VASP

引言:一杯咖啡凉了三次的弛豫计算 做过第一性原理计算的人,多半都有过这样的夜晚:提交了一个百余原子掺杂体系的结构弛豫,屏幕上每个离子步的日志缓慢滚动,像老式火车站的翻牌时刻表。你去倒了杯咖啡,回来发现它还在第一步;咖啡凉了,换上茶,茶也凉了,电子步还在做自洽迭代。 这门学科的名字叫计算材料学。它用代码代替烧杯,用薛定谔方程的数值解代替试错炉窑。但硬币的另一面是:每一次方法学的跃迁,都把算力需求推高 […]

2026年初,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队的一项成果引起了行业关注:他们首创”离子注入诱导成核”技术,把氮化镓外延中粗糙的”岛状”界面变成了原子级平整的薄膜,界面热阻降到传统结构的三分之一,基于该技术制备的氮化镓微波功率器件在X波段和Ka波段的输出功率密度分别达到42瓦/毫米和20瓦/毫米,将国际纪录提升了30%-40%。成果发表在《自然 […]

一、从催化剂的”原子级密码”说起 2022年,西北工业大学生命学院覃勇教授团队与中国石油大学(华东)冯翔教授团队合作,在《Applied Catalysis B: Environmental》上发表了一项关于Pt-Ni双金属催化剂的研究成果。研究团队通过先进的原子层沉积技术精确构筑了界面可控的PtNi/CNTs催化剂,并结合动力学实验、同位素效应与密度泛函理论(DFT)计算 […]

温稠密物质(WDM)是惯性约束聚变(ICF)的”量子战场”,密度介于固体与等离子体之间,温度从电子伏特到千电子伏特,电子关联与离子热运动交织,实验测量极其困难,第一性原理量子分子动力学(DFT-MD)几乎是唯一可信的理论手段。VASP作为材料计算的事实标准,在温稠密区却频频翻车:大超胞需要几百个原子才能消除尺寸效应,高截断能与大k点网格让波函数文件膨胀到几十GB,有限温度下 […]

一、当原子级精度成为刚需 2025年7月17日,由中国工业合作协会仿真技术产业分会主办的第17期仿真大讲堂在北京举办。这场以”半导体器件和工艺仿真的现状与展望”为主题的闭门研讨,吸引了来自Synopsys、鸿之微、中芯国际等产业链上下游的技术负责人。席间一位从事功率器件研发的工程师提了一个尖锐的问题:”我们的GaN HEMT器件在实验上表现很好,但TCAD仿真和 […]

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 […]

一、当材料科学遇见计算:一场正在发生的范式转移 2026年7月,武汉。中国材料大会2026的现场,一场关于”氧化镍中氢扩散的多因素耦合机理与多尺度规律”的邀请报告吸引了不少听众。报告人是中国科学院宁波材料技术与工程研究所的黄良锋研究员,而他展示的研究方法——从第一性原理计算原子尺度的电子结构,到分子动力学模拟扩散过程,再到宏观尺度的有限元分析——恰恰是当前材料科学领域最活跃 […]

2024年10月,清华大学物理系徐勇团队与加州大学伯克利分校合作,在Nature Communications上发表了一项突破性成果:他们将DeepH方法从半局域泛函推广至杂化泛函。这意味着,过去需要消耗GGA计算量8到10倍的HSE06杂化泛函,现在可以通过深度学习在接近GGA的时间成本下完成。2025年12月,徐勇团队与北京大学陈基团队在Nature Computational Science […]

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 […]

2025年底,达索系统旗下BIOVIA发布了Materials Studio 2026版本。更新日志里有一行字不太起眼,但做计算化学的人会多看两眼:「经典力学与量子化学计算工作流增强」。这不是套话。对每天都在和Gaussian输入文件打交道的人来说,软件层面的优化意味着同样的硬件能多看几个分子,或者同样的任务能少等几小时。 全球计算化学市场从2026年的17.4亿美元起步,预计2034年翻到44. […]

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 […]

固态电池被普遍视为下一代储能技术的核心方向,而固态电解质作为其中的关键材料,其离子输运效率与界面稳定性直接决定了电池的能量密度、循环寿命和安全性。2026年4月,东华大学与上海交通大学联合研究团队在国际期刊《Nano-Micro Letters》上发表了一项关于复合固态电解质界面工程的重要成果,提出了一种聚多酚”离子门控”仿生策略,通过在陶瓷纳米纤维与聚合物基体之间引入聚多 […]