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    模拟计算

    第一性原理计算的基本思想是将多个原子构成的体系看成是由多个电子和原子核组成的系统,并根据量子力学的基本原理对问题进行最大限度的“非经验性”处理。它只需要5个基本常数(m0,e,h,c,kB)就可以计算出体系的能量和电子结构等物理性质。它可以确定已知材料的结构和基础性质,并实现原子级别的精准控制,是现阶段解决实验理论问题和预测新材料结构性能的有力工具。其中密度泛函方法是一种求解原子尺度电子多体薛定谔方程的方法。它将求解薛定谔方程的基态波函数的过程由能量对多体波函数的泛函,简化成了能量对电荷密度的泛函,从而大大简化了求解过程,使得多体薛定谔方程的求解变得可行。密度泛函方法适合于求解原子尺度的多体电子波函数,尺度大概为几十到几百个原子。在这个尺度下,在通过密度泛函方法求得体系的波函数之后,可以同时得到体系的能量、 电荷等信息。

    应用领域:化学、物理、催化、环境、生命科学和材料等。

    常见计算内容:各类催化反应(电催化,光催化,热催化等),各类电池中的性质(吸附、解离、扩散等),物质的吸附能,扩散性质,电子结构性质等

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