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模擬計算服務(wù)

模擬計算服務(wù)提供分子動力學(xué)、量子化學(xué)、有限元分析等計算方法，助力材料研究與制造設(shè)計。

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熱搜產(chǎn)品: 第一性原理-吸附能第一性原理-態(tài)密度第一性原理-差分電荷密度第一性原理-反應(yīng)能壘

第一性原理-密度泛函理論-DFT-是一種僅基于量子力學(xué)基本定律和已知的自然常數(shù)，不依賴任何經(jīng)驗參數(shù)或假設(shè)模型，來模擬和預(yù)測材料性質(zhì)的計算方法。它如同在計算機中從原子核和電子出發(fā)，通過求解薛定諤方程，“無中生有”地推演出材料的全部電子結(jié)構(gòu)，從而預(yù)測其結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、力學(xué)及化學(xué)活性等幾乎所有宏觀性質(zhì)。

應(yīng)用領(lǐng)域及對應(yīng)計算性質(zhì)：

一、催化與表界面過程研究

析氫/析氧/氧還原反應(yīng) (HER/OER/ORR)、氮還原/硝酸根還原反應(yīng) (NRR/NO3RR)、二氧化碳還原反應(yīng) (CO2RR)、有機分子氧化反應(yīng) (UOR, HzOR等)：計算關(guān)鍵中間體的吸附能，繪制反應(yīng)自由能臺階圖，確定電位決定步驟，從電子結(jié)構(gòu)（態(tài)密度）層面解釋活性起源。

通用催化機理研究：通過差分電荷密度、COHP分析、原子電荷布居，明晰催化中心的電荷轉(zhuǎn)移與成鍵強度；通過自旋密度分析研究磁性催化劑的作用機制。

二、能源存儲與轉(zhuǎn)化材料設(shè)計

鋰離子/鈉離子電池、鋰硫電池、電極材料、界面與電解質(zhì)：

計算鋰/鈉離子的擴散能壘（決定快充性能）、形成能（評估結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）、能帶與態(tài)密度（判斷電子導(dǎo)電性），研究電極-電解液界面的穩(wěn)定性，模擬SEI膜成分的生成機理。

精確模擬多硫化鋰（Li?S?）在主體材料（如碳、極性化合物）上的吸附能，計算其轉(zhuǎn)化反應(yīng)的反應(yīng)能壘，揭示抑制穿梭效應(yīng)的微觀機制。

材料穩(wěn)定性與離子傳輸：通過AIMD模擬材料在高溫或電場下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，觀察離子遷移的微觀過程，驗證靜態(tài)計算得出的擴散能壘。

三、材料本征電子與結(jié)構(gòu)性質(zhì)預(yù)測

能帶結(jié)構(gòu)：確定材料是金屬、半導(dǎo)體還是絕緣體，獲得帶隙值、有效質(zhì)量、載流子遷移特性等信息。

態(tài)密度（DOS、PDOS）：分析各原子軌道對電子態(tài)的貢獻，揭示化學(xué)鍵特性、磁性來源及催化活性位點。

電荷分布分析：通過電荷密度、差分電荷密度、ELF和原子電荷，直觀展示化學(xué)鍵的形成、類型（共價鍵、離子鍵、金屬鍵）及強度。

化學(xué)鍵分析：使用COHP工具定量分析原子間成鍵與反鍵相互作用的強度，解釋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

磁性研究：繪制自旋密度圖，確定磁矩的分布與耦合方式，為自旋電子學(xué)材料設(shè)計提供依據(jù)。

表面與界面性質(zhì)：計算功函數(shù)，分析電子逸出能力，對異質(zhì)結(jié)、場發(fā)射、腐蝕等研究至關(guān)重要。

四、材料穩(wěn)定性、動力學(xué)與熱力學(xué)評估

形成能/缺陷形成能：評估材料本身或摻雜/缺陷結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)穩(wěn)定性，預(yù)測本征缺陷類型或摻雜難易程度。

聲子譜計算：判斷材料的動力學(xué)穩(wěn)定性（無虛頻），并進一步計算熱力學(xué)函數(shù)（自由能、熵、熱容）。

熱穩(wěn)定性與相變：通過AIMD模擬，觀察材料在設(shè)定溫度下的結(jié)構(gòu)演化，預(yù)測其熱分解或相變過程。

彈性與力學(xué)性質(zhì)：計算彈性常數(shù)，推導(dǎo)材料的體積模量、剪切模量、硬度等力學(xué)參數(shù)。

計算軟件：

1. VASP：商業(yè)軟件，周期性平面波贗勢代碼的業(yè)界標(biāo)桿，功能全面。

2. Quantum ESPRESSO：開源集成軟件套件，基于平面波贗勢，模塊化設(shè)計，計算效率高。

3. ABINIT：強大的開源第一性原理軟件，專注于材料特性計算，在多微擾理論方面有優(yōu)勢。

4. CASTEP：集成于Materials Studio的平面波贗勢代碼，界面友好，上手快。

5. WIEN2k：基于全勢線性綴加平面波方法的商業(yè)軟件，精度最高之一，擅長強關(guān)聯(lián)、磁性材料。

6. 其他關(guān)鍵輔助工具：VESTA（可視化），pymatgen/ASE（分析庫），Wannier90（緊束縛模型），phonopy（聲子計算）。

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成都計算狗數(shù)據(jù)科技有限公司（以下簡稱“計算狗”）作為一家為高校、研究院所和企業(yè)提供專業(yè)高效模擬計算技術(shù)支持服務(wù)的公司，既有博士領(lǐng)銜的985碩士起步全職技術(shù)團隊，也有經(jīng)驗豐富的國內(nèi)外專家組提供技術(shù)支持。計算狗可提供多尺度模擬計算解決方案，從微觀量子化學(xué)、第一性原理、分子動力學(xué)到宏觀的有限元仿真均可提供，計算服務(wù)能力專業(yè)高效，數(shù)據(jù)質(zhì)量真實嚴謹，踐行用知識服務(wù)產(chǎn)業(yè)的使命，助力社會創(chuàng)新升級。已為清華、北大、川大、上交、華為海思、韓國成均館大學(xué)、瑞典皇家理工、香港理工等36萬余用戶提供超62萬次科研服務(wù)，累計完成400多萬課題，并與數(shù)千家科研院所與高校保持長期合作。我們的計算+實驗合作案例在Nature,Nat.Mater.,Nat.Catal.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,NatCommun.,Adv.Mater.等頂級期刊均有發(fā)表，客戶復(fù)購率達94%。

岑望來

副研究員/碩士生導(dǎo)師畢業(yè)于四川大學(xué)，計算GO高級技術(shù)顧問

岑望來 /計算GO高級技術(shù)顧問

副研究員/碩士生導(dǎo)師

四川大學(xué)

研究領(lǐng)域:

多尺度分子模擬技術(shù)與實驗設(shè)計結(jié)合技術(shù)，系統(tǒng)構(gòu)建納米材料、高分子材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中復(fù)雜界面的分子界面結(jié)構(gòu)信息、分子間作用關(guān)系，擬發(fā)展功能性界面構(gòu)-效關(guān)系譜。

發(fā)表文章:

Applied Catalysis B-Environmental, ACS Catalysis, Nanoscale, Journal of Materials Chemistry A, ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Physical Chemistry C等。

劉嵚

博士畢業(yè)于武漢大學(xué)，計算GO高級工程師

劉嵚 /計算GO高級工程師

博士

武漢大學(xué)

研究領(lǐng)域:

表面化學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，光催化等方面的第一性原理模擬計算。

發(fā)表文章:

ChemPhysChem, Materials Today Communications, Physical Chemistry Chemical Physics, Journal of Physical Chemistry C, Applied Surface Science等。

宋先雨

博士畢業(yè)于華中理工大學(xué)，計算GO高級工程師

宋先雨 /計算GO高級工程師

博士

華中理工大學(xué)

研究領(lǐng)域:

發(fā)表文章:

Macromolecules，Journal of Materials Chemistry A，Chemical Engineering Science，Journal of Physical Chemistry C，Langmuir等。

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