概念与应用
本文系统介绍了电子和空穴的基本性质及其在半导体中的关键作用。电子作为带负电的基本粒子,其能级分布遵循量子力学规律;空穴则是电子跃迁后留下的等效正电荷载流子,二者共同参与半导体的导电…