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[交流]
第一性原理研究的意義
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| 第一性原理研究的具體意義何在？到底應(yīng)該如何將理論值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較呢?如何是計(jì)算帶隙和光學(xué)性質(zhì)的話貌似理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)值相差很大啊，如果這樣的話，請(qǐng)問(wèn)用理論計(jì)算還有意義嗎？歡迎高手前來(lái)討論，對(duì)這個(gè)問(wèn)題一直比較迷茫。 |
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第一性原理的意義有很多綜述文章，自己可以查查。 正如樓上所說(shuō)，認(rèn)識(shí)到這種方法的缺陷是好的，但是他的優(yōu)點(diǎn)更應(yīng)該知道。比如你說(shuō)的光譜和能隙問(wèn)題，如果不計(jì)算，你就不知道能隙是如何打開(kāi)的。而光學(xué)性質(zhì)的理解，比如某個(gè)峰是什么軌道躍遷，都需要計(jì)算才知道。至于多體效應(yīng)更需要計(jì)算才能確定。當(dāng)然計(jì)算不一定能預(yù)測(cè)準(zhǔn)確（目前很多情況確實(shí)如此），但是仍然可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的理解。也可以舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們都知道角分辨光電子能譜可以測(cè)出能帶結(jié)構(gòu)，也知道對(duì)于特別是強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的能帶，普通的LDA計(jì)算無(wú)法給出準(zhǔn)確的帶寬（類(lèi)似能隙），但是這個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)常把實(shí)驗(yàn)和LDA所得能帶帶寬進(jìn)行比較，兩者之間的倍數(shù)為renormalization factor,這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)材料的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度可以給出一個(gè)估計(jì)，這對(duì)理解很多物理性能也是很重要的。這些例子都是和實(shí)驗(yàn)直接結(jié)合的，能看出用處了吧？ 至于，第一性原理進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，輔助建立各種物性產(chǎn)生機(jī)理的理論等也是目前在發(fā)展的方向，當(dāng)然，我水平有限，樓主可以自己找找相關(guān)文獻(xiàn)。 |
4樓2012-12-18 21:52:33
cenwanglai
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2樓2012-12-18 20:13:36
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fzx2008: 金幣+3, 謝謝交流！ 2012-12-18 22:55:24
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我是沖著金幣來(lái)的，腆著臉胡亂說(shuō)兩句，樓主莫太叫真。 1. 第一性原理除了可以跟實(shí)驗(yàn)值比較之外，最主要的是揭示深層次的原理，最終提高人們的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。 2. 跟實(shí)驗(yàn)手段一樣，理論計(jì)算也在發(fā)展中。您所謂的帶隙實(shí)驗(yàn)和計(jì)算差別非常大，是指用的DFT算的吧。DFT處理多電子交換關(guān)聯(lián)的時(shí)候，采用了一些比較粗糙的近似，所以帶隙一般偏小，可以采用雜化泛函或者GW的方法得到更接近實(shí)驗(yàn)值的結(jié)果，不過(guò)這些計(jì)算都很耗時(shí)。 3. 如果你很在意帶隙，就用我說(shuō)的“更高級(jí)”的理論計(jì)算方法。普通的DFT算一些能量和結(jié)構(gòu)還是很準(zhǔn)的，當(dāng)你不太關(guān)注帶隙的時(shí)候，也是可以用來(lái)研究一些問(wèn)題的。 |
3樓2012-12-18 20:16:04
itpfeng
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11樓2012-12-19 23:17:08
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小木蟲(chóng): 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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這是一個(gè)悖論命題，也是一個(gè)會(huì)引起越來(lái)越多討論和挑戰(zhàn)的命題 這也是有關(guān)電子結(jié)構(gòu)研究方面無(wú)助的表現(xiàn)。當(dāng)波爾的電子層結(jié)構(gòu)理論無(wú)法再深入發(fā)展的階段，只能依靠薛定諤方程，運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)理論進(jìn)行研究。幸好薛定諤建立了這個(gè)方程，如果沒(méi)有它，也許會(huì)有更大的發(fā)現(xiàn)。 可悲的是，面對(duì)有明顯缺陷的電子理論，無(wú)人在去深入探討，而是在哪自圓其說(shuō)，這也是第一原理應(yīng)用的負(fù)面效應(yīng)。 這里的科學(xué)問(wèn)題，還是應(yīng)該正視的，現(xiàn)在都太功利了，這也成就了第一原理計(jì)算的廣泛應(yīng)用。 |
12樓2012-12-21 08:26:02
6樓2012-12-19 10:17:44
fanarsenal
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8樓2012-12-19 10:39:13
看看如今的物理界有沒(méi)有神馬變化~ 9樓2012-12-19 11:26:29
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小木蟲(chóng): 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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| 最近曾將一篇第一性原理計(jì)算的文章投稿到Chinese physics B,編輯要求其理論計(jì)算結(jié)果要找到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，才能通過(guò)審驗(yàn)，否則斃掉。編輯解說(shuō)有關(guān)第一性原理的文章太多了，因此將從嚴(yán)審稿。這反映一個(gè)現(xiàn)象，就是這方面不好發(fā)文章了，如果單憑理論計(jì)算，走得再快，而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，也將是孤立無(wú)照應(yīng)的。 |
15樓2012-12-21 15:51:10
qq364085265
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小木蟲(chóng): 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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小弟正在用MS做超高分子量聚乙烯的熱解過(guò)程（看了篇文獻(xiàn)，說(shuō)聚乙烯的熱分解溫度為335-450度，也不知道對(duì)不，于是自己設(shè)置400度模擬），需要得出其在高溫下的斷鏈過(guò)程，但是現(xiàn)在出現(xiàn)了以下四個(gè)問(wèn)題： 1、經(jīng)本人測(cè)試，可以處理斷鍵的模塊只有三個(gè)：CASTEP、Dmol、GULP。請(qǐng)問(wèn)這個(gè)結(jié)論對(duì)么？ 2、聚乙烯中C-H和C-C鍵的共價(jià)半徑公差應(yīng)該設(shè)為多少？我目前設(shè)置為0.8-1.115（折算成原子距離后C-H鍵大概在1.272埃斷裂，C-C鍵大概在1.72埃斷）。 3、由于聚乙烯沒(méi)有特殊的基團(tuán)，聚合度太低會(huì)體現(xiàn)出烷烴的性質(zhì)（例如10個(gè)聚合度的聚乙烯就相當(dāng)于癸烷），因此需要建立較大的聚合度，并且放幾根鏈到一個(gè)無(wú)定型晶包中，但體系過(guò)大用Dmol跑動(dòng)力學(xué)的時(shí)候出現(xiàn)了這樣的錯(cuò)誤：baspar can only handle 0 真誠(chéng)迫切需要大神指教�。。�！hand:  |
16樓2012-12-21 17:01:45
njn0516
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17樓2012-12-21 19:16:17
18樓2012-12-24 09:42:49
mfshun1013
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