连发多篇Nature!材料领域迎来超前创新设计!引发全球科学家的关注!

学术   2024-11-27 08:30   北京  









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密度泛函理论(DFT)计算在凝聚态物理和材料科学领域中扮演着至关重要的角色,它是一种强大的工具,用于揭示材料的电子结构、预测物理化学性质,以及理解复杂化学过程中的原子尺度现象。DFT计算能够从量子层面提供对材料内部电子排布、能带结构、原子间相互作用以及声子特性等微观细节的深入洞察,使得科学家能够预测和解释实验观察到的宏观性质。
在研究光合作用中氧气释放、铁电材料以及新型能源材料等领域,DFT计算的应用已成为理解这些复杂系统的基本手段。DFT计算的必要性在于,它提供了一种从第一性原理出发,对材料内部电子结构和原子间相互作用进行精确描述的手段,这对于理解和预测材料的物理性质至关重要,尤其是在涉及复杂电子相互作用和应变效应的情况下。
DFT计算能够揭示材料在不同应变状态下的动态特性,预测新的铁电相,以及理解光合作用中氧气释放的微观机制。这些计算结果不仅加深了我们对材料性质的理解,还为实验设计和新材料的开发提供了理论指导。因此,DFT计算在材料科学和凝聚态物理的研究中扮演着不可或缺的角色,它不仅是连接实验观测和理论预测的重要桥梁,也是探索新型材料和拓扑相的物理机制的关键工具。
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2023年部分客户发表成果:

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01
吸附能


反映吸附分子和催化剂间相互作用强度,判断吸附位点和吸附构型。

02
态密度


分析吸附分子和催化剂间原子轨道的相互作用,判断D带中心预测催化活性。

03
差分电荷密度图/bader电荷布局


反映催化剂和目标分子间电荷转移方向和具体电荷转移量。

04
台阶图(HER, OER/ORR···)


析氢反应(HER)自由能台阶图反映催化剂产氢能力。

析氧反应(OER)/氧还原反应(ORR)自由能台阶图,反映催化剂产氧能力/氧还原能力,判断决速步骤。

二氧化碳还原反应(CO2RR)自由能台阶图,反映催化剂还原二氧化碳的能力,判断生成的中间产物。

氮还原反应(NRR)不同的反应路径自由能台阶图,反映催化剂还原氮气的能力,确定具体反应路径。



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