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fyh987

金虫 (小有名气)


[交流] 第一性原理研究的意义

第一性原理研究的具体意义何在?到底应该如何将理论值与实验值进行比较呢?如何是计算带隙和光学性质的话貌似理论计算与实验值相差很大啊,如果这样的话,请问用理论计算还有意义吗?欢迎高手前来讨论,对这个问题一直比较迷茫。
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itpfeng

木虫 (著名写手)



fyh987(金币+1): 谢谢参与
可以创造就业机会,让很多人有饭吃
5楼2012-12-19 09:45:10
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查看全部 19 个回答
★ ★ ★
fyh987(金币+1): 谢谢参与
fzx2008: 金币+2, 谢谢指教! 2012-12-18 22:55:04
你只有了解了理论,才知道如何用好理论,而不至于把理论结果演绎到背离物理意义的地方。

理论只能照见它擅长的地方。对理论结果的解释,需要对所关注的过程的物理化学特性有深入的了理解。


我好像在说废话~~

[ Last edited by cenwanglai on 2012-12-18 at 20:15 ]
2楼2012-12-18 20:13:36
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kjsun

木虫 (正式写手)


★ ★ ★ ★ ★
fyh987(金币+1): 谢谢参与
fyh987: 金币+1 2012-12-18 21:40:47
fzx2008: 金币+3, 谢谢交流! 2012-12-18 22:55:24
我是冲着金币来的,腆着脸胡乱说两句,楼主莫太叫真。
1. 第一性原理除了可以跟实验值比较之外,最主要的是揭示深层次的原理,最终提高人们的认识,推动科学的发展。
2. 跟实验手段一样,理论计算也在发展中。您所谓的带隙实验和计算差别非常大,是指用的DFT算的吧。DFT处理多电子交换关联的时候,采用了一些比较粗糙的近似,所以带隙一般偏小,可以采用杂化泛函或者GW的方法得到更接近实验值的结果,不过这些计算都很耗时。
3. 如果你很在意带隙,就用我说的“更高级”的理论计算方法。普通的DFT算一些能量和结构还是很准的,当你不太关注带隙的时候,也是可以用来研究一些问题的。
3楼2012-12-18 20:16:04
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chenyuchen

木虫 (正式写手)


★ ★ ★ ★ ★
fyh987(金币+1): 谢谢参与
fzx2008: 金币+3, 谢谢指教! 2012-12-18 22:56:01
fyh987: 金币+1 2012-12-19 10:17:19
第一性原理的意义有很多综述文章,自己可以查查。
正如楼上所说,认识到这种方法的缺陷是好的,但是他的优点更应该知道。比如你说的光谱和能隙问题,如果不计算,你就不知道能隙是如何打开的。而光学性质的理解,比如某个峰是什么轨道跃迁,都需要计算才知道。至于多体效应更需要计算才能确定。当然计算不一定能预测准确(目前很多情况确实如此),但是仍然可以加深对实验数据的理解。也可以举个简单的例子,我们都知道角分辨光电子能谱可以测出能带结构,也知道对于特别是强关联体系的能带,普通的LDA计算无法给出准确的带宽(类似能隙),但是这个领域的经常把实验和LDA所得能带带宽进行比较,两者之间的倍数为renormalization factor,这个数据对材料的关联强度可以给出一个估计,这对理解很多物理性能也是很重要的。这些例子都是和实验直接结合的,能看出用处了吧?
至于,第一性原理进行物相结构预测,辅助建立各种物性产生机理的理论等也是目前在发展的方向,当然,我水平有限,楼主可以自己找找相关文献。
4楼2012-12-18 21:52:33
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