Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
От однородного электронного газа к практическому применению: как LDA меняет материаловедение?
<заголовок>
<р>
В области материаловедения понимание электронных свойств материалов имеет решающее значение для развития технологий. По мере роста вычислительной мощности теория функционала плотности (ТПФ) становится все более важным инструментом для прогнозирования поведения твердых тел и молекул. Приближение локальной плотности (LDA), предложенное Уолтером Коном и Лу Джеу Шамом в 1965 году, упрощает выражение обменно-корреляционной энергетической функции, рассматривая электронную плотность как единственную переменную. Это нововведение не только повлияло на исследования в области теоретической физики, но и оказало глубокое влияние на применение последующих технологий.
<р> Многие локальные приближения основаны на модели однородного электронного газа (HEG), которая является прорывом и обеспечивает теоретическую основу для понимания поведения электронов в реальных системах, таких как молекулы и твердые тела. Применение LDA позволяет рассчитывать уровень Ферми и зонную структуру материалов и широко используется при исследовании полупроводниковых материалов, включая полупроводниковые оксиды и спинтронику.Появление LDA позволяет ученым предсказывать электронную структуру материалов, используя относительно простой метод, которого раньше было нелегко достичь.
<р> Расчеты показывают, что, хотя LDA эффективен для прогнозирования поведения большинства материалов, он имеет тенденцию недооценивать значения запрещенной зоны, что может привести к неправильным прогнозам проводимости или магнетизма. С 1998 года применение теоремы Рэлея улучшило точность расчетов LDA, что позволило ученым получить более точные значения запрещенной зоны материала. <р> Тем не менее, LDA и производное от него приближение обобщенного градиента (GGA) не могут полностью объяснить поведение материала в некоторых случаях, особенно в случае крайних изменений электронной плотности. Таким образом, ученым все еще необходимо продолжать проводить исследования и инновации, поскольку они стремятся создать более полную и широко применимую функцию обмена-корреляции. <р> Помимо объяснения базовой теории электронной структуры материалов, разработка LDA также закладывает основу для развития квантовых вычислений и других передовых технологий. По мере того, как ученые продолжают изучать возможности применения LDA, эти исследования постепенно переходят в промышленный мир, особенно в практических приложениях, таких как катализаторы, аккумуляторные технологии и разработка новых материалов."LDA обеспечивает важную теоретическую поддержку для обсуждения проводимости, вызванной примесями, и спин-опосредованного магнетизма в полупроводниках."
<р> Однако, как бы быстро ни развивалось LDA, остается еще много проблем. С быстрым развитием материаловедения спрос на более точные модели продолжает расти. Текущие исследовательские усилия направлены не только на освоение применения LDA, но и на разработку новых теорий и методов преодоления ограничений существующих моделей. Поэтому различные новые задачи в области материаловедения в будущем проверят мудрость и инновационные способности ученых. <р> Когда мы глубоко задумываемся о теории и практических приложениях, лежащих в основе LDA, возникает вопрос, над которым стоит задуматься: как будущая материаловедение будет реагировать на глобальные научные и технологические проблемы посредством эволюции этих теорий?«LDA не только меняет понимание академическим сообществом поведения материалов, но и способствует созданию новых материалов в будущем».
Trending Knowledge
Магия LDA: почему важен каждый бит электронной плотности?
<р>
Приближение локальной плотности (LDA) играет решающую роль в современном материаловедении и квантовой химии. Являясь частью теории функционала плотности (DFT), LDA фокусируется на том, как выве
Тайна приближения локальной плотности: почему оно так важно в квантовых вычислениях?
<р>
В мире квантовых вычислений приближение локальной плотности (LDA), несомненно, играет особую и важную роль. Это приближение выводится из значения электронной плотности в каждой точке п
nan
Поясничный позвонок является физиологическим явлением, которое относится к естественному внутреннему изгибу нижней части человеческого тела.Однако, когда этот вид передозируется, он превратится в чре