第一性原理计算方法论文
第一性原理计算的理论方法
随着科技的发展，计算机性能也得到了飞速的提高，人们对物理理论的认识也更加的深入，利用计算机模拟对材料进行设计已经成为现代科学研究不可缺少的研究手段。这主要是因为在许多情况下计算机模拟比实验更快、更省，还得意于计算机模拟可以预测一些当前实验水平难以达到的情况。然而在众多的模拟方法中，第一性原理计算凭借其独特的精度和无需经验参数而得到众多研究人员的青睐，成为计算材料学的重要基础和核心计算。本章将介绍第一性原理计算的理论基础，研究方法和ABINIT 软件包。
1.1第一性原理
第一性原理计算(简称从头计算，the abinitio calculation)，指从所要研究的材料的原子组分出发，运用量子力学及其它物理规律，通过自洽计算来确定指定材料的几何结构、电子结构、热力学性质和光学性质等材料物性的方法。基本思想是将多原子构成的实际体系理解成为只有电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等最基本的物理原理最大限度的对问题进行”非经验”处理。第一性原理计算就只需要用到五个最基本的物理常量即(b o k c h e m ....)和元素周期表中各组分元素的电子结构，就可以合理地预测材料的许多物理性质。用第一性原理计算的晶胞大小和实验值相比误差只有几个百分点，其他性质也和实验结果比较吻合，体现了该理论的正确性。
第一性原理计算按照如下三个基本假设把问题简化：
1．利用Born-Oppenheimer 绝热近似把包含原子核和电子的多粒子问题转化为多电子问题。
2．利用密度泛函理论的单电子近似把多电子薛定谔方程简化为比较容易求解的单电子方程。
3．利用自洽迭代法求解单电子方程得到系统基态和其他性质。
以下我将简单介绍这些第一性原理计算的理论基础和实现方法：绝热近似、密度泛函理论、局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)、平面波及赝势方法、密度泛函的微扰理论、热力学计算方法和第一性原理计算程序包ABINIT 。
1．2量子力学与Born-Oppenheimer 近似
固体是由原子核和核外的电子组成的，在原子核与电子之间，电子与电子之间，原子核与原子核之间都存在着相互作用。从物理学的角度来看，固体是一个多体的量子力学体系，相应的体系哈密顿量可以写成如下形式：
),(),(R r E R r H H ψψ= （1-1） 其中r,R 分别代表所有电子坐标的集合、所有原子核坐标的集合。在不计外场作用下，体系的哈密顿量日包括体系所有粒子(原子核和电子)的动能和粒子之间的相互作用能，即
N e N e H H H H -++= （1-2） 其中，以是电子部分的哈密顿量，形式为：
∑∑'
≠''-+?-=i i i i i i r i e r r e m r H i ,2
22
||212)( （1-3） 上式的前一项代表电子的动能，后一项表示电子．电子之间的库仑相互作用
能，m 是电子的质量。
原子核部分的哈密顿量N H ，可以写成：
)(212)(,22
j j j j j j N R j j N R R V M R H j ''≠'-+?-=∑∑
(1-4)
原子核与电子的相互作用项可以写成：
)(),(,j i j
i N e N e r r V R r H --=∑-- (1-5)
对于这样一个多粒子体系要对其实际精确求解是非常困难的，因此对其进行简化和近似是非常的必要。考虑到电子的质量比原子核的质量小很多(约103个数量级)，相对来说，电子的运动速度比核的运动速度要快近千倍。当电子在做高速运动时，原子核只在平衡位置附近缓慢振动，电子能够绝热于原子核的运动。因此，可以将上面的多体问题分成两部分考虑：当考虑电子运动时，原子核要处在它们的瞬时位置上；当考虑原子核运动时，就不需要考虑不电子在空间的具体分布。这就是波恩(M.Born)和奥本海默(J.E.Oppenheimer)提出的绝热近似，或称波恩．奥本海默近似，即Born-Oppenheimer 绝热近似。此时系统的哈密顿量简化为：
)(||212,,2
22
j i j i N e i i i i i i r i R r V r r e m H i --'-+?-=∑∑∑-'
≠' (1-6)
1.3 Hartree-Fock 轨道近似
利用Born-Oppenheimer 绝热近似就容易把包含原子核和电子的多粒子问题转化为多电子问题。求解方程(1-6)的困难在于电子与电子之间的库伦相互作
用项。假设不考虑电子之间的相互作用，就容易得到相互独立的单电子近似哈密顿量。为了把多电子问题简化成单电子问题，如果把其他电子对所考虑电子的瞬时作用平均化和球对称化，则
∑?≠'''''-=')
(2
|||)(|)(i i i r i i i r i i r r r d r V i ψ (1-7) 这样就可以把多电子问题转变成单单子问题。这时，整个系统的波函数就是每个电子波函数)(i i r ψ连乘积。单电子波函数应该满足单电子的Hartree 方程：
∑?≠'''''-++?-=')(222
|||)(|)(2i i i r i i i r i e i r r r d r V m H i ψ
(1-8)
其中V(r)是该电子所受到的核的作用势。Hartree 方程描述了每个坐标r 处单电子在核作用势和其它电子的平均势中的运动，E 是单电子的能量，简化后就可以从假设的一组)(i i r ψ出发，求解波函数时引入自治场方法，则整个系统的能量可以写为：
∑∑===i
i i i i E r H r H E )()(|ψψψψ (1-9)
上式并没有考虑到波函数是电子交换反对称的，于是需要考虑尸口础不相容原理，即把波函数写成(斯莱特)Slater 行列式。此时体系的总能要增加一个由电子交换引起的交换项，体系的总能可改写成：
||)()()()(21)()(|,,,,,,.,i i i i i i i i i i i
i i i i i i i i i i t r r r r r dr dr r H r dr H E -ψψψψ-ψψ=ψψ=***∑∑?? （1-10）
对应的单电子方程为：
∑∑?∑?'
'''≠'''''*''≠'''''ψ=ψ-ψψ-ψ-+ψ+?-'i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i r i i i r i i i r r r r r r dr r r r r d r r V m i )()(||)()()(|||)(|)()](2[)()(222
λψ （1-11）
这就是Hartree-Fock 方程。
2．1密度泛函的理论基础
密度泛函理论（Density Functional Theoty,简称DFT ）是从量子力学的基本原理出发，考虑电子结构，用体系的粒子数密度函数替代电子波函数来描述体系的理论。也就是说，假定固体、原子、分子等系统的基态能量和物理性质可以用电子密度函数唯一的确定。密度泛函理论是由于考虑了电子相关作用的Thomas-Fermi 模型，并在Hobenberg 以及Kohn 等人的工作后发展成的，在经过Kohn 和Sham(沈吕九)改进得到的电子密度泛函理论中的单电子方程，即
Kohn-Sham 方程，最终才使密度泛函理论得到实际的应用。密度泛函理论是研究多粒子系统基态的重要方法之一，它不但成功将多电子问题转化为简单的单电子方程理论，而且也成为计算分子、固体等的电子结构和总能的有效手段。
2．2Thomas-Fermi-Dirac 近似
在1927年，H.Thomas 和E.Fermi 就已经提出来建立在均匀电子气基础上的Thomas-Fermi 模型。在这个均匀的电子气模型中，电子不受外力，电子与电子之间也没有相互作用，经过求解电子运动的波动方程和简单的推导，就能看出，体系的能量仅与电子密度的函数有关。在1930年，Dirac 考虑了电子的交换相互作用并推导出来在外势)(r V ext 中的电子的能量泛函的表达式如下：
????'-''+++=||)()(21)()()()()(3343233531r r r n r n r rd d r rn d C r n r rV d r rn d C n E ext TF
（2-12）
上式从左到右各项表达式分别表示： 动能的局域近似、外力能作用、交换关联相互作用、经典的经典作用能。由于Thomas-Fermi-Dirac 近似太粗略简单，没有考虑到物理、化学中的一些本质现象而没用得到广泛的应用f 鲫。
2．3 Hobenberg-Kohn 定理
密度泛函理论的基本理论基础是Hobenberg 和Kohn 提出的非均匀电子气理论的第一、第二定理。
第一定理：处于外势)(r V ext 中的不计自旋的电子体系，不可能存在另外一
个外势)(r V ext
'也有相同的密度函数，即其外势)(r V ext 可由电子密度唯一决定。此时系统的哈密顿量H=T+V+U ，这里T 表示电子动能，V 是外势，U 为电子相互作用势。在不同体系的哈密顿量H 中，外势V 是不一样的，而电子动能T 和电子相互作用势U 的表达式是相同的。因此只要外势确定，体系的哈密顿量H 也就确定了。根据公式ψ=ψE H ，只要H 是确定的，系统的波函数也确定，也可以说电子密度决定了系统波函数的所有性质。
第二定理：对于已定的外势，体系基态能量能于基态能量泛函E(n(r))的极小值。对于不计自旋的全同电子体系，其能量泛函E(n(r))可写为：
??+''-'+'+'=')]([||)(2)]([)()())((2r n E r drd r r r n C e r n T dr r n r V r n E xc
(2-13)
其中，第一项是电子在外势场中的势能，第二项表示无相互作用电子气的动能，
第三项是电子间的库伦作用能，第四项是电子间的交换关联能。第二定理的基本点是在粒子数不变条件下求能量对密度函数的变分，就可以得到体系基态的能量E(n)。但是Hobenberg-Kohn 定理中还存在一些不足之处：
(1)电子密度分布函数)(r n '的具体形式不明确。
(2)无相互作用电子气的动能泛函T[)(r n ']不知道。
(3)电子间的交换关联能泛函)]([r n E xc 不清楚。
针对前两个问题可以用Kohn-Sham 方程解决。第三个问题，通常是采用各种近似得到电子间的交换关联能。·
2．4有效单电子近似：Kohn-Sham 方程
1965年，Kohn 和Sham 提出了这样一个假设：体系的电荷密度可以用电子波函数构造。此时电荷密度
∑=ψ=N
i i r r n 12|)(|)( (2-14)
这样前面遇到的问题就可以顺利解决。将)(r i ψ代到(2．13) ?+++=)]([)]([)()()]([)]([r n E r n E dr r V r n r n T r n E xc h ext o （2-15）
其中，
i N
i i e o m r n T ψ?ψ-=∑=2122)]([ （2-16）
r drd r
r r n r n r n E h ''-'=?)()(21)]([ (2-17) 虽然)]([r n E xc 与电子密度n(r)之间的函数表达式不知道，但是Kohn 和Sham 成功的将多电子体系的薛定谔方程问题简单的归结为单电子在周期性势场中的运动的单电子方程。此时，只要求解在周期性势场N 个无相互作用的单电子方程：
)()()]([2[22
r r r n V m
i i i KS ψ=ψ+?-ε (2-18) 其中，)
()]([)()]([)]([r n r n E r n r n E r n V V XC h KS δδδδ++= （2-19） 根据Kohn-Sham 的本征值i ε，体系的总能量可写成：
??∑+-''-'-
=)]([)()]([)()(21r n E dr r n r n V r drd r r r n r n E XC XC N i i ε (2-20)
需要注意的是Kohn-Sham 方程中本征值没有实际的物理意义。唯一的例外是体系的最高占据轨道，它的本征值对应于体系的离子化能。
2．5交换关联能近似
电子间的交换关联能泛函)]([r n E xc 表示的是所有其它多体项对总能的贡献。它的物理意思是：当单电子在一个多电子体系运动中，由于考虑电子之间的库伦排斥，电子与体系之间就有交互关联作用。换句话说，就是在同一时刻两个电子不可能占据同一个位置，也就产生了交换关联能)]([r n E xc 。在HoBenerg-Kohn-Sham 的理论框架下，多电子体系基态的薛定谔方程问题转化成了有效的单电子方程问题，这种形式的描述比胁舰P 粕出方程更严密更简洁。但前提是要处理好交换关联能后这个理论才有实际的应用价值。所以交换关联能泛函在密度泛函理论中占有非常重要的地位。
2．6 局域密度近似(LDA)
1965年Kohn 和Sham 所提出了局域密度近似(Local Density Approximation)。局域密度近似的主要原理是假设非均匀电子体系的电荷密度的变化是相当的缓慢，可以将这个体系分成很多很多个足够小的体积元，近似的认为每个小体积元中的电荷密度是一个常数刀n(r)，则在这样一个小体积元中的电子气分布是均匀的并且没有相互作用，而对于整个非均匀的电子体系总体来说，各个小体积元
的电荷密度只与它所处的空间位置r 有关。因此，交换关联能可以写成如下形式：
?=dr r n r n E xc LDA xc ))(()(ε (2-21) 对应的交换关联势写为：
n n n n n n E r n V xc
xc LDA xc LDA
xc δδεεδδ][][][)]([+==
（2-22）
其中)(n xc ε特指均匀电子气中的交换关联能密度。
交换关联近似的形式多种多样，目前在LDA 自洽从头算中用得最多的交换关联势是Ceperley-L.Alder 交换关联势，它是采用目前最精确的量子Monte-Carlo 方法计算均匀电子气的结果，并由T.P.Perdew 和A,zunger 参数化得到的交换关联函数。一般分为交换和关联两个部分：
][][][n n n c x xc εεε+= (2-23) 由Dirac 给出的交换能可写为：
31)(][r n C n x x -=ε (2-24) 这里
31343??
? ??=πx C (2-25) 关联能的精确值最早由D ．M.Ceperley 和B.L.Alder 通过量子Monte-Carlo 方法计算获得。而)(n xc ε由T.P.Perder 和A.Zunger 参数得到。交换能表达式如下：
s
s x r T 9164.0][-=ε (2-26) 关联能形式如下：
???+-+-++-=s s s s s s s c r r r r r r r ln 004.000232.0ln 0622.00960.03334.00529.11(2846.0][ε
(2-27)
这里Weigner-seitz 半径，在均匀电子气模型中，表达式为：
1)(43???? ??=r n r s π (2-28) 对于价电子r 的值通常是1~6之间；对于芯电子而言s r 通常是小于l 的。 LDA 近似一般适用于电子密度变化比较平缓的体系，对于一些强关联系统如过渡金属和稀土金属等缺陷是很明显的。因此，需要对其进行一些适当的改进和修正。这就使得各种广义梯度近似(GGA)得到了发展的空间。
2.7广义梯度近似(GGA)
广义梯度近似就是在局域密度近似的基础上考虑了电荷密度的梯度，换个说法是： 交换关联能密度不仅仅和该体积元内的局域电荷密度有联系，还跟邻近小体积元的电荷密度有关，这时就要考虑这个空间电荷密度的变化，考虑到电荷密度分布的不均匀性，就要引入电荷密度梯度。此时
|))(|)(())(()(][r n r n E dr r n r n n E GGA xc xc xc ?+=?ε (2-29)
近年来发展起来的广义梯度近似(GGA)已经有很多中样式，比较常见的交换关联能有Perdew-Wang(PW91)Perdew-Burke-Emerhof PBE 和BECKE88。
需要说明的是：GGA 和LDA 两种交换关联能近似没有孰优孰劣之分，只能由实际计算的体系来判定。
班级：11材料科学与工程二班
学号：2011700234
第一性原理计算原理和方法
第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质就是旧键的断裂与新建的形成,参与成键原子的电子壳层重新组合就是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排,借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学,为解决这一问题提供了一般的方法,然而,对于一些实际的体系,不引入一些近似,就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似与关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 2、1 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方法 (SCF-MO)就是各种计算方法的理论基础与核心部分,因此在介绍本文计算工作所用方法之前,有必要对其关键的部分作一简要阐述。 2、1、1 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便,这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本近似,给出SCF MO 方法的一些基本方程,并对这些方程作简略说明,因为在大量的文献与教材中对这些方程已有系统的推导与阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构与性质,在非相对论近似下,须求解 R AB =R 图2-1分子体系的坐标
定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ (2、1) 其中分子波函数依赖于电子与原子核的坐标,Hamilton 算符包含了电子p 的动能与电子p 与q 的静电排斥算符, ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2、2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? (2、3) 与电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2、4) 式中Z A 与M A 就是原子核A 的电荷与质量,r pq =|r p -r q |,r pA =|r p -R A |与R AB =|R A -R B |分别就是电子p 与q 、核A 与电子p 及核A 与B 间的距离(均以原子单位表示之)。上述分子坐标系如图2、1所示。可以用V(R,r)代表(2、2)－(2、4)式中所有位能项之与 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2、5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程与Hamilton 算符就是以原子单位表示的,这样表示的优点在于简化书写型式与避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中,长度的原子单位就是Bohr 半径
关于TOC理论_毕业论文
关于TOC理论 第一章绪论 1.1论文选题背景 随着我国实施市场经济的不断深入，根据中国的实际情况，学习和借鉴西方工业企业的先进的管理理念和方法，是我国工业企业由制造大国向制造强国过度的有效途径之一。不管各种管理理论和方法有多少，但主要集中一点是要解决：有限的资源（人、资金、物）之间如何合理配置和优化，达到最小的投入实现最大的产出的问题。制造业是国民经济的支柱产业，因此制造业资源的合理配置和高效利用具有重要的意义。 目前，世界经济已进入全球化，市场供求关系变化频繁，消费者的需求日趋主体化、个性化和多样化，市场由卖方变为买方市场。面对快速多变的市场需求，企业的生产经营发生着巨大的变化：产品的生产周期缩短，产品更新加快，产品的生产由少品种大批量向多品种小批量甚至是单件生产的生产类型过渡，产品上市时间缩短，产品质量日益提高，产品成本日趋降低，产品的售后服务日趋完善，这对现代生产管理提出了新的要求。因此，如何有效地优化配置企业内外资源已成为满足生产运作发展的关键。 近二十年来，制造技术与飞速发展的信息技术、自动化技术、现代管理技术与系统技术进行了有机结合和交叉，逐渐形成了新一代“先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）”，正推动着制造业进入信息化、集成化、自动化、智能化、敏捷化的新历史时期，与此同时也出现了许多先进的生产管理技术和管理理念，如 JIT（准时制）、LP（精益生产）、MRPⅡ（制造资源计划）、ERP（企业资源计划）、BPR（业务流程再造）、CIMS（计算机集成制造系统）、SCM（供应链管理）、AM（敏捷制造）、TOC（约束理论）等。先进的生产管理技术和管理理念的应用为企业创造了可观的经济效益和持续发展的动力。 现阶段，我国制造业推行的以总装生产线为代表的现代制造模式，是以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向, 按区域组织生产，具体作业在空间上分为：道，时间上具有；序，实现设计、生产、管理一体化、均衡、连续地总装。电器制造过程是一项复杂的系统工程，它具有单间、小批量、周期紧、工种多、物资品种多、物流路径和周期复杂、生产作业有序等特点，这决定了电器制造车间零部件种类与工艺的多样性，决定了其车间生产组织和计划以及生产资源分配的复杂性。虽然，目前我国电器制造企业的生产车间已经大量地运用成组技术使单件或中、小批量生产取得接近大量生产经济效果，但是对于如何有效制定合理的生产计划、优化配置各类资源、提高效率和效益等方面，与先进的制造业强国相比还存在明显的不足。 为此，快速增强车间的排产和调度能力、提高生产效率、缩短制造周期，已成为我国电器制造业的关键问题之一。TOC（Theory of Constriction）通过识别系统的瓶颈，以瓶颈来控制系统的节奏，在瓶颈之前、之间和之后分别采用拉动、工艺顺序和推动的方式来排定生产计划，通过 DBR（鼓-缓冲器-绳子）机制来控制物料的投入，从而提高系统的产能，降低库存。TOC 综合采用推式生产方
第一性原理简介
第一性原理是什么 第一性原理怎么用 1什么是第一性原理 根据原子核和电子互相作用的原理及其基本运动规律，运用，从具体要求出发，经过一些近似处理后直接求解的算法，称为第一性原理。广义 的第一原理包括两大类，以Hartree-Fock自洽场计算为基础的从头算和 （DFT计算。 从定义可以看出第一性原理涉及到量子力学、、Hartree-Fock自洽场、等许多对我来说很陌生的物理化学定义。因此我通过向师兄请教和上网查资料一点点的了解并学习这些知识。 2第一性原理的作用 以密度泛函理论（DFT）为基础以及在此基础上发展起来的简单而具有一定精度的局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）的第一性原理电子结构计算方法，与传统的解析方法一样，不但能够给出描述体系微观电子特性的物理量如波函数、态密度、费米面、电子间互作用势等，以及在此基础上所得到的体现体系宏观物理特性的参量如结合能、电离能、比热、电导、光电子谱、穆斯堡尔谱等等，而且它还可以帮助人们预言许多新的
物理现象和物理规律。密度泛函计算的一些结果能够与实验直接进行比较一些应用程序的发展乃至商业软件的发布，导致了基于密度泛函理论的第 一原理计算方法的广泛应用。 密度泛函理论（DFT）为第一性原理中的一类，在物理系、化学、材料科学以及其他工程领域中，密度泛函理论（DFT及其计算已经快速发展成 为材料建模模拟的一种“标准工具”。 密度泛函理论可以计算预测固体的晶体结构、晶格参数、能带结构、态密度（DOS、光学性能、磁性能以及原子集合的总能等等。 3第一性原理怎么用 目前我所学到的利用第一性原理的软件为Material Studio 、VASP软件。其中Materials Studio （简称MS是专门为材料科学领域研究者幵发的一款可运行在PC上的模拟软件。使化学及材料科学的研究者们能更方便地建立三维结构模型，并对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。模拟的内容包括了催化剂、聚合物、固体及表面、晶体与衍射、化学反应等材料和化学研究领域的主要课题。 模块简介 Materials Studio 采用了大家非常熟悉的Microsoft标准用户界面， 允许用户通过各种控制面板直接对计算参数和计算结果进行设置和分析。 目前，Materials Studio 软件包括如下功能模块： Materials Visualizer: 提供了搭建分子、晶体及高分子材料结构模型所需要的所有工具，可以操作、观察及分析结构模型，处理图表、表格或文本等形式的数据，并提供软件的基本环境和分析工具以及支持Materials Studio 的其他产品。是Materials Studio 产品系列的核心模块。 Discover: Materials Studio 的分子力学计算引擎。使用多种分子力学和动力学 方法，以仔细推导的力场作为基础，可准确地计算出最低能量构型、分子体系的结构和动力学轨迹等。
毕业论文 钓鱼网站的工作原理及其防范的方法汇编
毕业论文 钓鱼网站的工作原理及其防范的方法 论文指导老师信息工程系 学生所在系部信息工程系专业名称网络技术 论文提交日期年月日论文答辩日期年月日 20 年月日
论文题目：钓鱼网站的工作原理及其防范的方法 专业：网络技术 学生：签名： 指导教师：签名： 摘要 信息技术是一把双刃剑，他在给人们带来文明，推进历史进步的同时，也给产生了许多负面的影响，出现了很多计算机犯罪的问题，特别是，近几年出现的“钓鱼网站”，更具有隐蔽性，危害性极大，严重影响了网络空间的社会安全，影响了信息社会的正常发展。 网络钓鱼因其严重危害网民利益和互联网信誉体制，越来越多地受到人们的关注，国际上已经成立反网络钓鱼工作小组(APWG，Anti-Phishing Working Group)，这是一个联合机构，拥有大约800名成员，他们来自约490家金融服务公司、技术公司、服务提供商、国家法律执行机构和立法机构，这些机构的职责是向产业股份持有人提供一个保密论坛以讨论网络钓鱼问题。反网络钓鱼工作小组通过召开会议以及成员之间的电子形式的讨论，努力从硬成本和软成本两个方面来定义网络钓鱼的范围，分享信息和最佳操作模式以消除存在的问题，希望在不久的将来，彻底消灭网络钓鱼陷阱，还给大家一个真诚、诚信的互联网。 【关键词】钓鱼网站网络安全伪装连接电子商务防范措施 【论文类型】应用基础
Title：、 Major：Network technology Name：HuXiaoDong Signature： Supervisor：LiCuiHong Signature： Abstract Information technology is a double-edged sword, he brings in a civilization to the people, to promote the progress of history at the same time, but also to produce many negative effects,there were a lot of the computer crime problem, especially, in recent years "fishing website," is more covert, great harm, serious impact on social the security of network space, influence the normal development of the information society. Phishing because of its serious harm to the interests and Internet users reputation system,people pay more and more attention has been established, the international anti phishingworking group (APWG, Anti-Phishing Working Group), which is a joint organization, has about 800 members, they come from about 490 Financial Services Company, technology companies and service providers, law enforcement agencies and legislative institutions, theseinstitutions duty is to provide a secure forum to industry stake holders to discuss the phishingproblem. The anti phishing working group through the electronic form of the meeting anddiscussion between members, efforts from the two aspects of hard and soft cost to define the range of phishing, the sharing of information and
论文理论的方法
一、毕业论文撰写前理论准备的重要性由于毕业论文具有较高的学术价值，是检验学生数年学习中掌握知识的程度、运用所学知识分析和解决问题能力的水平的一份综合性答卷，所以毕业论文撰写前的理论准备显得十分重要。首先，毕业论文撰写前的理论准备是毕业论文撰写的基础。选好了毕业论文的题目，必须进行理论准备，否则积累资料、形成论点和论据都会迷失方向。以《对发展和完善建筑市场的有关问题思考》一文为例，论题一旦确定，必须接着实施理论准备，对什么是市场?什么是建筑市场?建筑市场的地位和作用是什么?发展和完善建筑市场的条件和基础是什么?等等，必须先进行理论回答，然后再按照理论思路去搜集资料，再形成论点和论据。有人以为这种做法违背了“结论产生于调查研究的末尾”的惯例，其实，学生所选的一般都是自己比较熟悉的，已有相当程度感性接触的领域的论题，从已有的感性认识上升到理性认识，这是毕业论文撰写的重要一步，只有这样才能在以后的调查研究、搜集资料阶段来验证这种理性认识的正确与否。其次，毕业论文撰写前的理论准备是积累资料的向导。毕业论文的撰写应积累什么资料?这是极大多数没有毕业论文撰写经验的学生所碰到的最大难题。有许多学生在那里盲目地搜集资料，但一旦到想使用资料时才发现已有的资料没有什么用，赶快再去搜集要用的资料，时间却已不允许，问题就出在没有理性认识的资料搜集只是一种盲目的搜集。比如，有一命题为《试论提高劳动者素质》的论文，由于作者对劳动者素质的认识没有上升到理性的高度，结果作者只搜集了人们接触最多，最易关注的劳动者的身体素质、文化科学素质的资料，而没有搜集深层次的劳动者思想道德素质的资料，导致了搜集过程中的片面性。最后，毕业论文撰写前的理论准备是形成论点和论据的必要条件。确定论题只是确立了中心论点，还必须提出相应的从属论点，使中心论点得以展开，为此，必须拥有丰富的理论知识，包括政治的、经济的、社会的，乃至自然科学的知识，否则只能把文章写成就事论事式的工作报告，比如毕业论文《“城市更新”与园林绿化关系的几个问题》一文的作者，由于没有从理论上剖析两者关系，没有深刻认识到两者关系实质上是人口、经济、社会、环境之间如何协调，如何使整个社会可持续发展的重大问题，结果虽拥有大量的第一手资料，但只限于一般的泛泛之谈，成为如何搞好城市绿化建设的报告书，层次太低。二、毕业论文撰写前理论准备的范围撰写毕业论文必须掌握较为广博的理论知识，只有知识面广、功底深厚，才能在论文撰写中左右逢源，得心应手，显示出很大的能动性。如果知识面窄、底于很薄，在论文撰写中往往会受到很大的局限，写出来的论文要么空空洞洞，要么处处出错、闹出笑话。所以，在毕业论文撰写前必须进行理论准备，以积累知识。那么，撰写毕业论文必须具备哪些方面的理论知识呢? 以经济学论文来讲，首先要掌握马克思主义政治经济学。马克思主义政治经济学是“研究人类社会中支配物质生活资料的生产和交换的规律的科学。”(恩格斯：《反杜林论》。《马克思恩格斯选集》第三卷，第259页)它指出了社会经济发展的一般规律，因而是所有经济学科的理论基础。在当前尤其显得重要的是要掌握社会主义市场经济理论，它是邓小平同志建设有中国特色社会主义理论的重要部分，是马克思主义政治经济学在社会主义时代的新的发展，是指导社会主义经济建设的基本理论。因此，撰写各种经济学毕业论文，都必须首先以马克思主义政治经济学，以社会主义市场经济理论的基本原理作指导，它是撰写经济学毕业论文时必须掌握的最重要的基础理论。其次，还要掌握应用经济学知识，包括工业经济学、农业经济学、商业经济学、财政学、外贸经济学、金融学、企业管理学，等等。这些学科所研究的规律性问题比政治经济学具体得多，不仅涉及生产关系改善、调整、改革，而且涉及生产力的合理配置；不仅研究经济规律，而且研究管理方法，具有较强的可操作、可应用的特征。因此，它对于研究现实经济问题具有更直接的指导意义。比如撰写《试论提高劳动者素质》的论文，就必须掌握人口经济学知识，任何一本人口经济学教程都没有例外地指明了劳动者的素质实际上说的就是人本身认识、改造世界的条件和能力，其中主要的根本的素质就是人口的身体素质、思想道德素质和文化科学素质。不少教材还提出了对这三方面素质测定
第一性原理计算方法讲义
第一性原理计算方法讲 义 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
第一性原理计算方法 引言 前面讲述的有限元和有限差分等数值计算方法中，求解的过程中需要知道一些物理参量，如温度场方程中的热传导系数和浓度场方程中的扩散系数等，这些参量随着材料的不同而改变，需要通过实验或经验来确定，所以这些方法也叫做经验或者半经验方法。而第一性原理计算方法只需要知道几个基本的物理参量如电子质量、电子的电量、原子的质量、原子的核电荷数、布朗克常数、波尔半径等，而不需要知道那些经验或半经验的参数。第一性原理计算方法的理论基础是量子力学，即对体系薛定额方程的求解。 量子力学是反映微观粒子运动规律的理论。量子力学的出现，使得人们对于物质微观结构的认识日益深入。原则上，量子力学完全可以解释原子之间是如何相互作用从而构成固体的。量子力学在物理、化学、材料、生物以及许多现代技术中得到了广泛的应用。以量子力学为基础而发展起来的固体物理学，使人们搞清了“为什么物质有半导体、导体、绝缘体的区别”等一系列基本问题，引发了通讯技术和计算机技术的重大变革。目前，结合高速发展的计算机技术建立起来的计算材料科学已经在材料设计、物性研究方面发挥着越来越重要的作用。 但是固体是具有～1023数量级粒子的多粒子系统，具体应用量子理论时会导致物理方程过于复杂以至于无法求解，所以将量子理论应用于固体系统必须采用一些近似和简化。绝热近似（Born-Oppenheimei近似）将电子的运动和原子核的运动分开，从而将多粒子系统简化为多电子系统。Hartree-Fock近似将多电子问题简化为仅与以单电子波函数（分子轨道）为基本变量的单粒子问题。但是其中波函数的行列式表示使得求解需要非常大的计算量；对于研究分子体系，他可以作为一个很好的出发点，但是不适于研究固态体系。1964年，Hohenberg和Kohn提出了严格的密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）。它建立在非均匀电子气理论基础之上，以粒子数密度()r 作为基本变量。1965年，Kohn和Sham提出Kohn-Sham方程将复杂的多电子问题及其对应的薛定谔方程转化为相对简单的单电子问题及单电子Kohn-Sham方程。将精确的密度泛函理论应用到实际，需要对电子间的交换关联作用进行近似。局域密度近似（LDA）、广义梯度近似（GGA）等的提出，以及以密度泛函理论为基础的计算方法（赝
第一性原理计算原理和方法精编
第一性原理计算原理和 方法精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成，参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排，借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学，为解决这一问题提供了一般的方法，然而，对于一些实际的体系，不引入一些近似，就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似和关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方 法(SCF-MO)是各种计算方法的理论基础和核心部分，因此在介绍本文计算工作所用方法之 前，有必要对其关键的部分作 一简要阐述。 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便，这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本 R AB =R 图2-1分子体系的坐标
近似，给出SCF MO 方法的一些基本方程，并对这些方程作简略说明，因为在大量的文献和教材中对这些方程已有系统的推导和阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质，在非相对论近似下，须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ （） 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标，Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p 与q 的静电排斥算符， ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量，r pq =|r p -r q |，r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离（均以原子单位表示之）。上述分子坐标系如图所示。可以用V(R,r)代表－式中所有位能项之和 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,12121),( 原子单位
如何分析能带图及第一性原理的计算
分析能带图 能带结构是目前采用第一性原理（从头abinitio）计算所得到的常用信息，可用来结合解释金属、半导体和绝缘体的区别。能带可分为价带、禁带和导带三部分，倒带和价带之间的空隙称为能隙，基本概念如图所示： 如何能隙很小或为0 ，则固体为金属材料，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至传倒带而导电；而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至传导带，所以无法导电。一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料距能导电。 能带用来定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点。价带（valence band），或称价电带，通常指绝对零度时，固体材料里电子的最高能量。在导带（conduction band）中，电子的能量范围高于价带，而所有在传导带中的电子均可经由外在的电
场加速而形成电流。对与半导体以及绝缘体而言，价带的上方有一个能隙（band gap），能隙上方的能带则是传导带，电子进入传导带后才能在固体材料内自由移动，形成电流。对金属而言，则没有能隙介于价带与传导带之间，因此价带是特指半导体与绝缘体的状况。 费米能级（fermi level）是绝对零度下的最高能级。根据泡利不相容原理，一个量 子态不能容纳两个或两个以上的费米子（电子），所以在绝度零度下，电子将从低到高依次填充各能级，除最高能级外均被填满，形成电子态的“费米海”。“费米海” 中每个电子的平均能量为（绝对零度下）为费米能级的3/5。海平面即是费米能级。一般来说，费米能级对应态密度为0的地方，但对于绝缘体而言，费米能级就位于价带顶。成为优良电子导体的先决条件是费米能级与一个或更多的能带相交。 能量色散（dispersion of energy）。同一个能带内之所以会有不同能量的量子态， 原因是能带的电子具有不同波向量（wave vector），或是k-向量。在量子力学中， k-向量即为粒子的动量，不同的材料会有不同的能量-动量关系（E-K relationship）。能量色散决定了半导体材料的能隙是直接能隙还是间接能隙。如导带最低点与价带最高点的K值相同，则为直接能隙，否则为间接能隙。 能带的宽度。能带的宽度或三度，即能带最高和最低能级之间的能量差，是一个非常重要的特征，它是由相互作用的轨道之间的重叠来决定的，因而反应出轨道之间的重叠情况，相邻的轨道之间重叠越大，带宽就越大。
化工原理毕业论文
《化工原理》课程设计 说明书 脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气吸收塔的设计DESIGN ABSORB TOWER FOR REMOVAL SO2 FLOM FLOW GAS OF COAL COMBUSION BOILER 学院（部）：材料科学与工程学院 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012年月日
安徽理工大学课程设计（论文）任务书 院系：化学工程学院教研室：化工基础教研室学号（单号）学生姓名专业班级 设计题目脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气的吸收塔设计 设计 技术参数 有一台10t/h 锅炉，其风机额定风量为30000Nm3/h，为减少燃煤烟道气对大气的SO2污染，特设计一台脱除SO2的填料吸收塔。 设计要求 1.废气处理量：30000Nm3/h 2.入塔废气中SO2含量为2400mg / Nm3，其数值由燃烧煤质决定； 3.经吸收塔净化处理后，出塔气体中含量为400 mg / Nm3，（为国家 环保总局规定的排放标准）； 4.采用陶瓷拉西环填料，并假设吸收剂为纯水； 5.烟气进入和排除吸收塔的温度分别为170℃、85℃； 6.采用常压操作。 7.液气比1.95 工作量 1、设计方案的确定和流程图说明； 2、塔径、塔高的计算； 3、填料塔附件结构的选型及设计； 4、填料塔结构示意图和工艺流程图。 工作计划 参考资料1、谭天恩等编化工原理（下册）： （1）p34 例5-4 、 （2）p41例9-7 、 （３）p62 K L a 关联式（９－９１）； 指导教师签字 系主任 签字 年月日摘要 本设计是参考天津大学出版社出版的《化工原理课程设计》教材而改编设计
电动汽车的结构原理及其原理毕业论文
电动汽车的结构原理及其原理
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
第一性原理计算
实验一、第一性原理计算 1. 实验目的 (1) 掌握第一性原理和密度泛涵的计算方法； (2) 学会使用Visualizer 的各种建模和可视化工具； (3) 熟悉CASTEP 模块的功能。 2. 实验原理 CASTEP 是基于密度泛涵理论平面波赝势基础上的量子力学计算。 密度泛涵理论的基本思想是原子、分子和固体的基本物理性质可以用粒子密度函数进行描述。可以归纳为两个基本定理： 定理1：粒子数密度函数是一个决定系统基态物理性质的基本参量。 定理2：在粒子数不变的条件下能量对密度函数变分得到系统基态的能量。不计自旋的全同费米子的哈密顿量为：H T U V =++ 其中动能项为：()()T dr r r ψψ+=??? 库仑作用项为：11'()(')()(')2 ' U drdr r r r r r r ψψψψ++=-? V 为对所有粒子均相同的局域势u(r)表示的外场影响：()()()V dru r r r ψψ+=?粒子数密度函数为： ()()()r r r ρψψ+=ΦΦ 对于给定的()r υ，能量泛函[]E ρ定义为： []()()E dr r r T U ρυρ=+Φ+Φ ?；[]F T U ρ=Φ+Φ系统基态的能量： ' ''''[]''''[][]()()[][]()()[] E T U V G E F dr r r E G G F dr r r E G ρρυρφρυρρΦ=Φ+Φ+ΦΦ==+>?=+=? 3. 实验内容 材料的电子结构计算； 4. 实验设备和仪器 (1) 硬件：多台PC 机和一台高性能计算服务器。 软件：主要利用Materials studio 软件包里的Materials Visualizer 和CASTEP 模块 5. 实验步骤
第一节第一性原理计算方法综述
第一性原理计算的理论方法 随着科技的发展，计算机性能也得到了飞速的提高，人们对物理理论的认识也更加的深入，利用计算机模拟对材料进行设计已经成为现代科学研究不可缺少的研究手段。这主要是因为在许多情况下计算机模拟比实验更快、更省，还得意于计算机模拟可以预测一些当前实验水平难以达到的情况。然而在众多的模拟方法中，第一性原理计算凭借其独特的精度和无需经验参数而得到众多研究人员的青睐，成为计算材料学的重要基础和核心计算。本章将介绍第一性原理计算的理论基础，研究方法和ABINIT软件包。 1.1 第一性原理 第一性原理计算( 简称从头计算，the abinitio calculation) ，指 从所要研究的材料的原子组分出发，运用量子力学及其它物理规律，通过自洽计算来确定指定材料的几何结构、电子结构、热力学性质和光学性质等材料物性的方法。基本思想是将多原子构成的实际体系理解成为只有电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等最基本的物理原理最大限度的对问题进行”非经验”处理。【1】第一性原理计算就只需要用到五个最基本的物理常量即( m o.e.h.c.k b ) 和元素周期表中各组分元素的电子结构，就可以合理地预测材料的许多物理性质。用第一性原理计算的晶胞大小和实验值相比误差只有几个百分点，其他性质也和实验结果比较吻合，体现了该理论的正确性。
第一性原理计算按照如下三个基本假设把问题简化： 1．利用Born-Oppenheimer 绝热近似把包含原子核和电子的多粒子问题转化为多电子问题。 2．利用密度泛函理论的单电子近似把多电子薛定谔方程简化为比较容易求解的单电子方程。 3．利用自洽迭代法求解单电子方程得到系统基态和其他性质。以下我将简单介绍这些第一性原理计算的理论基础和实现方法：绝热近似、密度泛函理论、局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)、平面波及赝势方法、密度泛函的微扰理论、热力学计算方法和第一性原理计算程序包ABINIT。 1．2量子力学与Born-Oppenheimer 近似固体是由原子核和核外的电子组成的，在原子核与电子之间，电子与电子之间，原子核与原子核之间都存在着相互作用。从物理学的角度来看，固体是一个多体的量子力学体系【2】，相应的体系哈密顿量可以写成如下形式： H (r,R) E H(r ,R) (1-1) 其中r,R 分别代表所有电子坐标的集合、所有原子核坐标的集合。在不计外场作用下，体系的哈密顿量日包括体系所有粒子( 原子核和电子) 的动能和粒子之间的相互作用能，即 H H e H N H e N (1-2) 其中，以是电子部分的哈密顿量，形式为： 22 1 e2 H e(r) r2i 1 e(1-3)
第一性原理计算原理和方法
第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成，参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排，借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学，为解决这一问题提供了一般的方法，然而，对于一些实际的体系，不引入一些近似， 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质，在非相对论近似下，须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122 ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??? ?????-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ （2.1） 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标，Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p
与q 的静电排斥算符， ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2.2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A M H 2? (2.3) 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2.4) 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量，r pq =|r p -r q |，r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离（均以原子单位表示之）。上述分子坐标系如图2.1所示。可以用V(R,r)代表(2.2)－(2.4)式中所有位能项之和 ∑∑∑-+= ≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2.5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程和Hamilton 算符是以原子单位表示的，这样表示的优点在于简化书写型式和避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中，长度的原子单位是Bohr 半径 能量是以Hartree 为单位，它定义为相距1Bohr 的两个电子间的库仑排斥作用能 质量则以电子制单位表示之，即定义m e =1 。
论文理论的方法
论文理论的方法 一、毕业论文撰写前理论预备的重要性由于毕业论文具有较高的学术价值，是检验学生数年学习中掌握知识的程度、运用所学知识分析和解决咨询题能力的水平的一份综合性答卷，因此毕业论文撰写前的理论预备显得十分重要。首先，毕业论文撰写前的理论预备是毕业论文撰写的基础。选好了毕业论文的题目，必须进行理论预备，否则积存资料、形成论点和论据都会迷失方向。以《对进展和完善建造市场的有关咨询题考虑》一文为例，论题一旦确定，必须继续实施理论预备，对什么是市场?什么是建造市场?建造市场的地位和作用是什么?进展和完善建造市场的条件和基础是什么?等等，必须先进行理论回答，然后再按照理论思路去搜集资料，再形成论点和论据。有人以为这种做法违背了“结论产生于调查研究的末尾”的惯例，事实上，学生所选的普通基本上自己比较熟悉的，已有相当程度感性接触的领域的论题，从已有的感性认识上升到理性认识，这是毕业论文撰写的重要一步，惟独如此才干在未来的调查研究、搜集资料时期来验证这种理性认识的正确与否。其次，毕业论文撰写前的理论预备是积存资料的向导。毕业论文的撰写应积存什么资料?这是极大多数没有毕业论文撰写经验的学生所碰到的最大难题。有许多学生在那儿盲目地搜集资料，但一旦到想使用资料时才发觉已有的资料没有什么用，赶快再去搜集要用的资料，时刻却已别允许，咨询题就出在没有理性认识的资料搜集不过一种盲目的搜集。比如，有一命题为《试论提高劳动者素养》的论文，由于作者对劳动者素养的认识没有上升到理性的高度，结果作者只搜集了人们接触最多，最易关注的劳动者的躯体素养、文化科学素养的资料，而没有搜集深层次的劳动者思想道德素养的资料，导致了搜集过程中的片面性。最后，毕业论文撰写前的理论预备是形成论点和论据的必要条件。确定论题不过确立了中心论点，还必须提出相应的从属论点，使中心论点得以展开，为此，必须拥有丰富的理论知识，包括政治的、经济的、社会的，乃至自然科学的知识，否则只能把文章写成就事论事式的工作报告，比如毕业论文《“都市更新”与园林绿化关系的几个咨询题》一文的作者，由于没有从理论上剖析两者关系，没有深刻认识到两者关系实质上是人口、经济、社会、环境之间怎么协调，怎么使整个社会可持续进展的重大咨询题，结果虽拥有大量的第一手资料，但只限于普通的泛泛之谈，成为怎么搞好都市绿化建设的报告书，层次太低。二、毕业论文撰写前理论预备的范围撰写毕业论文必须掌握较为广博的理论知识，惟独知识面广、功底深厚，才干在论文撰写中左右逢源，得心应手，显示出很大的能动性。假如知识面窄、底于很薄，在论文撰写中往往会受到很大的局限，写出来的论文要么空空洞洞，要么处处出错、闹出笑话。因此，在毕业论文撰写前必须进行理论预备，以积存知识。那么，撰写毕业论文必须具备哪些方面的理论知识呢?以经济学论文来说，首先要掌握马克思主义政治经济学。马克思主义政治经济学是“研究人类社会中支配物质日子资料的生产和交换的规律的科学。”(恩格斯：《反杜林论》。《马克思恩格斯选集》第三卷，第259页)它指出了社会经济进展的普通规律，因而是所有经济学科的理论基础。在当前尤其显得重要的是要掌握社会主义市场经济理论，它是邓小平同志建设有中国特色社会主义理论的重要部分，是马克思主义政治经济学在社会主义时代的新的进展，是指导社会主义经济建设的基本理论。所以，撰写各种经济学毕业论文，都必须首先以马克思主义政治经济学，以社会主义市场经济理论的基本原理作指导，它是撰写经济学毕业论文时必须掌握的最重要的基础理论。其次，还要掌握应用经济学知识，包括工业经济学、农业经济学、商业经济学、财政学、外贸经济学、金融学、企业治理学，等等。这些学科所研究的规律性咨询题比政治经济学具体得多，别仅涉及生产关系改善、调整、改革，而且涉及生产力的合理配置；别仅研究经济规律，而且研究治理办法，具有较强的可操作、可应用的特征。所以，它关于研究现实经济咨询题具有更直接的指导意义。比如撰写《试论提高劳动者素养》的论文，就必须掌握人口经济学知识，任何一本人口经济学教程都没有例外地指明了劳动者的素养实际上说的算是人本身认识、改造世界的条件和能力，
第一性原理计算
钙钛矿型PbZrO3电子能带结构的第一性原理计算 班级：s1467 姓名：学号：201421801014 锆酸铅（PbZrO3）是最早发现的反铁电体之一，在工业上的一个重要应用是其固溶物Pb(Zr,Ti)O3。由于反铁电材料在相开关、电荷存储、电流源、电容、微电子及微型机电设备等方面有重要应用，其电子结构和物理特性一直为人们所关注。PbZrO3的有三个不同的相，在233℃以上为立方顺电相，具有钙钛矿结构，所属的空间群为Pm3m；当晶体处于233℃以下，将发生氧八面体的扭曲畸变和阳离子相对于O的移动，形成结构相变；230~233℃为正交铁电相，而230℃以下的基态为正交晶系，空间群为Pbam。基态正交相中离子移动主要由Pb、O之间的相对位移提供，由于相邻晶格之间Pb－O的位移相反，因此其为反铁电体。 1、原理及计算 采用第一性原理局域密度近似下的投影缀加平面波方法精确计算并比较了钙钛矿材料PbZrO3低温正交相（反铁电相）、高温立方相（顺电相）的电子能带结构，计算了PbZrO3材料正交相、立方相的电子结构。PbZrO3立方相的空间群为Pm3m，计算采用实验得到的晶格常量为a=4.11nm，Wyckoff坐标为Pb:(0,0,0)，Zr:(0.5,0.5,0.5)，O:(0.5,0.5,0)。正交相的空间群为Pmam，采用的晶格常数a=5.9411nm，b=11.8024nm，c=8.2564nm，各原子坐标见表1。正交相和立方相的多面体结构模型如图１所示。平面波截断能取为500eV，布里渊区积分分别采用5×5×5及7×3×5的K点网格，高斯展宽因子为0.1eV。 表1 正交相PbZrO3原胞内的原子位置
第一性原理计算方法讲义
第一性原理计算方法 引言 前面讲述的有限元和有限差分等数值计算方法中，求解的过程中需要知道一些物理参量，如温度场方程中的热传导系数和浓度场方程中的扩散系数等，这些参量随着材料的不同而改变，需要通过实验或经验来确定，所以这些方法也叫做经验或者半经验方法。而第一性原理计算方法只需要知道几个基本的物理参量如电子质量、电子的电量、原子的质量、原子的核电荷数、布朗克常数、波尔半径等，而不需要知道那些经验或半经验的参数。第一性原理计算方法的理论基础是量子力学，即对体系薛定额方程的求解。 量子力学是反映微观粒子运动规律的理论。量子力学的出现，使得人们对于物质微观结构的认识日益深入。原则上，量子力学完全可以解释原子之间是如何相互作用从而构成固体的。量子力学在物理、化学、材料、生物以及许多现代技术中得到了广泛的应用。以量子力学为基础而发展起来的固体物理学，使人们搞清了“为什么物质有半导体、导体、绝缘体的区别”等一系列基本问题，引发了通讯技术和计算机技术的重大变革。目前，结合高速发展的计算机技术建立起来的计算材料科学已经在材料设计、物性研究方面发挥着越来越重要的作用。 但是固体是具有?1023数量级粒子的多粒子系统，具体应用量子理论时会导致物理方程过于复杂以至于无法求解，所以将量子理论应用于固体系统必须采用一些近似和简化。绝热近似（Born-Oppenheimei 近似）将电子的运动和原子核的运动分开，从而将多粒子系统简化为多电子系统。Hartree-Fock 近似将多电子问题简化为仅与以单电子波函数（分子轨道）为基本变量的单粒子问题。但是其中波函数的行列式表示使得求解需要非常大的计算量；对于研究分子体系，他可以作为一个很好的出发点，但是不适于研究固态体系。1964年，Hohenberg和Kohn提出了严格的 密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT ）。它建立在非均匀电子气理论基础之上，以粒子数密度（『）作为基本变量。1965年，Kohn和Sham提出Kohn-Sham方程将复杂的多电子问题及其对应的薛定谔方程转化为相对简单的单电子问题及单电子Kohn-Sham方程。将精确的密度泛函理 论应用到实际，需要对电子间的交换关联作用进行近似。局域密度近似（LDA、广义梯度近似（GGA 等的提出，以及以密度泛函理论为基础的计算方法（赝势方法、全电子线形缀加平面波方法（FLAPW）等、的提出，使得密度泛函理论在化学和固体物理中的电子结构计算取得了广泛的应用，从而使得固体材料的研究取得长足的进步。 第一性原理计算方法的应用 1、体系的能量