第一性原理

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德中团队用高通量计算筛选二维杂化钙钛矿光伏材料,同步建立非线性移位电流预测方法

9月23日提交至arXiv的论文开发了一套高通量第一性原理计算工作流,对结构多样的二维有机-无机杂化钙钛矿同时开展光伏效率(SLME)筛选与非线性移位电流计算,发现有机间隔基化学显著影响材料的体相光伏响应,为加速发现具有实验价值的二维钙钛矿光伏材料提供了系统路线。

B910化工 9月24日 12:17 83

arXiv:铂电极界面水结构计算新方案,表面电荷与离子效应首次解耦

9月22日提交至arXiv的论文通过对比两种第一性原理分子动力学偏置方案,证明带电Pt(111)电极表面第一层水的平均结构由表面电荷控制,而电解质离子及其溶剂化壳层的影响只有在氢键网络拓扑与振动指纹等局部描述符中才显现。该结论对电催化模型搭建与原位光谱解读均有方法论意义。

B910化工 9月23日 12:23 122

亚氮化物电子化合物Ba3N可用于高速率钠电池负极:理论计算显示超低离子迁移势垒

韩国研究人员9月20日在arXiv发布的论文通过第一性原理计算证明,准一维亚氮化物电子化合物Ba3N的层间通道可实现钠离子自发嵌入,形成热力学稳定相并产生平坦低电位平台,规避硬碳负极的高电位斜坡损失同时保留抗枝晶安全裕度;其间隙电子海可压制位点特定轨道相互作用,实现超低迁移势垒的超快钠离子传输。该工作为利用电子化合物化学设计超快电池电极建立了范式。

B910化工 9月23日 02:14 58

arXiv论文:链接器功能化+pH调控解锁MOF-5可见光催化CO2还原,Sr/Ba节点展现宽谱选择性

Julia Santana-Andreo等9月2日提交arXiv的第一性原理研究显示,通过链接器功能化(如COOH修饰)与pH协同调控,可把MOF-5带隙收窄至可见光区间并保持还原端能级对齐;卤代/羟基化框架在碱性条件下可直达HCOOH、CO、HCHO产物,COOH系列中金属节点选择可在几乎不改变过电位下调节带隙超1 eV,Sr、Ba基架构最优。

B910化工 9月3日 18:46 158

arXiv:六方钙钛矿CsBX3面外热导率各向异性达数量级,热管理材料添新候选

第一性原理计算显示,六方钙钛矿CsBX3(B=Mg,Cd;X=Cl,Br,I)在300K下晶格热导率呈强各向异性——面内与面外相差可达数量级,源于光学声子对声子输运的方向选择性散射。强各向异性热导此前多见于层状或准一维范德华晶体,本工作将这一特性拓展至三维钙钛矿体系,为热管理应用提供新材料方向。论文9月1日提交。

B910化工 9月2日 19:00 124

双钙钛矿卤化物A2AgIrCl6被预测为高性能n型热电材料

印度研究者通过第一性原理筛选铱基双钙钛矿Cs2AgIrCl6与Rb2AgIrCl6的热电潜力:两者满足立方弹性稳定性判据且无虚频声子,HSE06+自旋轨道耦合给出1.6-1.64eV直接带隙,X谷轻电子有效质量0.43-0.57m0结合强声子散射产生超低晶格热导率,预测n型无量纲热电优值zT显著,为无铅卤化物热电提供新候选。

B910化工 8月26日 12:24 150

界面掺杂让TiN/TaN超晶格涂层硬度达41GPa、韧性同步提升

奥地利蒙特大学Paul Heinz Mayrhofer团队联合中奥瑞典学者设计TiN/TaN超晶格涂层,通过C、B、Si界面掺杂调控原子尺度界面化学与缺陷稳定结构:硬度从未掺杂的34GPa提升至Si掺杂的41GPa,断裂韧性从2.8提升至B掺杂的4.0 MPa·m^0.5,第一性原理计算揭示空位稳定的TaN层增强弹性顺应性,为硬质涂层硬度-韧性兼顾提供新路径。

B910化工 8月26日 12:24 163

研究揭示镍氧化物La3Ni2O7超导机理线索:自旋-电荷-晶格强烈交织

中科院物理所等机构研究者利用第一性原理计算研究高压镍氧化物超导体La3Ni2O7的低密度波态,将自旋密度波不稳定性溯源至强费米面嵌套,发现自旋-电荷条纹态能量最优且自发弛豫为极性Am2m结构,高压下自旋响应紧随超导转变温度变化,支持自旋涨落配对机制,为镍基超导机理提供统一图像。

B910化工 8月26日 12:24 128

arXiv:机器学习加速铋锑硫卤固溶体带边工程,光伏材料筛选提速数个量级

8月17日提交arXiv的研究将机器学习代理模型与第一性原理计算结合,系统扫描铋锑硫卤化物固溶体的庞大组分空间,绘制带边位置随组分与表面端基变化的图谱,识别出与光伏及水分解能级匹配的最优区间。该材料组合地球丰富、带隙1.2-2.1eV可调,ML加速筛选将不可穷举的DFT计算压缩数个量级,为无铅光电材料提供组分设计准则。

B910化工 8月19日 00:09 143