第一性原理计算的基础是量子力学中的薛定谔方程。该方程描述了粒子的行为,并可以用于计算材料的性质。在第一性原理计算中,薛定谔方程被用来描述系统的电子结构,通过求解薛定谔方程,可以得到材料的电子能级、原子间的相互作用等信息。 第一性原理计算基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),该理论通过体系的电子...
第一性原理计算的核心是薛定谔方程的求解。薛定谔方程描述了量子力学系统的行为,通过求解薛定谔方程可以得到体系的能量、电子结构、晶体结构、力学性能等信息。然而,薛定谔方程的精确求解是不可行的,因此需要使用一些近似方法来简化计算过程。 其中最常用的方法是密度泛函理论(DFT)。密度泛函理论的基本思想是将体系中的电子...
第一性原理计算的核心是薛定谔方程,它描述了系统的波函数随时间的演化。通过求解薛定谔方程,可以得到系统的能量本征态和能量本征值,从而得到系统的基态能量和波函数。然而,由于薛定谔方程的复杂性,直接求解它并不现实。因此,第一性原理计算通常采用一些近似方法,如密度泛函理论(DFT)和蒙特卡洛方法等。这些方法可以显著减...
与传统的半经验或半经典方法不同,第一性原理计算方法不依赖于任何实验数据或经验参数,而是通过解决薛定谔方程来描述系统的基态性质。因此,它被认为是最准确的计算方法之一,可以提供高精度的结果。 第一性原理计算方法的基本思想是将系统的哈密顿量表示为电子和原子核的运动方程,通过求解这些方程得到系统的基态能量、...
答案答:(1)“第一性原理”计算:是一个计算物理或计算化学专业名词,广义的第一性原理计算指的是一切基于量子力学原理的计算。量子力学计算就是根据原子核和电子的相互作用去计算分子结构和分子(或离子)能量,然后计算物质的各种性质。(2)“从头算”计算:是狭义的第一性原理计算,它是指不使用经验...
第一性原理,第一原理(英语:First principle),哲学与逻辑名词,是一个最基本的命题或假设,不能被省略或删除,也不能被违反。第一原理相当于是在数学中的公理。最早由亚里士多德提出。 在物理学中,第一性原理,或称从头算,指从基本的物理学定律出发,不外加假设
第一性原理计算的算法,如DFT,可被视为一个映射函数,它以原子结构为输入,以预测的电子结构和材料性质为输出。人们尝试利用深度学习作为DFT的替代模型,以绕过耗时的传统计算步骤。一种直接的做法是将常规计算过程整体替换为深度学习模型,利用神经网络学习从原子结构到材料性质的映射关系。机器学习力场[18]即属于这类方法...
一、第一性原理计算的原理 所谓第一性原理计算,是指基于量子力学的原理和公式推导出固体、液体和气体内部物理化学现象的计算方法。其中最基本的公式是薛定谔方程式: HΨ = EΨ 其中H是系统的哈密顿算符,Ψ是波函数,E是系统状态的能量。这个方程可用来计算电子运动的态函数和能量。 但这个方程式无法直接解出来,因为...
第一性原理计算可以用于多种材料的性质和行为的预测和解释。例如,可以通过计算系统的能带结构来预测材料的导电性质;可以通过计算材料的弹性常数来预测其力学性质;可以通过计算材料的反应势垒来预测化学反应的速率等。此外,第一性原理计算还可以用于设计新的材料,例如预测新的材料的晶体结构和电子性质,从而为材料科学的研究...