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利用第一性原理模擬計算研究材料的特性

來源：測試GO 時間：2022-08-01 11:11:56 瀏覽：5272次

第一性原理（英文：First Principle）可以用來表征材料性質，利用超算模擬計算來輔助材料設計已經成為一種高效的研究手段。廣義的第一原理包括兩大類，以Hartree-Fock自洽場計算為基礎的ab initio從頭算和密度泛函理論（DFT）計算。

二維材料的第一性原理計算研究

第一性原理計算(英文：thefirst-priciplescalculation)，是指從所研究材料的原子組分開始，計算過程中運用到了量子力學及多種基本物理規(guī)律，通過自洽計算來確定材料的幾何結構、電子結構、力熱學性質和光學性質等材料物性的方法。

第一性原理計算采用“非經驗”處理方法，只用5個基本物理常量mo 、e、h、c、k_B以及元素周期表中各組分元素的電子結構，就可以合理地預測材料的許多物理性質。因此，第一性原理計算可以稱得上真正意義的預測。雖然它無需經驗參數(shù)卻可以達到很高的精度:用第一性原理計算的晶胞大小和實驗值只差幾個百分點，其它性質也和實驗很好地吻合，體現(xiàn)了該理論的正確性。第一性原理計算同分子動力學相結合，已經越來越多地被應用到固體、表面、材料設計、合成、模擬計算、大分子和生物體系等諸多方面的研究中，并獲得許多突破性的進展。隨著計算機計算能力日新月異地增強，它已經成為計算材料科學的重要基礎和核心技術。

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