第一性原理

样品准备须知！！！

1.请务必确认方案内容，最后结果交付以方案内容为准（除却中间有意外，另行沟通情况），凡是在结果交付后，另外补加的要求，需另外评估是否收费。

2.在计算初期确认模型时，请务必仔细认真确认该模型，结果交付后，不接受因为模型问题提出的更改模型的售后要求。

3.请务必确认信息提供准确且没有遗漏，信息尽量提供全面，如果在计算开始以后，又增加信息，视情况协商对原方案的影响以及收费情况。

4.对于软件版权问题，需要自己解决，如果需要我方解决，请提前沟通说明，我们尽量解决，但不必须确保解决，不接受因此不付款的理由。

5.最后结果交付内容包括：计算方法（不是计算结果的分析）的说明，最终的结构文件，某些涉及作图所需的数据。除以上内容之外，有其他要求，请提前说明。交付结果后，另外提出的要求，我们会尽量协助解决，但不保证一定能解决。

6.我们保证计算结果的真实性和有效性，但是无法保证计算结果一定符合您的预期，请务必确认该风险。

7.我们不承担拒稿责任哦，但是我们会尽量协助解决审稿意见的问题，涉及需要补算的内容，需要另评估收费。

8.交付结果后，请在一周内反馈结果问题。长时间不查看结果，结果问题反馈时间距离交付结果时间太久的，我们视情况进行问题的解答（因为源数据不一定还有保留，所以一定要及时反馈哦）。

9.再次提醒：有不懂的可以多交流，但是交付结果后，请不要以“我不懂计算”为理由，提出不对应原方案的另外的要求，我们最终交付结果均以方案为核对参考。

样品测试填写要求注意事项

1.请问您是研究什么方向的呢

电催化、光催化、热催化、电池、半导体、能源、其他

2.是否已经有对接老师和您沟通好需求，现在需要下单了？

已经沟通好需求，现在需要下单、还没有沟通，这是我的新需求

3.请再简单描述下您的计算内容

4.提醒：下单支付完毕才会安排计算，支付完发单号给对接工程师哦

项目简介

第一性原理计算的基本思想是将多个原子构成的体系看成是由多个电子和原子核组成的系统，并根据量子力学的基本原理对问题进行最大限度的“非经验性”处理。它只需要5个基本常数（m0，e，h，c，kB）就可以计算出体系的能量和电子结构等物理性质。它可以确定已知材料的结构和基础性质，并实现原子级别的精准控制，是现阶段解决实验理论问题和预测新材料结构性能的有力工具。并且，第一性原理计算不需要开展真实的实验，极大地节省了实验成本，现已被广泛应用于化学、物理、生命科学和材料学等领域。

适合的研究方向包括但不限于：催化、电池、半导体、金属材料、非金属材料、合金、纳米材料等

可以计算的体系包括但不限于：晶体、非晶、二维材料、表面、界面、固体等

常用软件：VASP，MS，CP2K，QE等

可以计算的内容包括但不限于：

材料的几何结构参数（如键长、键角、二面角、晶格常数、原子位置等）

材料的电子结构信息（如电荷密度、电荷差分密度、态密度、能带、费米能级、功函数、ELF等）

材料的光学性质（如介电常数等）

材料的力学性质（如弹性模量等）

材料的磁学性质（如磁导率等）

材料的晶格动力学性质（如声子谱等）

材料的表面性质（如吸附能，催化计算等）

复合材料的性质（异质结等内容）等等

电解水制氢反应（HER）

计算内容

（1）定义及作用

HER为氢析出反应，指的是水在电极表面转化为氢气的过程。

酸性HER通常认为以吸附态的氢原子（H*）为关键中间体：

* + H⁺
+ e^-
-> H*

H* + H⁺
+ e^-
-> H₂
+ *

or

H* -> 0.5H₂
+ *

这一中间体通过水合质子在电极表面得电子生成。通过研究G(H*)判断过电势。G(H*)越接近0，认为过电势越低。

对于碱性HER，通常认为水分子要首先吸附在催化剂上并发生裂解产生H*，因而往往还要研究水在催化剂表面的裂解能垒。

（2）结果案例展示

案例一：Free energy diagrams of two models for HER processes

说明：For HER, the H* adsorption is the RDS with free energy of −0.11
eV on Co-N4-S3, which is lower than that on Co-N4 (−0.19 eV), suggesting more favorable H* adsorption kinetics enabled by S dopants.

来源文献：DOI: 10.1002/aenm.202002896

案例二：Free energy diagram for HER on the surface of CoCHH and Co3S4

说明：The △G(H*) on CoCHH and Co3S4 is calculated to be 0.47 and 0.67 eV, respectively, indicating that the adsorption of H* on Co3S4 is too strong and it is easier for H* to be converted into H2 from the surface of CoCHH.

来源文献：https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.06.088

结果展示

原子电荷：

差分电荷：

态密度DOS：

投影态密度PDOS：

功函数：

能带：

吸附能：

分解能：

迁移能垒：

催化-HER：

催化-OER/ORR:

催化-CO2-RR:

样品要求

最好提供晶体结构文件，即cif文件；

或者可以提供与XRD实验数据匹配的PDF卡片信息；

如果是表面结构，还需要提供晶面信息；如结构有改性（空位、掺杂、位错等），还需要说明细节

常见问题

1. 为什么能带计算值一般低于实验值？

这是PBE本身的问题，PBE是一种GGA泛函，有较强的自相互作用问题，导致电子偏向离域、带隙低估等一系列问题。一般计算得到的带隙比实验低30%~50%。这种低估并不是说方法就不可以用，我们还是可以把这个方法拿来做定性分析。

解决办法，方法有DFT+U、mBJ+U、杂化泛函

2. 为什么有些体系要加U？

测试提示：

1.可开正规测试发票，附带测试清单。

2.有腐蚀性，毒性，或其他有危害性等特殊样品要事先告知测试人员，测试人员也要告知样品方哪些样品不能测或会对仪器产生损伤，测试后会对样品产生哪些变化；

3.客户需提供详细的样品资料，包括元素，主要成分和详细测试参数及条件。和测试人员充分讨论，商定最终测试条件；

4.测试人员与顾客通过QQ，微信或邮件沟通，出现测试纠纷，邮件或聊天记录将作为重要的仲裁依据；请加QQ和技术人员交流。QQ：82187958。微信：15071040697

5.杜绝测试、解析和合成违反国家相关法律法规的样品，一经发现将追究其法律责任。