材料与纳米工程

面向缺陷/界面/掺杂/纳米结构等材料问题,我们提供“结构—电子结构—动力学—性能”的可复核证据链交付: 用一致口径的能量/电子结构/动力学指标解释趋势,并交付可复现输入、脚本与版本信息,便于复核与迭代。

Our Advantages
口径一致
能量/参考态/对照策略书面化
  • 形成能/缺陷能等口径统一
  • 对照与回归策略清晰
  • 适用范围声明避免误用
Our Advantages
指标可见
交付图表/数据可直接用于汇报
  • DOS/PDOS/能带/功函数等图表
  • NEB/扩散/MSD等动力学指标
  • 电荷/键合/局域态归因
Our Advantages
里程碑制
先基线后精化,降低返工
  • 先锁定关键构型与对照
  • 再扩展复杂度与敏感性
  • 最终输出可复现包
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24小时内响应。给出材料体系/构型与目标指标,我们回传“最小可信模型 + 对照策略 + 里程碑 + 交付清单”。
交付承诺(摘要)
口径一致 · 证据可复核 · 边界可声明(不承诺“万能材料”)

典型问题(材料领域痛点)

材料问题的难点往往在于:构型空间大、对照口径混乱、电子结构解释缺证据链。

Pain Point
构型/缺陷空间爆炸
  • 缺陷/掺杂/表面位点组合多
  • 不同初始构型导致结论漂移
  • 难以锁定主导构型与位点
Pain Point
电子结构解释不稳
  • 只给能量没有归因(态密度/电荷)
  • 功函数/带边/局域态口径不统一
  • 缺少对照与回归策略
Pain Point
动力学与可用性不足
  • 缺陷迁移/扩散路径不清
  • 能垒/扩散系数缺少验证
  • 交付不可复现,无法二次迭代

适用场景

按体系类型选择最小可信模型:先基线后扩展,逐步加复杂度。

Scenario
缺陷/掺杂/氧空位
  • 缺陷形成能与稳定性排序
  • 局域电子结构归因(PDOS/电荷)
  • 迁移能垒/扩散路径(按需)
Scenario
界面与吸附/粘附
  • 界面结构与结合/粘附能
  • 电荷转移与界面偶极
  • 扩散/脱附/反应关键步骤(按需)
Scenario
纳米尺寸效应
  • 尺寸/形貌稳定性对比
  • 表面重构与活性位变化
  • 性能指标趋势(按项目)
Scenario
候选材料筛选
  • 候选结构生成与筛选
  • 对照基线与回归检查
  • 给出优先级与风险点(边界声明)

分析指标与图表(材料专属交付)

让专业性“看得见”:我们默认交付以下材料领域标志性图表/指标(按项目裁剪)。

Deliverable Figures
电子结构(最常用)
解释活性/导电性/界面电荷转移的关键证据。
  • DOS/PDOS(态密度):关键轨道与费米能级附近态
  • 能带结构(Band):带隙/带边/有效质量趋势(按需)
  • 功函数(Work Function):表面电子逸出能力与界面偶极
  • 电荷分析:Bader/差分电荷密度/ELF(按需)
Deliverable Figures
结构与稳定性
锁定主导构型与可比对照。
  • 形成能/缺陷形成能:稳定性排序与对照口径
  • 表面能/界面能:不同晶面/界面优先级(按需)
  • 吸附能/结合能:位点与覆盖度敏感性(按需)
  • 关键几何参数:键长/配位/畸变指标(可复核)
Deliverable Figures
动力学与传输
把“能量差”升级为“速率/迁移路径”。
  • NEB 能垒:缺陷迁移/扩散/反应关键步骤(按需)
  • MSD/扩散系数:温度/组分依赖(按需)
  • RDF/配位数:局域结构与溶剂化/界面结构(按需)
  • 敏感性:关键参数变化对趋势影响(按需)
Deliverable Figures
筛选与决策图(可选)
把多个候选的对比做成一张“可决策图”。
  • 火山图/散点图:性能指标 vs 描述符(按项目)
  • 候选优先级排序:推荐窗口与风险点
  • 回归/基线一致性检查:避免口径漂移
  • 适用范围与误差声明:防止误用
验收口径(建议)
默认提供:关键输入/参数/版本信息、对照基线说明、以及图表可复现路径。 若需更严格口径(例如特定实验条件映射、或指定收敛/重复策略),建议立项阶段书面确认。
研究级高级模块(v3 选配)
当项目需要“更严格的温度效应/更高阶电子结构/更大尺度统计”时,可启用以下模块(按需评估成本与数据条件)。
AIMD / 增强采样(温度统计)
适合表面重构、界面动态、温度驱动的结构统计;可与基线 DFT 对照锁定关键态。
  • 温度统计与稳态区间说明
  • 界面/表面重构关键构型库(按需)
  • 与基线口径对齐与差异归因
声子/热力学(温度效应)
适合需要温度相关稳定性、自由能与相对排序的项目;输出可用于温度趋势解释。
  • 声子谱/热容/自由能曲线(按需)
  • 温度下稳定性排序与边界声明
  • 对照基线与误差说明
更高阶电子结构(按需)
用于更严格的带隙/激发/光学相关问题(如 GW/BSE 或同等层级)。按体系与预算评估。
  • 带隙/能带边修正与对照
  • 关键光学/激发性质(按需)
  • 口径与适用范围声明
ML 势函数与大尺度统计(按需)
当体系规模/采样需求超出 DFT 承受范围时,用 ML 势实现更大体系与更长时间统计,并提供验证/回归材料。
  • 训练集策略与验证集(回归测试)
  • 适用范围与不确定性提示
  • 与DFT基线对齐的复现包
提示:v3 模块通常需要更明确的数据现状、预算/周期与验收口径。建议立项阶段同步目标与约束,我们给出最优组合与风险提示。

里程碑交付(材料专用)

每一步都有可验收产物:先锁定主导构型与对照,再扩展到电子结构/动力学/敏感性。

Milestone
M1:口径与构型库
  • 口径书面确认:参考态/单位/对照
  • 候选构型/位点/缺陷库
  • 基线稳定性排序
Milestone
M2:电子结构归因
  • DOS/PDOS/功函数等关键图表
  • 电荷转移/局域态归因(按需)
  • 阶段性结论可复核
Milestone
M3:动力学与敏感性
  • NEB 能垒/扩散(按需)
  • 覆盖度/位点敏感性(按需)
  • 误差与边界声明
Milestone
M4:交付与复现包
  • 报告+数据+脚本/版本(按约)
  • 关键结构与输入文件(按约)
  • 复现路径与答疑说明

输入清单(你提供什么)

输入越清晰,越能更快建立可信基线并减少返工。

Input
材料/结构信息
  • 晶体/表面/纳米结构(如有)
  • 缺陷/掺杂/界面假设(如有)
  • 目标晶面/构型范围(如有)
Input
目标与验收口径
  • 目标:稳定性/导电性/活性/扩散/粘附等
  • 对照对象与约束:基线/实验趋势
  • 输出格式:图表类型/数据表/复现包
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给我们体系与目标指标,我们会回传“最小可信模型 + 对照策略 + 里程碑 + 交付清单”。
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注:本页为标准化口径与交付示例;具体项目会在立项阶段完成范围与验收标准确认。