密度泛函理論（DFT）計算在凝聚態物理和材料科學領域中扮演著至關重要的角色，它是一種強大的工具，用於揭示材料的電子結構、預測物理化學性質，以及理解複雜化學過程中的原子尺度現象。DFT計算能夠從量子層面提供對材料內部電子排布、能帶結構、原子間相互作用以及聲子特性等微觀細節的深入洞察，使得科學家能夠預測和解釋實驗觀察到的宏觀性質。
在研究光合作用中氧氣釋放、鐵電材料以及新型能源材料等領域，DFT計算的應用已成為理解這些複雜系統的基本手段。DFT計算的必要性在於，它提供了一種從第一性原理出發，對材料內部電子結構和原子間相互作用進行精確描述的手段，這對於理解和預測材料的物理性質至關重要，尤其是在涉及複雜電子相互作用和應變效應的情況下。
DFT計算能夠揭示材料在不同應變狀態下的動態特性，預測新的鐵電相，以及理解光合作用中氧氣釋放的微觀機制。這些計算結果不僅加深了我們對材料性質的理解，還為實驗設計和新材料的開發提供了理論指導。因此，DFT計算在材料科學和凝聚態物理的研究中扮演著不可或缺的角色，它不僅是連線實驗觀測和理論預測的重要橋樑，也是探索新型材料和拓撲相的物理機制的關鍵工具。
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03
差分電荷密度圖/bader電荷佈局
反映催化劑和目標分子間電荷轉移方向和具體電荷轉移量。
04
臺階圖(HER, OER/ORR···)
析氫反應(HER)自由能臺階圖反映催化劑產氫能力。
析氧反應(OER)/氧還原反應(ORR)自由能臺階圖，反映催化劑產氧能力/氧還原能力，判斷決速步驟。
二氧化碳還原反應(CO2RR)自由能臺階圖，反映催化劑還原二氧化碳的能力，判斷生成的中間產物。
氮還原反應(NRR)不同的反應路徑自由能臺階圖，反映催化劑還原氮氣的能力，確定具體反應路徑。
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