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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » 其他 » 在计算的世界里，给你1eV，你能做什么？
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安德

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 在计算的世界里，给你1eV，你能做什么？

这个标题有点像：在现实世界，给你一块钱，你可以可以做什么？
在计算的时候，经常会讨论到能量——“能量”这一概念会出现在各方面的计算中（其重要意义不言而喻），eV也是一个常用来度量能量大小的标度，大家来讨论一下自己计算的过程中，对于自己的体系，一个电子伏特的能量可以做些什么？
先说一个我自己的理解：量化计算中，1eV的能量大概对应于粒子常温下的热运动所具有的动能（如有不妥，请大家指正）。
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1楼 2012-07-13 13:05:56
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回帖置顶 ( 共有29个 )

huangll99

木虫 (职业作家)
★ ★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
fzx2008: 金币+1, 谢谢回帖！ 2012-07-13 15:30:53
安德: 金币+1, 这是很有趣的回帖~ 2012-08-07 23:14:28
再加0.1就可以从Si的价带跳到Si的导带，可惜差了点，这个电子该气死了
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2楼2012-07-13 13:12:18
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by huangll99 at 2012-07-13 13:12:18
再加0.1就可以从Si的价带跳到Si的导带，可惜差了点，这个电子该气死了

真是一分钱难倒英雄汉！
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3楼2012-07-13 13:23:00
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花无刺

木虫 (著名写手)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
No, thanks.

I'd like to have 1AV instead.

e.g. Teacher Cang
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8楼2012-07-13 13:55:40
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Mr_WuSH

金虫 (小有名气)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
1eV，绝缘体可以变成半导体···半导体可以变成半金属·····
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10楼2012-07-13 14:10:05
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by Mr_WuSH at 2012-07-13 14:10:05
1eV，绝缘体可以变成半导体···半导体可以变成半金属·····

你说的这个是带宽吧？
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11楼2012-07-13 14:12:23
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souledge

专家顾问 (著名写手)
★ ★ ★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
fzx2008: 金币+2, 谢谢回帖！ 2012-07-13 15:32:16
安德: 金币+1, DOE的目标这么难实现吗？ 2012-08-07 23:15:02
给我1eV，储氢性能有望超过DOE的目标～
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14楼2012-07-13 14:16:24
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Mr_WuSH

金虫 (小有名气)
引用回帖:
11楼: Originally posted by 安德 at 2012-07-13 14:12:23
你说的这个是带宽吧？...

恩··带宽也是能量吧·······
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17楼2012-07-13 14:26:52
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花无刺

木虫 (著名写手)
夏天来了
灌水的比较多
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35楼2012-07-13 18:20:23
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dujunhui

金虫 (正式写手)
★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+1, 谢谢交流！ 2012-08-07 23:15:18
第一性原理计算的结果相差都在0.01eV的数量级吧，所以LZ把1eV与现实生活中的1元钱做对比是不是有点不太贴切啊？刚接触计算，不是特懂，一点愚见。但觉得LZ做这个主题很好，尤其是对新入门，没什么概念的虫子们。
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37楼2012-07-14 09:25:55
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
35楼: Originally posted by 花无刺 at 2012-07-13 18:20:23
夏天来了
灌水的比较多

灌水也欢迎，要不然一放假小木虫就冷清了~
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51楼2012-07-14 17:09:37
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Zpffpz

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+1, 谢谢斑竹夸奖~ 2012-08-07 23:15:35
这个问题提得很好，真的没有想过，但是觉得eV在量子世界里应该会有很大的不同，欢迎大家的见解
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52楼2012-07-14 20:14:58
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黄小花

铁杆木虫 (小有名气)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
总会在小木虫上看到第一性原理的版，但是一直不知道是什么，看了楼主和虫友讨论似乎有点了解咯。
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60楼2012-07-14 23:48:36
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condensed

木虫 (著名写手)
★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+1, 看来1eV确实不小 2012-08-07 23:15:51
给我1eV, 很多晶体结构就是稳定结构，换言之，可使用的材料多了一万倍
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61楼2012-07-15 07:07:16
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lbing9002

木虫 (正式写手)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
1eV就是意味着局部温度达到1W多K

[ Last edited by lbing9002 on 2012-7-15 at 16:19 ]
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67楼2012-07-15 09:58:16
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+10 2012-08-07 23:35:45
引用回帖:
67楼: Originally posted by lbing9002 at 2012-07-14 13:58:16
1eV就是意味着局部温度达到10W多K

“1eV的能量大概对应于粒子常温下的热运动所具有的动能”欠妥。
粒子常温下的热运动的动能是NkT （N=1）,按照T=300K，那么这个能量大约是0.6kcal/mol
而1eV=23.06kcal/mol，对应的粒子温度是~11530K

1eV的能量不足以引发化学反应，因为化学键的键能在80kcal/mol以上这个数量级上。23kcal/mol大概是2根氢键键能的样子，单根氢键的数量级是10kcal/mol。（水分子的单根氢键其实是6~8kcal/mol）
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68楼2012-07-15 15:26:38
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lbing9002

木虫 (正式写手)
引用回帖:
68楼: Originally posted by ChemiAndy at 2012-07-15 15:26:38
“1eV的能量大概对应于粒子常温下的热运动所具有的动能”欠妥。
粒子常温下的热运动的动能是NkT （N=1）,按照T=300K，那么这个能量大约是0.6kcal/mol
而1eV=23.06kcal/mol，对应的粒子温度是~11530K

1eV的能量 ...

常温下T=300K对应的能量为26meV，这又怎么解释呢？
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69楼2012-07-15 16:08:35
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wanghao9999

木虫 (著名写手)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
这个问题很有意思，转换带，导体绝缘体可以转换，神奇的力量
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70楼2012-07-15 16:29:42
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
69楼: Originally posted by lbing9002 at 2012-07-14 20:08:35
常温下T=300K对应的能量为26meV，这又怎么解释呢？ ...

26meV = 0.026 eV = 0.026 * 23.06eV/kcal/mol = 0.6 kcal/mol
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71楼2012-07-15 16:44:43
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lbing9002

木虫 (正式写手)
引用回帖:
71楼: Originally posted by ChemiAndy at 2012-07-15 16:44:43
26meV = 0.026 eV = 0.026 * 23.06eV/kcal/mol = 0.6 kcal/mol...

刚才那个说错了...
应该是1W多K，不是10W多K...
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73楼2012-07-15 17:09:10
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cosfrist

木虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+3 2012-08-07 23:36:11
给我1ev，我可以让吸附能由负变正
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79楼2012-07-15 21:16:44
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userhung

禁虫 (文学泰斗)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
有1eV，就好好睡一觉，这段时间有点累~~~~~~~~~~~~~~~~
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80楼2012-07-15 21:46:22
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wswangs

金虫 (正式写手)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
给我1eV，我就分开来花，今天用一点让我的计算结果跟实验值最接近，剩下的留着用，一篇一篇有一篇PRB，两年就博士毕业了
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82楼2012-07-16 10:04:03
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
68楼: Originally posted by ChemiAndy at 2012-07-15 15:26:38
“1eV的能量大概对应于粒子常温下的热运动所具有的动能”欠妥。
粒子常温下的热运动的动能是NkT （N=1）,按照T=300K，那么这个能量大约是0.6kcal/mol
而1eV=23.06kcal/mol，对应的粒子温度是~11530K

1eV的能量 ...

那么粒子如果要克服一个1eV左右的能垒，需要多大的能量（动能）？
或者说多大的初始速度？或者对应多大的温度？
你前面说的是按照统计理论算出来的对吧？
可是对应到实际情况也是这样的吗？
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83楼2012-07-19 20:03:15
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
83楼: Originally posted by 安德 at 2012-07-19 00:03:15
那么粒子如果要克服一个1eV左右的能垒，需要多大的能量（动能）？
或者说多大的初始速度？或者对应多大的温度？
你前面说的是按照统计理论算出来的对吧？
可是对应到实际情况也是这样的吗？...

1eV的能垒需要多大的动能去克服？ 1eV.

什么样的温度能给你1eV的动能？答案是，任何非0温度的体系中的分子都有一定概率达到1eV的动能。只不过温度低电话，达到此动能的概率太小，需要的时间很长。为什么会这样？因为体系的温度是个Boltzmann分布的平均值。

曾经有一道题是这样的，室温下水分子的自解离反应(能垒493.4 kJ/mol)，需要多久的时间？就是按照平均值为300K的Boltzmann分布，计算产生一个动能为493.4kJ/mol时的概率，再按阿伦尼乌斯公式换算为反应速率。结果记不清了，大概需要几十亿年。这就是说，在任何温度下，不管多需要多高的温度，总是有一定概率能达到的。

因此温度只是影响反应的快慢，而非决定反应是否能够发生。我前面说“1eV的能量不足以引发化学反应，因为化学键的键能在80kcal/mol以上这个数量级上”的说法是不错误的。这样低的温度只是说反应比较慢而已。特此更正，谢谢安德提醒。
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84楼2012-07-20 00:52:11
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
84楼: Originally posted by ChemiAndy at 2012-07-20 00:52:11
1eV的能垒需要多大的动能去克服？ 1eV.

什么样的温度能给你1eV的动能？答案是，任何非0温度的体系中的分子都有一定概率达到1eV的动能。只不过温度低电话，达到此动能的概率太小，需要的时间很长。为什么会 ...

我也觉得是1eV
每次跟你们这些大牛交流都很受益，谢谢
赞一下 回复此楼
94楼2012-07-20 11:07:28
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
84楼: Originally posted by ChemiAndy at 2012-07-20 00:52:11
1eV的能垒需要多大的动能去克服？ 1eV.

什么样的温度能给你1eV的动能？答案是，任何非0温度的体系中的分子都有一定概率达到1eV的动能。只不过温度低电话，达到此动能的概率太小，需要的时间很长。为什么会 ...

看了你的帖子，再一次体会到动力学和热力学的关系了
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95楼2012-07-20 11:26:55
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
82楼: Originally posted by wswangs at 2012-07-16 10:04:03
给我1eV，我就分开来花，今天用一点让我的计算结果跟实验值最接近，剩下的留着用，一篇一篇有一篇PRB，两年就博士毕业了

有这种想法的人都被压迫的不成样了
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96楼2012-07-21 19:51:28
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zhangfan2192

金虫 (著名写手)
★ ★
安德(金币+1): 谢谢参与
安德: 金币+1 2012-08-07 23:37:50
给我1ev，燃料电池的催化剂就不知道多了多少选择
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100楼2012-07-22 17:29:08
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farfaraway08

铜虫 (著名写手)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
给我1eV，我的论文就要着落了，哈
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102楼2012-07-25 10:44:50
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by souledge at 2012-07-13 14:16:24
给我1eV，储氢性能有望超过DOE的目标～

怎讲？
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15楼2012-07-13 14:18:42
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yuanyeguhong

至尊木虫 (文坛精英)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
路过的，瞅瞅！
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16楼2012-07-13 14:21:06
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neu234

木虫之王 (文学泰斗)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
路过
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18楼2012-07-13 14:34:15
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huiquan0918

捐助贵宾 (职业作家)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
顶起
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43楼2012-07-14 15:18:14
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yangliangwei

银虫 (小有名气)
★
安德(金币+1): 谢谢参与
飞到SH
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47楼2012-07-14 15:30:50
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安德

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
47楼: Originally posted by yangliangwei at 2012-07-14 15:30:50
飞到SH

SH代表什么？
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50楼2012-07-14 17:08:22
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goingabroad4楼
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wingtaizho5楼
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wuge4156楼
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clarktao7楼
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lwfb9楼
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杜丫丫12楼
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xgj2008best13楼
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wu2081105519楼
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sesame_oil20楼
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fei198122楼
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luojinyan23楼
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jiangxl.061824楼
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