Quantum ESPRESSO

一、当量子力学遇见航天材料 2025年6月,西北工业大学凝固技术国家重点实验室卢艳丽教授团队的一项研究引起了材料学界的关注。他们针对引力波探测中的关键材料——金铂合金——开展了系统性的第一性原理计算研究,通过密度泛函理论(DFT)分析了不同Au-Pt比例下的弹性、热学性能和电子结构,最终确定了Au75Pt25为最适合航天器检验质量的材料成分。这项工作发表在Journal of Materials […]

2023年12月,国防科技大学研究团队依托天河超算的存储资源和算力,对一种新型混合催化剂表面的氧气还原反应进行了模拟计算。通过密度泛函理论(DFT)计算,团队证明了这种催化剂的性能优于传统铂催化剂,最终研发出的新型氢燃料电池将铂用量降低了八成。这个案例很典型——它展示的不是实验台上的瓶瓶罐罐,而是一台超算里跑出来的电子结构计算如何直接指导新材料的发现。(来源:广州市人民政府网站,2023年12月7 […]

2026年6月,北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授团队在Angewandte Chemie International Edition发表了关于钴酸锂层状正极材料脱锂过程中磁性与自旋演变的最新研究(来源:https://www.pkuszh.edu.cn/info/1006/4660.htm)。团队利用同步辐射原位X射线衍射、磁性分析与密度泛函理论(DFT)计算相结合的方法,首次系统揭示了Li […]

2026年4月,南方科技大学材料学院逯文君教授团队在晶界析出强韧化高熵合金领域取得重要进展,相关成果发表于材料领域权威期刊[来源:南方科技大学新闻网]。就在同一时期,程兴旺教授、李泽洲教授团队关于CrMnFeCoNi高熵合金动态相变行为的研究也登上了《Materials Today》[来源:Materials Today期刊]。两篇论文的共通点不止于合金体系——它们背后都依赖一套从电子结构到宏观性 […]

2021年10月,西安交通大学前沿院金明尚教授团队与上海交通大学、美国加州大学河滨分校合作,在《自然》(Nature)上发表了一项关于铂催化剂表面应变调控的研究。他们通过磷化/脱磷的体积膨胀与收缩,在Pd基纳米立方体上沉积的Pt壳层中实现了从-5.1%到5.9%的连续晶格应变调控,并借助密度泛函理论(DFT)计算绘制了应变-活性关系图。这篇论文的实验部分令人惊叹,但隐藏在其背后的计算工作量同样值得 […]

一、从一场105对105的隔空较量说起 2024年12月9日,谷歌CEO桑达尔·皮查伊在X上发了一条帖子:”Willow来了。”配图是一块指甲盖大小的芯片,上面密密麻麻排布着105个超导量子比特。皮查伊说,这块芯片在5分钟内完成了一项计算,而目前全球最快的超级计算机 Frontier 要完成同样的任务,需要10的25次方年——比宇宙的年龄还长。 但真正的技术突破不是速度,而 […]

适用场景:半导体材料缺陷分析、能带工程、离子迁移、界面演化、光电器件优化 算法标签:第一性原理计算(DFT/HSE06)、分子动力学(MD)、机器学习势函数(MLIP/DeepMD) 软件工具:VASP、Quantum ESPRESSO、LAMMPS、DeepMD-kit、SPONGE、CP2K 硬件需求:高主频多核CPU + 大内存 + 高速存储 + GPU(MLIP训练必需) 推荐配置:Ult […]

摘要:2025年2月,清华大学联合团队在国际顶刊《自然》发表重大突破:在常压下实现镍氧化物材料的高温超导电性。这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后第三类突破”麦克米兰极限”的高温超导体系。本文从计算物理视角切入,深入解析支撑这类前沿研究的DFT(密度泛函理论)与GW近似算法本质,梳理拓扑材料电子结构计算的硬件瓶颈,并提供从单点验证到高通量筛选的四级算力配置方案。 一、引言 […]