第一性原理在化學中如何計算

㈠ 第一性原理計算是什麼

根據原子核和電子相互作用的原理及其基本運動規律，運用量子力學原理，從具體要求出發，經過一些近似處理後直接求解薛定諤方程的演算法，習慣上稱為第一性原理。

第一性原理通常是跟計算聯系在一起的，是指在進行計算的時候除了告訴程序你所使用的原子和他們的位置外，沒有其它的實驗的，經驗的或者半經驗的參量，且具有很好的移植性。

根源

我們知道物質由分子組成，分子由原子組成，原子由原子核和電子組成。量子力學計算就是根據原子核和電子的相互作用原理去計算分子結構和分子能量（或離子），然後就能計算物質的各種性質。

從頭算（ab initio）是狹義的第一性原理計算，它是指不使用經驗參數，只用電子質量，光速，質子中子質量等少數實驗數據去做量子計算。

㈡ 第一性原理，分子模擬和量子化學計算之間的區別是什麼

個人感覺，分子模擬是一種研究的方法，其計算方法包括量子化學計算和分子動力學計算，而量子化學計算應該是指以薛定諤方程為基礎對原子或分子或分子體系進行量子層面的計算（不知道理解得對不對）

㈢ 第一性原理可以計算合金成分與結構之間的關系嗎

第一性原理，英文First Principle，是一個計算物理或計算化學專業名詞，廣義的第一性原理計算指的是一切基於量子力學原理的計算。我們知道物質由分子組成，分子由原子組成，原子由原子核和電子組成。量子力學計算就是根據原子核和電子的相互作用

㈣ 第一性原理通俗解釋是什麼

第一原理（英語：First principle），哲學與邏輯名詞，是一個最基本的命題或假設，不能被省略或刪除，也不能被違反。第一原理相當於是在數學中的公理。最早由亞里士多德提出。

在形式邏輯系統中，即一組相互一致的命題中，有可能從其他陳述中推導出某些陳述。例如，在三段論中，「所有人都會死；蘇格拉底是一個人；蘇格拉底會死」中的最後一個斷言可以從前兩個斷言中推導出來。

第一原則是不能從該系統內的任何其他公理推出的公理。經典的例子是歐幾里得的元素；它的數百個幾何命題可以從一組定義、假設和常見概念中推導出來：所有這三種類型都構成了第一原理。

在哲學中，「第一原則」來自第一因[3]態度，通常稱為先驗術語和論證，與後驗術語、推理或論證形成對比，因為前者只是假設並存在於推理過程之前後者是在最初的推理過程之後推導出來的。第一原理通常在被稱為認識論的哲學領域中得到處理，但在任何形而上學的思辨中都是重要的因素。

在哲學中，「第一原則」通常在某種程度上與先驗、數據和公理推理同義。

在物理學中

在物理學中，如果計算直接從已建立的物理定律的水平開始，並且不進行經驗模型和擬合參數等假設，則稱其為第一性原理或從頭開始計算。

例如，在不包括將模型擬合到實驗數據的一組近似值內使用薛定諤方程計算電子結構是一種從頭開始的方法。

㈤ 分子體系 第一性原理計算 哪種方法好

分子體系 第一性原理計算 哪種方法好
第一性原理計算簡述

第一性原理，英文
First Principle
，是一個計算物理或計算化學專業名詞，廣義的第一性
原理計算指的是一切基於量子力學原理的計算。
我們知道物質由分子組成，
分子由原子組成，
原子由原子核和電子組成。
量子力學計算就是根據原子核和電子的相互作用原理去計算分子
結構和分子能量（或離子）
，然後就能計算物質的各種性質。從頭算（
ab initio
）是狹義的第
一性原理計算，
它是指不使用經驗參數，
只用電子質量，
光速，質子中子質量等少數實驗數
據去做量子計算。但是這個計算很慢，所以就加入一些經驗參數，可以大大加快計算速度，
當然也會不可避免的犧牲計算結果精度。
那為什麼使用
「第一性原理」
這個字眼呢？據說這
是來源於「第一推動力」
這個宗教詞彙。
第一推動力是牛頓創立的，因為牛頓第一定律說明
了物質在不受外力的作用下保持靜止或勻速直線運動。
如果宇宙誕生之初萬事萬物應該是靜
止的，
後來卻都在運動，
是怎麼動起來的呢？牛頓相信這是由於上帝推了一把，
並且牛頓晚
年致力於神學研究。
現代科學認為宇宙起源於大爆炸，
那麼大爆炸也是有原因的吧。
所有這
些說不清的東西，都歸結為宇宙「第一推動力」問題。科學不相信上帝，我們不清楚「第一
推動力」
問題只是因為我們科學知識不完善。

㈥ 馬斯克巨牛的思維方式「第一性原理」到底是什麼

馬斯克的第一性原理 馬斯克在四個不同領域都有顛覆性的創新。最早他參與創始的PayPal是做金融支付的，現在已經賣掉了。他目前做的三件事情：1.特斯拉，目前炙手可熱的電動車公司；2.SpaceX，在載人航天領域非常了不起，太空梭退役之後，它也是美國主要的航天運載工具；3.太陽城，能源公司，去年被特斯拉收購。

看了上面一些關於第一性原理的基本解釋，可能有些非理科生已經產生了一拉到底的慾望了。其實，總結起來，第一性原理計算，就是從最基礎的條件和規則出發，不靠橫向比較和經驗結論而進行的計算。而第一性原理思維，簡單來說，可以歸納為「追本溯源，理性推演」。

㈦ 哪位厲害的大哥大姐知道怎麼用第一性原理計算NaCl的晶格參數，吸收系數，介電函數 ，和電荷密度。

我是用VASP軟體進行計算的，晶格參數是需要輸入的，輸入到POSCAR文件裡面，另外還有有三個文件：INCAR(文件裡面需要輸入計算的元素，半徑，截斷能，自旋等)，POTCAR(元素的贗勢)，KPOINT(k點設置)。運行VASP，就可以在OUTCAR文件裡面查找自己需要的結果了。

㈧ 【討論】第一性原理能計算什麼東東只要知道，無論多少，說出來，換幣幣！

大多數物理性質都可以研究。
由於它在進行計算的時候除了告訴程序你所使用的原子和他們的位置外，沒有其他的實驗的，經驗的或者半經驗的參量。所以胞太大的話計算的速度慢，需要很多的計算資源。
研究壓力下的相變一點問題都沒有，你在這個版上看見的軟體都可以研究相變。
第一性原理 第一性原理通常是跟計算聯系在一起的，是指在進行計算的時候除了告訴程序你所使用的原子和他們的位置外，沒有其他的實驗的，經驗的或者半經驗的參量，且具有很好的移植性。作為評價事物的依據，第一性原理和經驗參數是兩個極端。第一性原理是某些硬性規定或推演得出的結論，而經驗參數則是通過大量實例得出的規律性的數據，這些數據可以來自第一性原理(稱為理論統計數據)，也可以來自實驗(稱為實驗統計數據)。
但是就某個特定的問題，第一性原理和經驗參數沒有明顯的界限，必須特別界定。如果某些原理或數據來源於第一性原理，但推演過程中加入了一些假設(這些假設當然是很有說服力的)，那麼這些原理或數據就稱為「半經驗的」。
其他解釋：第一性原理，英文First Principle，是一個計算物理或計算化學專業名詞，廣義的第一性原理計算指的是一切基於量子力學原理的計算。
我們知道物質由分子組成，分子由原子組成，原子由原子核和電子組成。量子力學計算就是根據原子核和電子的相互作用原理去計算分子結構和分子能量（或離子），然後就能計算物質的各種性質。
從頭算（ab initio）是狹義的第一性原理計算，它是指不使用經驗參數，只用電子質量，光速，質子中子質量等少數實驗數據去做量子計算。但是這個計算很慢，所以就加入一些經驗參數，可以大大加快計算速度，當然也會不可避免的犧牲計算結果精度。
那為什麼使用「第一性原理」這個字眼呢？據說這是來源於「第一推動力」這個宗教詞彙。第一推動力是牛頓創立的，因為牛頓第一定律說明了物質在不受外力的作用下保持靜止或勻速直線運動。如果宇宙誕生之初萬事萬物應該是靜止的，後來卻都在運動，是怎麼動起來的呢？牛頓相信這是由於上帝推了一把，並且牛頓晚年致力於神學研究。現代科學認為宇宙起源於大爆炸，那麼大爆炸也是有原因的吧。所有這些說不清的東西，都歸結為宇宙「第一推動力」問題。
科學不相信上帝，我們不清楚「第一推動力」問題只是因為我們科學知識不完善。第一推動一定由某種原理決定。這個可以成為「第一原理」。愛因斯坦晚年致力與「大統一場理論」研究，也是希望找到統概一切物理定律的「第一原理」，可惜，這是當時科學水平所不能及的。現在也遠沒有答案。
廣義的第一原理包括兩大類，以Hartree-Fork自洽場計算為基礎的ab initio從頭算，和密度泛函理論（DFT）計算。也有人主張，ab initio專指從頭算，而第一性原理和所謂量子化學計算特指密度泛函理論計算。liuxiaocunde(站內聯系TA)晶體性質摻雜納米管性質納米摻雜結構優化布局Gaussian還可以計算激發態
能做的很多，多看啊，O(∩_∩)O~laohaoren2802(站內聯系TA)能帶態密度光學特性（介電函數，反射，折射率等等）
還有很多。目前我所用的是MS中的castep模塊，也主要算以上幾方面。delinliu(站內聯系TA)搞不清楚，頂一下smsjshd828(站內聯系TA)態密度，摻雜，空位，帶隙等等。還可以算表面。。。wenliuxu(站內聯系TA)廣義第一性原理計算就是指只有原子位置與種類信息情況下進行的計算，其獨立於實驗和半經驗參數外。狹義就指求解薛定諤方程之類。
合金相變要從計算能量入手，結合需要解決的實際問題，再做討論。例如合金相變的相圖計算，可以先用量子化學計算出一些參數，再進行熱力學計算。再比如合金里比較煩人的新化合物相問題，可以第一性原來算其可能能量，再計算相變時可能的結構，經過比較推導出可能的化學反應過程。Gerald2370(站內聯系TA)能計算的多了，可以用密度泛函理論的，多體系統都可以，關鍵是精度問題weiliu6762(站內聯系TA)理論上啥都能算，比如表面能，界面能，吸附能，功函數，band gap，儲氫，反應路徑，相變溫度，相變壓力……間接能算的還有什麼韌性，通過比較work of adhesion。wally8962(站內聯系TA)對我來說，最重要的是電荷分布tc1788(站內聯系TA)請問wenliuxu ：我想計算不同溫度下的新化合物的問題可以嗎？zhuyunqing8532(站內聯系TA)有沒有人做儲氫計算的 我們可以合作。。
本人在大連理工。。。:):):):)

㈨ 什麼是第一性原理，它有什麼重要意義

第一性原理，英文First Principle，是一個計算物理或計算化學專業名詞，廣義的第一性原理計算指的是一切基於量子力學原理的計算。
我們知道物質由分子組成，分子由原子組成，原子由原子核和電子組成。量子力學計算就是根據原子核和電子的相互作用原理去計算分子結構和分子能量（或離子），然後就能計算物質的各種性質。
從頭算（ab initio）是狹義的第一性原理計算，它是指不使用經驗參數，只用電子質量，光速，質子中子質量等少數實驗數據去做量子計算。但是這個計算很慢，所以就加入一些經驗參數，可以大大加快計算速度，當然也會不可避免的犧牲計算結果精度。
那為什麼使用「第一性原理」這個字眼呢？據說這是，來源於「第一推動力」這個宗教詞彙。第一推動力是牛頓創立的，因為牛頓第一定律說明了物質在不受外力的作用下保持靜止或勻速直線運動。如果宇宙誕生之初萬事萬物應該是靜止的，後來卻都在運動，是怎麼動起來的呢？牛頓相信這是由於上帝推了一把，並且牛頓晚年致力於神學研究。現代科學認為宇宙起源於大爆炸，那麼大爆炸也是有原因的吧。所有這些說不清的東西，都歸結為宇宙「第一推動力」問題，它可能由某種原理決定，這個原理可以稱為「第一原理」。愛因斯坦晚年致力於「大統一場理論」研究，也是希望找到統概一切物理定律的「第一原理」，可惜，這是當時科學水平所不能及的。現在也遠沒有答案。
但是為什麼稱量子力學計算為第一性原理計算？大概是因為這種計算能夠從根本上計算出來分子結構和物質的性質，這樣的理論很接近於反映宇宙本質的原理，就稱為第一性原理了。
廣義的第一原理包括兩大類，以Hartree-Fork自洽場計算為基礎的ab initio從頭算，和密度泛函理論（DFT）計算。也有人主張，ab initio專指從頭算，而第一性原理和所謂量子化學計算特指密度泛函理論計算。