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RSS订阅原创 区分几种能量--界面形成能、碳--催化剂粘附能---曲率能
形成两种不同材料或相之间界面时，系统能量的变化。若界面形成后系统能量降低（释放能量），则界面形成能为负值，表示界面稳定；反之则为正值，需外界做功才能形成：碳材料（如石墨烯、碳纳米管）与催化剂表面结合时，单位面积或单位质量的能量变化。负值表示碳与催化剂自发结合，正值则需外力维持：曲率越大（半径越小），曲率能越高。在大多数纳米材料和高曲率系统中（如碳纳米管、金属纳米颗粒），，反映曲率引起的额外能量成本。但在柔性材料或特定热力学条件下（如生物膜、气泡界面），曲率能可能为负数，表示曲率变化自发降低系统能量。
2025-03-27 09:50:02
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原创 符合判断一个过程是否自发---吉布斯自由能
液态水→冰需要释放热量（ΔH < 0），但熵减（ΔS < 0）。：液态→气态需吸热（ΔH > 0），但熵增显著（ΔS > 0）。：液态水的熵高于冰，融化时吸热（ΔH > 0），但若环境温度高于熔点，TΔS 主导，ΔG < 0。：燃烧释放大量热量（ΔH < 0），生成气体的熵显著增加（ΔS > 0），ΔG 必定负值。系统释放热量（放热，ΔH < 0），同时混乱度增加（ΔS > 0）。系统吸收热量（吸热，ΔH > 0），同时混乱度降低（ΔS < 0）。（当 |ΔH| > T|ΔS| 时，ΔG < 0）。
2025-03-27 09:42:12
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原创 anaconda安装包--更新
package_name可以更换为所需要更新包的名字：conda update numpy。更新特定的包：conda update package_name。更新所有的包：conda update --all。
2025-03-23 11:21:07
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原创 linux系统下通过命令行安装软件包
code_1.75.0-1675266613_amd64.deb-----安装包文件名--ubuntu系统安装一般是deb后缀。-i --------安装软件包。sudo-----管理员权限。dpkg-----安装包管理。
2025-03-23 11:06:02
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原创 什么是歧化反应
是一种特殊的化学反应类型，指同一物质中不同价态的成分之间发生的 。简而言之，反应物既是氧化剂又是还原剂。在这种反应中，同一物质的某个成分被 。（失去电子），而另一个成分被 。
2025-03-14 10:24:57
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原创 曲率能量与曲率半径的关系
中，石墨碳包裹整个纳米颗粒（如球形），其曲率半径 R 由颗粒尺寸决定。若颗粒较大（如数纳米），则 R 较大，曲率能量显著降低。中，石墨碳脱离形成单壁碳纳米管（SWCNT），其曲率半径仅由纳米管直径决定（通常更小，如1-2 nm），导致曲率能量更高。其中 κ 为曲率，R为曲率半径。
2025-03-13 11:04:24
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原创 结构能量越高越稳定还是越低越稳定
在碳纳米管与催化剂界面的研究中，较低的界面能量意味着碳纳米管与催化剂之间的相互作用更为稳定，这可能会影响碳纳米管的生长动力学和手性选择。例如，如果某种边缘配置（如A|Z分离的边缘）具有较低的界面能量，那么在生长过程中，碳纳米管更倾向于形成这种边缘结构，从而影响其最终的性质和应用。在热力学中，界面能量越低通常意味着系统越稳定。这是因为较低的界面能量表示系统在该状态下具有较低的自由能，从而更倾向于保持这种状态。因此，当界面能量降低时，系统会趋向于形成这种低能量的结构，从而表现出更高的稳定性。
2025-01-11 16:06:05
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原创 林德曼指数（Lindemann index）
这有助于分析材料的局部结构特性，如在合金、纳米团簇等体系中，不同原子的林德曼指数可以揭示其局部环境的差异。：在研究材料的表面和界面时，林德曼指数可以用来分析表面原子与内部原子的振动差异。由于表面原子受到的约束较少，其振动幅度通常大于内部原子，因此表面原子的林德曼指数往往较高。通过计算模拟过程中每个原子的林德曼指数，可以实时监测材料的结构变化，如相变、缺陷形成等。总之，林德曼指数是一个简单而有效的参数，能够从原子尺度上揭示材料的结构特征和稳定性，广泛应用于材料科学、凝聚态物理等领域。
2025-01-11 11:00:37
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原创 Density functional tight binding是一种什么方法
是一种简化的量子力学计算方法，通常用于研究分子和固体系统的电子结构。它结合了**密度泛函理论（DFT）紧束缚模型（Tight Binding Model）**的思想，提供了一种平衡计算精度和计算效率的方式。
2024-11-26 10:36:37
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原创 为什么界面能是正值且较小，则意味着界面稳定
界面能是正值且较小时，意味着界面形成过程热力学上稳定。较小的正值表明形成界面所需的额外能量很少，粘附效应能有效补偿边界形成成本，使得界面在热扰动或动力学变化中不易破坏，从而促进碳纳米管稳定生长。这通常是因为边界原子处于亚稳态，即虽然形成界面需要能量，但一旦形成后，界面原子通过粘附能的部分补偿趋于热力学稳定状态。如果界面能较小，则碳纳米管边缘在催化剂上的稳定性高，即该界面难以被破坏，热力学上倾向于维持这种接触。较大的正值意味着形成界面需要的能量过高，界面在动力学上容易被扰动破坏，或者碳纳米管生长过程被抑制。
2024-11-16 17:44:22
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原创 催化生长过程中的界面能
界面能由边界形成能和粘附能决定，是因为两者分别刻画了界面形成的内在成本和界面相互作用的稳定性。结合这两部分能量可以全面评估界面在不同催化剂材料和条件下的稳定性，为碳纳米管选择性合成提供热力学基础。边界形成能描述的是在形成一个新的边界（例如切割碳纳米管或石墨烯边缘）时需要消耗的能量。决定，这两部分能量反映了纳米管边缘和催化剂之间的物理和化学相互作用，以及系统的稳定性来源。总界面能的大小反映了生成界面的净能量成本。粘附能描述了碳纳米管边界与催化剂表面之间由于化学键或范德华作用引起的吸引力，降低了系统的总能量。
2024-11-16 17:41:47
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原创 碳纳米管生长过程中的能量损失
总的来说，碳纳米管生长过程中的能量损失主要来源于热量、化学反应、副反应和催化剂损耗等因素，这些因素都会影响最终产物的质量和生长效率。：在生长过程中，碳纳米管的生长形貌可能会受到多种因素的影响（如温度、气体流量、催化剂粒度等）。碳纳米管（CNT）生长过程中的能量损失通常指的是在碳纳米管的合成过程中，部分能量未能有效用于形成纳米管结构，而是以其他形式损失掉。尤其是在反应过程中温度过高时，热能的损失可能较大。在生长过程中，催化剂表面可能会发生一些副反应，导致催化剂表面能的损失，这会影响碳纳米管的生长效率。
2024-11-05 10:11:18
298
原创 什么是化学反应的形成能
形成焓的定义是从最稳定的单质形式生成1摩尔化合物时所释放或吸收的能量。形成焓的单位通常为千焦/摩尔（kJ/mol）。对于生成焓的符号，通常用∆Hf来表示。标准生成焓(∆Hf°)：标准条件（25°C和1个大气压）下生成某物质所需要的形成焓。单质的标准生成焓为零：元素在最稳定的单质形式下（如氮气N₂、氧气O₂、碳石墨形式C）的标准生成焓为零。这是因为在这种状态下，不涉及生成反应。
2024-11-03 15:43:45
841
原创 非均相晶体之间的”浮生生长“
尽管两者的化学成分和晶格结构不同，由于在晶体表面上的原子排列提供了一定的匹配条件，新的晶体能够在异种晶体表面上继续生长。该现象描述的是一个晶体在另一个不同种类的晶体表面上生长时，尽管它们之间的晶格参数和化学成分差异较大，仍然能保持良好的生长关系。总结来说，"浮生生长"是在非均相晶体体系中，新晶体在异种基底上生长时表现出的特定生长行为，这种现象对材料科学中的异质结、生长机理研究有重要意义。：在薄膜材料制备中，一个材料的薄膜沉积在另一个材料的基底上，常常采用"浮生生长"机制，使薄膜保持一定的取向。
2024-10-24 11:17:45
422
原创 什么叫做外延生长epitaxial
催化剂的晶格匹配：催化剂的晶格与碳原子形成的六边形石墨烯结构之间的匹配关系是碳纳米管生长的关键。催化剂颗粒的形状、大小和晶体结构直接影响碳原子的堆积方式，进而影响碳纳米管的直径、手性（chirality）和壁层数（单壁或多壁碳纳米管）。碳原子首先在这些有利位置沉积，然后在催化剂表面逐层生长，并逐渐从催化剂上“爬升”，形成碳纳米管。催化剂通常是金属纳米颗粒（如铁、镍、钴等），这些纳米颗粒的晶格结构为碳原子提供了一个模板，使得碳原子能够在其表面按照有序的方式排列，从而形成碳纳米管的管壁结构。
2024-10-23 09:22:13
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原创 如何理解碳纳米管中的kinks
在单壁碳纳米管（SWCNTs）中，通常指的是碳纳米管结构中的，这些结构变化可能是由于外部压力、机械变形、或化学处理引起的。具体而言，是碳纳米管沿着其轴线出现的突然弯曲或拐点，在这些位置，管子的直径和方向发生了显著的变化。
2024-10-21 12:38:13
461
原创 晶体生长中位错的作用
Burton、Cabrera 和 Frank 于 1949 年发表的论文《晶体生长中位错的作用》提出了，这是晶体生长领域的重要理论。该理论主要阐述了位错在晶体生长中的关键作用。
2024-10-20 15:53:18
449
原创 什么是异质结
异质结（heterojunction）是由两种不同材料形成的界面，这些材料通常是半导体，但也可以是其他材料，如导体或绝缘体。异质结的关键特征在于接触的两种材料具有不同的能带结构、电子迁移率或化学性质。它与（即由相同材料形成的结）形成鲜明对比。
2024-10-17 08:46:31
1396
原创 空间限域效应
是纳米材料科学中的核心概念，它揭示了在纳米尺度下，电子和其他粒子的运动受限所导致的物理现象。由于电子能级量子化，材料的光学、电学和热学性质发生显著变化。这一效应不仅为新材料的设计和制造提供了理论基础，也推动了量子点显示器、纳米电子器件、太阳能电池和生物成像等多种应用的发展。
2024-10-16 21:56:23
1266
原创 anderson局域化
可以想象一下一个电子（或其他类型的波，比如光波或声波）在一个空间里四处移动。如果这个空间是非常规则的（比如像我们平时想象的水波在平坦水面上扩散），波就能非常自由地传播，能跑到很远的地方。，比如在水面上放一些随机分布的小石头，电子或波在这些小石头（无序环境）中不断地撞来撞去。每次撞到石头的时候，它的方向会被改变，就像水波遇到障碍物会散开或反射一样。如果这些石头足够多、足够混乱，电子或波会不断地被反射回来，最终被困住，无法像之前那样跑得很远，而是被“局限”在某个很小的范围里。这就是所谓的“局域化”现象。
2024-10-15 11:33:57
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原创 如何理解费米能级
金属：费米能级通常位于电子的导带中，决定了金属在常温下的导电性能。半导体：在纯净的半导体中，费米能级位于禁带中间。掺杂后，费米能级可以随着n型或p型掺杂的不同，移动到靠近导带或价带的位置，影响半导体的导电性质。绝缘体：费米能级处在远离导带的位置，因此很少有电子能够跃迁到导带，表现出绝缘性。价带：是材料中填满电子的最高能量带。电子在价带中参与材料的化学键合。在价带中的电子被束缚在原子或分子中，不能自由移动。导带：是电子可以自由运动的能量带。如果电子能够跃迁到导带中，它们就能成为自由电子，参与电流的传导。
2024-10-15 10:36:13
1614
原创 什么是鲁棒性
鲁棒性（Robustness）是指系统或过程在面对不确定性、扰动或变化时，仍能维持其预期性能或功能的能力。换句话说，鲁棒性强调的是系统在各种外部干扰、模型误差、环境变化等情况下的稳定性和可靠性。
2024-10-15 09:53:20
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原创 动力学控制过程
动力学控制过程（Dynamical Control Process）是指一个系统在变化或演化过程中，通过外部输入或内部调节，对系统的动态行为进行控制或引导，以达到某种期望的目标或状态。该过程通常涉及控制理论、动力学系统和反馈机制，广泛应用于物理、工程、生物和经济等领域。
2024-10-15 09:21:46
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原创 什么是本征结构
在晶体材料中，本征结构指的是晶体的原子或分子的排列方式，这种排列是由材料的化学键合、分子间作用力等内部因素决定的。：在蛋白质结构中，本征结构是指蛋白质的天然折叠方式，这种折叠方式决定了蛋白质的功能。：在几何形体中，本征结构指的是不依赖于外部坐标系或参照系的内在几何性质，比如曲线或曲面的曲率、拓扑特性等。：在量子系统中，本征结构可以表示系统的本征态和本征值，它们描述了系统的特定量子态以及与之相关的物理量。本征结构的重要性在于，它决定了系统的基本性质，并且在很多情况下，这种结构往往是系统功能和行为的基础。
2024-10-14 10:49:46
298
原创 高指数单晶
是指具有高指数密勒指数 (Miller index) 的晶面，通常用来描述单晶材料的表面结构。单晶材料是指内部原子排列非常有序、呈现周期性结构的材料。密勒指数 (Miller indices) 是用来表征晶面相对于晶体坐标轴的方向的数字，常见的晶面密勒指数如 (100)、(110)、(111) 等为低指数晶面。
2024-10-11 16:23:58
752
原创 什么是六重（n重）对称性
指的是一种对称性质，即当一个物体绕某个中心旋转时，每旋转60°（360° ÷ 6 = 60°），物体的外观保持不变。对于催化剂颗粒，这种对称性通常与颗粒的几何形状和表面原子排列有关，特别是在具有特定晶体结构的材料中。
2024-10-11 16:00:00
308
原创 什么是半导体
（Semiconductor）是指导电性能介于导体（如金属）和绝缘体（如玻璃）之间的材料。半导体在现代电子器件中扮演着核心角色，是制造各种电子元件（如晶体管、二极管、太阳能电池等）的基础材料。半导体的电学特性可以通过外部条件（如温度、光照、掺杂等）灵活调控，因此非常适合用于开关、放大和转换电信号等功能。
2024-10-08 16:19:53
1381
原创 什么是高斯曲率
高斯曲率是指曲面上某一点处的主曲率的乘积。对于一个光滑的曲面，在某一点的主曲率 k1 和 k2是分别沿两个互相垂直的方向的曲率。高斯曲率 K 表示为：K=k1*k2。
2024-10-08 15:54:53
1065
原创 什么是 Tammann temperature
Tammann 温度 Tt是指材料在热处理过程中原子或分子可以开始显著扩散的温度。它通常被定义为该材料熔点温度 Tm 的一半（通常用开尔文表示），即：对于不同类型的材料（如金属、合金、玻璃等），Tammann 温度并不是一个固定的温度，而是一个近似值，用来描述材料在特定温度下是否发生显著的扩散和相变。
2024-10-07 11:00:49
808
原创 bright field image(明场图像)是什么
（明场图像）是显微镜技术中的一种图像类型。它指的是通过明场显微镜获得的图像，通常用于观察样本的基本结构和形态。明场显微镜是一种最常见的光学显微镜，其中光源通过样本直接照射，未被样本吸收或散射的光形成图像。常用于生物学、材料科学等领域，用来观察样本的细节结构，比如细胞、组织切片或材料表面的形态。
2024-10-01 20:27:42
629
原创 如何理解碳纳米管中的钝化与未钝化
在碳纳米管（CNT）中，指的是表面或边缘的碳原子没有被其他原子或分子（如氢、氧等）稳定或“钝化”。简单来说，未钝化（unpassivated）的碳纳米管具有暴露的、未完全配位的碳原子，这些原子具有化学活性，更容易与环境中的其他物质发生反应。
2024-10-01 09:45:54
605
原创 什么叫做碳纳米管生成中的拓扑缺陷
是指在碳纳米管的理想结构中，由于各种原因（如生成过程中的不完全反应或外部扰动）导致的几何或原子排列的异常。这些缺陷打破了理想的六角形石墨烯晶格，通常会显著影响碳纳米管的电子、机械和化学性质。
2024-10-01 09:19:47
710
原创 Lennard-Jones势简介
Lennard-Jones势（Lennard-Jones Potential）是经典分子动力学中用来描述两个非键合原子或分子之间相互作用的经验势。它最早由约翰·伦纳德-琼斯（John Lennard-Jones）在1924年提出，用于模拟惰性气体分子的相互作用，尤其是范德华力（Van der Waals force）和排斥力。
2024-09-30 09:30:04
2252
原创 拉曼光谱表征中的指纹峰
（Fingerprint Peaks）是拉曼光谱中位于大约400 cm⁻¹到1800 cm⁻¹的区域，这一区域内的峰形和峰位具有高度的特异性，能够反映出分子内部特定的振动模式。这些峰通常由分子的弯曲振动、摇摆振动、扭转振动等复杂的振动方式产生，因其独特性而被称为“指纹峰”。
2024-09-29 11:19:34
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原创 拉曼光谱表征简介
拉曼光谱（Raman Spectroscopy）是一种通过研究分子振动、转动以及其他低频模式的散射光谱技术，用来表征物质的分子结构、相组成和分子间相互作用。拉曼光谱是基于拉曼散射效应，通过激光与样品分子相互作用时散射的光来揭示材料的特征信息。
2024-09-29 10:56:05
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