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密度来描述材料的电子结构。根据克斯特兰–库尔(Hohenberg-Kohn)定理和克斯特兰–库尔–夏姆(Kohn-Sham...
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...
对比CPU版本程序可实现超30倍以上的性能加速。基于这一独特的性能优势，PWmat非常适合于大体系计算，可以在GPU集群上以第一性原理计算精度实现10，000原子规模体系的计算模拟。即使在单节点GPU服务器上也可轻松计算1000原子体系。
DFT的核心思想是通过求解基态电子密度而非波函数来描述多电子系统的物理性质,相比于基于波函数的第一性原理计算方法(如Hartree—Fock方法、量子蒙特卡罗方法等),DFT能够处理更为实际的材料体系,同时保持相对较高的计算精度,可以较为准确地预测原子结构、电子结构等关键信息,已广泛应...
在催化剂设计中,第一性原理计算可以帮助理解催化剂的活性位点和反应机理,从而设计出更高效的催化剂。在纳米技术和生物物理领域,第一性原理计算可以用来研究纳米材料和生物分子的结构和性质,为纳米器件和药物设计提供理论指导。 总之,第一性原理计算是一种强大的理论工具,它可以帮助我们深入理解原子和分子的性质,从而...
首先,第一性原理计算是建立在量子力学原理之上的。量子力学是描述微观世界中粒子运动和相互作用的理论,它提供了描述原子和分子行为的数学框架。基于量子力学的第一性原理计算方法可以准确地描述原子和分子的结构、能量、电子结构等性质,为材料科学和工程领域提供了重要的理论基础。 其次,第一性原理计算的核心是求解薛定谔...
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...
4.3 闭核系统的能量在分子模型中,关心分子的基态能量他们大部分具有闭壳系统 N2个轨道,N个电子的闭壳系统 每一个空间轨道i具有两个自旋轨道:i,i Hiicore:电子在裸露原子核作用场中运动的能量。 对于在轨道i运动的电子:如果一个轨
第一性原理计算 第一性原理计算 •Hiicore:电子在裸露原子核作用场中运动的能量。•对于在轨道i运动的电子:如果一个轨道具有两个电子，则对N/2个电子而言单个电子能量为2Hiicore.• N/2 2 H cii ore i1 •电子与电子的作用项 •i和j中存在4个电子。•在一个轨道上的2个电子以库仑作用的方式与...
龙讯旷腾是一家处于成长期的企业,宗旨是发展国产的原子级别的第二代工业软件,愿景是推进第一性原理计算在工业企业材料研发中的应用落地,利用第一性原理计算来优化材料设计。 希冀未来,龙讯旷腾能够务实为工业界的企业提供更智能、高效和灵活的解决方案,以应对不断变化的市场需求和技术挑战。通过持续创新和技术整合,将...