文献综述.doc肖笛
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文献综述范文模板文献综述,XX领域研究进展。
摘要:本文对XX领域的研究进展进行了综述,首先介绍了XX领域的研究背景和意义,然后分析了国内外相关文献的研究现状,最后总结了目前研究存在的不足和未来的发展方向。
关键词,XX领域,文献综述,研究进展。
一、引言。
XX领域是近年来备受关注的研究方向,它在XX方面有着重要的应用价值。
随着社会的发展和科技的进步,人们对XX领域的研究也越来越深入,取得了许多重要的成果。
本文旨在对XX领域的研究进展进行综述,为相关研究提供参考和借鉴。
二、XX领域的研究现状。
1. 国内研究现状。
国内对XX领域的研究起步较晚,但近年来取得了一些重要的进展。
例如,某某学者在XX领域的研究中发现了XX的作用机制,为XX的应用提供了理论支持。
另外,某某团队在XX领域的研究中提出了一种新的XX方法,取得了令人瞩目的成果。
然而,国内对XX 领域的研究还存在一些不足之处,比如研究手段不够先进,研究水平有待提高等。
2. 国外研究现状。
相比之下,国外对XX领域的研究要更加深入和全面。
一些国外学者在XX领域的研究中取得了一些重要的突破,他们提出了一些新的理论和方法,为XX领域的研究做出了重要贡献。
例如,某某学者提出了一种新的XX模型,该模型在实际应用中取得了良好的效果。
另外,某某团队在XX领域的研究中发现了XX与XX之间的关系,这为XX的应用提供了新的思路。
然而,国外对XX领域的研究也存在一些问题,比如研究成果的推广应用不够广泛,研究成果的可操作性有待提高等。
三、XX领域研究存在的问题。
在对XX领域的研究进行综述的过程中,我们发现目前的研究存在一些问题。
首先,研究手段和方法不够先进,限制了研究的深入和全面。
其次,研究成果的推广应用不够广泛,导致研究成果的实际效益不够明显。
最后,研究人员的整体水平有待提高,需要加强学术交流和合作,促进研究的进步和发展。
四、XX领域研究的发展方向。
基于对XX领域研究的综述,我们认为未来的研究应该从以下几个方面进行深入和拓展。
文献综述格式范文(8页)一、引言(第1页)随着我国经济的快速发展,企业竞争日益激烈,人力资源管理在企业发展中的作用愈发凸显。
本文旨在通过对国内外相关文献的梳理,分析人力资源管理与企业竞争力之间的关系,为我国企业提供理论依据和实践指导。
二、文献综述结构(第12页)1. 研究背景与意义2. 文献综述框架3. 文献综述方法4. 文献综述主要内容1. 研究背景与意义(1)背景:简要介绍我国企业面临的竞争环境及人力资源管理的重要性。
(2)意义:阐述研究人力资源管理与企业竞争力关系的理论价值和实践意义。
2. 文献综述框架(1)人力资源管理的内涵与外延(2)企业竞争力的内涵与评价体系(3)人力资源管理与企业竞争力的关系(4)人力资源管理对企业竞争力的影响机制3. 文献综述方法采用文献归纳法、比较分析法等方法,对相关文献进行梳理和分析。
4. 文献综述主要内容(1)人力资源管理的内涵与外延国内外学者对人力资源管理的定义及内涵的探讨人力资源管理的主要内容和功能(2)企业竞争力的内涵与评价体系企业竞争力的概念及其演变企业竞争力评价体系的研究现状(3)人力资源管理与企业竞争力的关系国内外学者对人力资源管理与企业竞争力关系的探讨人力资源管理对企业竞争力的影响路径(4)人力资源管理对企业竞争力的影响机制人力资源管理各维度对企业竞争力的影响企业竞争力提升的人力资源管理策略三、文献综述(第37页)四、结论(第8页)1. 人力资源管理与企业竞争力之间存在密切关系。
2. 人力资源管理各维度对企业竞争力具有不同程度的影响。
3. 企业应重视人力资源管理,采取有效策略提升企业竞争力。
本文为我国企业在人力资源管理方面提供了理论依据和实践指导,但仍存在一定的局限性,未来研究可进一步拓展和深化。
四、研究不足与展望(第8页)1. 文献选取范围有限:本文主要关注了国内外的经典文献和近期研究成果,可能未能涵盖所有相关领域的研究动态。
2. 理论与实践结合不够紧密:虽然本文提出了人力资源管理对企业竞争力的积极作用,但具体操作层面的实践指导尚显不足。
文献综述(模板)居中,加粗,使用三号字摘要:300字左右,简明扼要地概括文献综述的主要内容和结论关键词:35个,使用空格分隔一、引言介绍研究背景和意义提出研究问题或假设概述文献综述的范围和方法二、文献回顾按照主题或研究方法对相关文献进行分类对每篇文献进行简要介绍,包括作者、发表时间、研究方法、主要发现等分析不同文献之间的异同点三、研究现状指出研究中的争议和分歧提出未来研究的方向和建议四、结论对研究问题或假设进行回答提出研究的局限性和未来研究方向使用小四号字,按照学术期刊的格式要求进行排列编辑方法:1. 打开Word文档:新建一个Word文档,或打开现有的文献综述模板文档。
2. 填写内容:在模板中填写、摘要、关键词、引言、文献回顾、研究现状、结论等详细信息。
其他建议:可以根据研究领域的特点,对文献综述的结构进行调整。
可以使用图表、表格等可视化工具来呈现文献综述的内容。
可以对文献进行批判性分析,提出自己的观点和见解。
文献综述(模板)居中,加粗,使用三号字,简洁明了地概括研究主题。
摘要:300字左右,简明扼要地概括文献综述的主要内容和结论,突出研究的重点和创新点。
关键词:35个,使用空格分隔,选择与研究主题密切相关的关键词,方便检索和阅读。
一、引言研究背景:介绍研究领域的现状和发展趋势,说明研究的必要性和重要性。
研究问题:明确提出研究问题或假设,为后续文献回顾和研究现状的分析奠定基础。
二、文献回顾文献检索:说明文献检索的方法和范围,例如数据库、关键词、时间范围等。
文献分类:按照主题、研究方法、研究阶段等标准对文献进行分类,使文献回顾更加清晰。
文献分析:对每篇文献进行详细分析,包括作者、发表时间、研究方法、主要发现、研究结论等,并进行批判性评价。
三、研究现状研究不足:指出现有研究的不足之处,例如研究方法单一、数据来源有限、研究结论不一致等。
研究趋势:分析未来研究的方向和趋势,例如新的研究方法、新的数据来源、新的研究领域等。
内容摘要自上世纪90年代以来,我国的制造业得到了长足发展,各类企业随处可见,各式各样的仓库也随之而生。
然而,现代化的仓库却寥寥无几,技术落后的仓库仍然大量存在着,企业的库存成本居高不下,给公司的进一步发展壮大带来一定的阻力,所以必须寻求一种高效的仓储管理模式进而提高公司的整体仓储管理水平。
仓库在企业的整个供应链中起着至关重要的作用,如果不能够保证正常的库存控制,将会导致管理费用的增加,企业竞争力将难以得到提升。
在信息飞速发展的今天,随着市场需求的不断变化,企业的业务范围也逐渐扩大,产品系列也越来越多,存货也随之增加,致使仓库的统计作业越来越频繁,所以,传统静态、简单的仓库管理管理模式,已经无法实现企业库存资源的高效利用,仅靠仓库管理人员手工操作,不但费时费力、而且容易出错,稍有不慎就可能给企业带来巨大损失。
本文就飞翔公司仓库管理现状进行分析,剖析仓库管理混乱的原因,探寻适合本公司仓库管理的可行之径。
关键词:条形码 WMS 仓库管理AbstractSi nce the 90′s of last century, China's manufacturing industry has made considerable progress, all kinds of enterprises can be found everywhere, and a variety of warehouse also has been founded. However, there are few modern warehouse, the warehouse is still a large number of backward technology exists in our country now.It occupies the high cost of inventory companies,So, this brings certain resistance to the further development and expansion of the company. So,it is inportant to seek an efficient storage management and thus Improve the company’s overall storage mangement.Warehouse plays a crucial role throughout the supply chain in business, if we can not guarantee the normal inventory control, it will result in the increase of management costs of company.and the competitiveness of enterprises will be difficult to be raised. Nowdays, because the increasing of the diversity about products, it courses the rapid expansion of business scope, the types of stocks also increased, the operations out of storage statistics more and more frequently, so the traditional static and simple storage management have not yet achieve the efficient use of resources,and also in business inventories, relying on manual storage management, not only time consuming, but also prone to error , the slightest mistake can give companies a huge loss.In this paper, first,we will analysis the warehouse management status of feixiang company.and second,to analysis of the reasons for confusion warehouse management, at last ,we will explore for a feasible path to improve the warehouse management of the Compangy.Key word :Barcode;WMS;Warehouse management文献综述条形码技术是在计算机应用实践中和信息技术基础上产生和发展起来的容易编码,识别,数据采集,自动录入和快速处理等功能于一体的一种实用信息识别技术。
文献综述的模板
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标题:文献综述
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1. 引言
简述研究领域的背景和重要性。
解释该综述的目的和范围,并介绍选取的论文数量和时间范围。
2. 文献选择标准
说明选择所进行文献综述的标准,如论文类型、研究方法、时间范围等。
3. 文献分类
按照主题或其他相关因素将选取的论文进行分类和总结。
4. 主题1
对选取的论文进行概括性总结,提供研究结果、关键观点和存在的问题。
5. 主题2
继续对选取的论文进行概括性总结,重点关注与主题1相关的研究结果和观点。
6. 主题3
再次对选取的论文进行概括性总结,重点介绍与主题1、主题
2相关的研究结果和观点。
7. 讨论与结论
根据对选取论文的综述,提供对研究领域的整体观点和结论。
同时,指出其中存在的问题、研究发现的局限性并提出未来研究的建议。
8. 参考文献
列出所有在综述过程中引用的文献,按照特定的引用格式书写。
请注意,在撰写文献综述时,根据实际需要和要求进行适当的调整和修改。
综述的结构可能因研究领域的不同而有所变化,但以上模板可作为一个基本参考。
(完整word版)文献综述在怎么写一.一、综述概述1.什么是综述:综述,又称文献综述,英文名为review。
它是利用已发表的文献资料为原始素材撰写的论文。
综述包括“综”与“述”两个方面。
所谓综就是指作者必须对占有的大量素材进行归纳整理、综合分析,而使材料更加精炼、更加明确、更加层次分明、更有逻辑性。
所谓述就是评述,是对所写专题的比较全面、深人、系统的论述。
因而,综述是对某一专题、某一领域的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状与发展前景等方面,以作者自己的观点写成的严谨而系统的评论性、资料性科技论文。
综述反映出某一专题、某一领域在一定时期内的研究工作进展情况。
可以把该专题、该领域及其分支学科的最新进展、新发现、新趋势、新水平、新原理和新技术比较全面地介绍给读者,使读者尤其从事该专题、该领域研究工作的读者获益匪浅。
因此,综述是教学、科研以及生产的重要参考资料。
2.综述的类型:根据搜集的原始文献资料数量、提炼加工程度、组织写作形式以及学术水平的高低,综述可分为归纳性、普通性和评论性三类。
(1归纳性综述:归纳性综述是作者将搜集到的文献资料进行整理归纳,并按一定顺序进行分类排列,使它们互相关联,前后连贯,而撰写的具有条理性、系统性和逻辑性的学术论文。
它能在一定程度上反映出某一专题、某一领域的当前研究进展,但很少有作者自己的见解和观点。
(2普通性综述:普通性综述系具有一定学术水平的作者,在搜集较多资料的基础上撰写的系统性和逻辑性都较强的学术论文,文中能表达出作者的观点或倾向性。
因而论文对从事该专题、该领域工作的读者有一定的指导意义和参考价值。
(3评论性综述:评述性综述系有较高学术水平、在该领域有较高造诣的作者。
在搜集大量资料的基础上.对原始素材归纳整理、综合分析、撰写的反映当前该领域研究进展和发展前景的评论性学术论文。
因论文的逻辑性强,有较多作者的见解和评论。
故对读者有普遍的指导意义,并对读者的研究工作具有导向意义。
内江师范学院音乐系毕业论文文献综述(三号宋体加粗)谈著名舞蹈家杨丽萍与《云南映象》(四号宋体加粗)音乐系2003级2班邓敏指导教师:周文林(小四号宋体不加粗)(空一行)在《谈著名舞蹈家杨丽萍与<云南映象>》一文中,笔者主要通过对杨丽萍舞蹈人生的介绍和对《云南映象》的创作背景、创作理念、创作过程的论述来剖析《云南映象》的艺术成就及杨丽萍对民族舞蹈的贡献。
这样使更多的人热爱我国民族舞蹈,以达到使其发展前景更为广阔的目的。
此文的完成参考了大量有关杨丽萍及《云南映象》的文献资料。
如:杨丽萍所著的《我与云南映象》,金秋所著的《傣族舞蹈》,曾庆羽所著的《原生态”舞与乐韵——论大型原生态歌舞集<云南映象>艺术语言》,慕羽所著的《“原生态”改造了原生态》等等。
借助这些文献资料进行理论分析和总结使论文的内容更为丰富。
论文所参考的文献主要有两个方面,第一是有关杨丽萍的成长历程和她的贡献,第二个方面是有关《云南映象》的创作及成功之处。
本文将着重对这两方面的文献进行论述。
《云南映象》是舞蹈家杨丽萍的精心之作,她兼任这部歌舞集的艺术总监、总编导及主要领舞。
2003年,在《云南映象》大获成功之时,杨丽萍在《中国民族》上发表了她的文章《我与云南映象》。
在文章中,杨丽萍说到:“小时侯我的奶奶告诉我,跳舞很简单,跳舞就是为了和天地沟通,和神灵对话。
每当我展开双臂起舞时,就感觉到臂膀在无限延伸,这时神会握住我的手,我能感觉到我的灵魂从我的身体里飘荡开来。
这种美妙的感觉使我的灵魂得到了最清净的安抚。
”[1]杨丽萍热爱民族舞蹈,她是我国民族舞蹈的标志性人物。
1980年杨丽萍在中央民族歌舞团从不参加单位例行的芭蕾舞基本功训练,她认为那不属于民族舞的训练方式。
民族舞出自人的生活,是具有人性光辉的舞蹈,那样的舞蹈固有它自身的情感与能量,是有血有肉、实实在在的。
而芭蕾舞的舞姿及严格规范的手位脚位束缚了自由也禁锢了思想,更缺乏杨丽萍舞蹈的“灵”与“魂”。
文献综述的写法-范文【范文】文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种,文献综述的写法。
文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议的它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。
要求同学们学写综述,至少有以下好处:·①通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉科学文献的查找方法和资料的积累方法;在查找的过程中同时也扩大了知识面;·②查找文献资料、写文献综述是科研选题及进行科研的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程;·③通过综述的写作过程,能提高归纳、分析、综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高;·④文献综述选题范围广,题目可大可小,可难可易。
对于毕业设计的课题综述,则要结合课题的性质进行书写。
·文献综述与“读书报告”、“文献复习”、“研究进展”等有相似的地方,它们都是从某一方面的专题研究论文或报告中归纳出来的。
但是,文献综述既不象“读书报告”、“文献复习”那样,单纯把一级文献客观地归纳报告,也不象“研究进展”那样只讲科学进程,其特点是“综”,“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。
总之,文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。
·写文献综述一般经过以下几个阶段:即选题,搜集阅读文献资料、拟定提纲(包括归纳、整理、分析)和成文。
一、选题和搜集阅读文献·撰写文献综述通常出于某种需要,如为某学术会议的专题、从事某项科研、为某方面积累文献资料等等,所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。
文献综述选题范围广,题目可大可小,大到一个领域、一个学科,小到一种算法、一个方法、一个理论,可根据自己的需要而定。
文献综述(合集五篇)第一篇:文献综述文献综述目前,中小企业已经成为我国经济发展中一支重要力量,但融资不畅一直是困扰我国中小企业发展的一个重要瓶颈问题,尤其是在当前全球金融危机给实体经济发展带来的危害不断加深的背景下,中小企业发展更加困难,融资难问题更加突出。
因此,深入了解中小企业融资难的成因,并找出解决问题的办法,已经成为当务之急。
目前我国针对中小企业融资问题的研究成果如下:(一)政府职能作用。
关于政府作用问题,国内学者达成的共识是:……(二)中小企业自身素质问题。
刘茜在《浅谈中小企业融资难》一文中分析,……董俊英在《对中小企业融资难问题的调查与思考》一文中从信用体系角度进行了探讨,认为我国企业整体信用体系不完善,…………参考文献:[1] 刘魁璋.落实相关政策缓解中小企业融资难[J].中小企业管理与科技,2009,(9).[2] 马忠明, 王烨.浅析我国中小企业融资难问题[J].青年科学,2009,(10).[3] 刘茜.浅谈中小企业融资难.经济视角[J],2009,(10)[4] 董俊英.对中小企业融资难问题的调查与思考[J].河北金融,2009(7)[5] 陈建宁.我国中小企业融资难的原因及对策探讨[J].经济师,2009(10)[6] 侯明新.我国中小企业融资难的原因及对策建议[J].北方经贸, 2009(9)[7] 戴郁青.金融危机下我国中小企业融资难问题研究[J].中小企业管理与科技,2009(10)[8] 谢幸儿.中小企业融资难问题浅析[J].浙江金融, 2009(9)[9] 邱光明.如何破解我国中小企业融资难困局[J].全国商情, 2009(19)[10]皮军.浅析解决中小企业融资难问题之对策[J].科学之友,2009(9)第二篇:文献格式参考文献著录格式及示例专著著录格式〔序号〕著者.书名〔M〕.版本(第一版不写).出版地:出版者,出版年.起止页码例: 〔1〕孙家广,杨长青.计算机图形学〔M〕.北京:清华大学出版社,1995.26~28 Sun Jiaguang, Yang puter graphics〔M〕.Beijing: Tsinghua University Press,1995.26~28(in Chinese)例:〔2〕Skolink M I.Radar handbook〔M〕.New York: McGraw-Hill, 1990 期刊著录格式〔序号〕作者.题名〔J〕.刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码例:〔3〕李旭东,宗光华,毕树生,等.生物工程微操作机器人视觉系统的研究〔J〕.北京航空航天大学学报,2002,28(3):249~252 Li Xudong, Zong Guanghua, Bi Shusheng, et al.Research on global vision system for bioengineering-oriented micromanipulation robot system〔J〕.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2002,28(3):249~252(in Chinese)3论文集著录格式〔序号〕作者.题名〔A〕.见(英文用In):主编.论文集名〔C〕.出版地:出版者,出版年.起止页码例:〔4〕张佐光,张晓宏,仲伟虹,等.多相混杂纤维复合材料拉伸行为分析〔A〕.见:张为民编.第九届全国复合材料学术会议论文集(下册)〔C〕.北京:世界图书出版公司,1996.410~416 例: 〔5〕Odoni A R.The flow management problem in air trafficcontrol〔A〕.In: Odoni A R, Szego G,eds.Flow Control of Congested Networks〔C〕.Berlin: Springer-Verlag,1987.269~298 4 学位论文著录格式〔序号〕作者.题名〔D〕.保存地点:保存单位,年例:〔6〕金宏.导航系统的精度及容错性能的研究〔D〕.北京:北京航空航天大学自动控制系,1998 5 科技报告著录格式〔序号〕作者.题名〔R〕.报告题名及编号,出版年例:〔7〕Kyungmoon Nho.Automatic landing system design using fuzzy logic[R].AIAA-98-4484,1998 6 国际或国家标准著录格式[序号]标准编号,标准名称〔S〕例:〔8〕GB/T 16159-1996,汉语拼音正词法基本规则〔S〕专利著录格式〔序号〕专利所有者.专利题名〔P〕.专利国别:专利号,出版日期例:〔9〕姜锡洲.一种温热外敷药制备方案〔P〕.中国专利:881056073,1989-07-06 8 电子文献著录格式〔序号〕作者.题名〔电子文献/载体类型标识〕.电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期例:① 参考文献应是公开出版物,按在论著中出现的先后用阿拉伯数字连续排序.② 参考文献中外国人名书写时一律姓前,名后,姓用全称,名可缩写为首字母(大写),不加缩写点(见例2).③ 参考文献中作者为3人或少于3人应全部列出,3人以上只列出前3人,后加“等”或“et al”(见例3).④ 在著录中文参考文献时应提供英文著录,见例1、例3.⑤ 参考文献类型及其标识见表1,电子参考文献类型及其标识见表2.⑥ 电子文献的载体类型及其标识为:磁带——MT,磁盘——DK,光盘——CD,联机网络——OL.表1 参考文献类型及文献类型标识参考文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论文报告标准专利文献类型标识 M C N J D R S P表2 电子参考文献类型及其标识电子参考文献类型数据库计算机程序电子公告电子文献类型标识DB CP EB 科技期刊论文的参考文献参考文献的功能与作用(1)参考文献是科技论文的重要组成部分,它不仅能为作者的论点提供有力的论据,而且可以精练文字节约篇幅,增加论文的信息量,具有很高的信息价值。
文献综述的优秀范文第1篇综述型论文的初稿完成后,需要对其进行修改与完善。
对综述的修改与完善重点在于查看文献综述的内容是否完整,是否囊括了选题领域的主要观点,是否包括了梳理、总结和展望等内容;文献综述的结构是否合理,是否存在前后不衔接、结构比例失调等问题;文献综述的语言是否规范,是否存在含糊、笼统和非学术化等言语问题。
文献综述格式及写作技巧(附文献综述范文)文献综述是在对文献进行阅读、选择、比较、分类、分析和综合的基础上,研究者用自己的语言对某一问题的研究状况进行综合叙述的情报研究成果。
文献的搜集、整理、分析都为文献综述的撰写奠定了基础。
p文献综述格式一般包括:文献综述的引言:包括撰写文献综述的原因、意义、文献的范围、正文的标题及基本内容提要;p文献综述的正文:是文献综述的主要内容,包括某一课题研究的历史(寻求研究问题的发展历程)、现状、基本内容(寻求认识的进步),研究方法的分析(寻求研究方法的借鉴),已解决的问题和尚存的问题,重点、详尽地阐述对当前的影响及发展趋势,这样不但可以使研究者确定研究方向,而且便于他人了解该课题研究的起点和切入点,是在他人研究的基础上有所创新;p文献综述的结论:文献研究的结论,概括指出自己对该课题的研究意见,存在的不同意见和有待解决的问题等;p文献综述的附录:列出参考文献,说明文献综述所依据的资料,增加综述的可信度,便于读者进一步检索。
p一、文献综述不应是对已有文献的重复、罗列和一般性介绍,而应是对以往研究的优点、不足和贡献的批判性分析与评论。
因此,文献综述应包括综合提炼和分析评论双重含义。
概括起来,我国的课堂教学模式可分三类:p(1) 传统教学模式——“教师中心论”。
这类教学模式的主要理论根据是行为主义学习理论,是我国长期以来学校教学的主流模式。
它的优点是... ...,它的缺陷是... ...p(2) 现代教学模式——“学生中心论”。
这类教学模式的主要理论依据是建构主义学习理论,主张从教学思想、教学设计、教学方法以及教学管理等方面均以学生为中心,20世纪90年代以来,随着信息技术在教学中的应用,得到迅速发展。
本科毕业设计(论文)文献综述题目:D022-Al3V体相及其低指数表面的第一性原理研究学生姓名:肖笛院(系):材料科学与工程学院专业班级:材料1004指导教师:李健完成时间:2014年3月18日文献综述1.第一性原理的发展及意义第一性原理的发展首先要从量子力学说起。
作为20世纪物理学的三大革命性突破之一,量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。
旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论,由于旧量子论不能令人满意,人们在寻找微观领域的规律时,从2条不同的道路建立了量子力学。
1925年W.K.Heisenberg基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,创立了量子力学的矩阵形式。
1926年E.Schrodinger基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,发表了著名的波动方程,并证明了其与量子力学矩阵表述的等价性。
同年底,P.Dirac和P.Jordan各自发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁,完善的数学表达形式。
虽然量子力学的理论基本完成了,但其困难在于把这些定律确切应用将导致方程式太繁杂而难以求解。
计算量的巨大,造成了这些方法的适用范围很窄。
对于实际体系的计算,迫切需要一种新的理论才可以实现。
以密度为参数,来描述量子力学系统的思想,最初在1927年提出的Thomas-Fermi模型中显示出其雏形。
1964年P.Hohenberg和W.Kohn开创了电子密度泛函理论,1965年W.Kohn和沈吕九就得到了电子密度泛函理论中的单电子方程,即著名的Kohn-Sham(KS)方程,使密度泛函理论得以实际使用,Kohn也因对密度泛函理论的贡献获得1998年的诺贝尔化学奖。
而通常就把基于密度泛函理论的计算叫作第一性原理计算&经过几十年的发展,密度泛函理论体系及其数值实现方法都有了很大的发展,这使得密度泛函理论被广泛地应用在化学、物理、材料和生命科学等学科中,近几年,第一性原理计算在钢铁材料研究领域的应用也越来越多。
[1]2.第一性原理介绍根据原子核和电子互相作用的原理及其基本运动规律,运用量子力学原理,从具体要求出发,经过一些近似处理后直接求解薛定谔方程的算法,习惯上称为第一性原理。
2.1 第一性原理理论及计算方法随着现代理论和计算机的发展,材料模拟计算在新材料的研究和设计方面变得越来越重要,它将使材料科学从定性描述逐渐进入到定量描述阶段。
通过模拟材料的各种物理化学性质,深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与特征,并对材料的结构和物性进行理论预言。
特别是基于原子尺度建模和高性能计算的原子模拟(atomistic simulation),是沟通理论与实验、微观与宏观的桥梁。
第一性原理方法(first-principles methods),又称从头计算(ab-initio),是从量子力学及其它基本物理规律出发,通过数值求解Schr dinger 方程,计算材料性质的方法。
它有很多优点:(1)可以给出电子和结构/力学行为的信息;(2)可以描述化学键的断裂和重组,或电子的重排(如化学反应);(3)理论方法通常提供了系统提高精度的方案;(4)原则上无需任何经验参数,只需要原子的种类和坐标作为输入就可以精确计算材料的性质。
但是,由于数值的计算量很大,只限于研究较小的尺寸体系(数百个原子以内)和瞬时现象(数十ps)。
目前,处理单电子问题的近似方法主要是密度泛函理论和Hartree-Fock 近似。
其中密度泛函理论是求解单电子问题最精确的理论,广泛用于新材料设计和基础性研究,如结构材料、催化和表面科学、纳米材料和生物材料等,是计算凝聚态物理的重要理论基础。
第一性原理方法的基本思路如图2-1所示。
[2-4]图2-1 第一性原理方法基本思路2.1.1 经典单电子近似理论2.1.1.1 Born-Oppenheimer 近似一个多原子体系的哈密顿量可以表示为:(1)其中r i表示第i 个电子的坐标,R j 、Z j和M j分别表示第j 个原子核的坐标、核电荷数和质量,m和−e分别表示电子的质量和电量,ε0 是真空介电常数,采用了国际制单位。
式中第一项表示电子的动能,第二项表示原子核的动能,第三项表示电子与电子之间的库伦相互作用,第四项表示原子核之间的库伦相互作用,第五项为电子与原子核之间的相互作用。
实际材料中每立方米的电子数在1029 量级,这一哈密顿量显然不适宜直接求解,必须作合理的简化和近似。
第一个近似就是Born-Oppenheimer 近似,也称为绝热近似。
原子核的质量大约是电子的一千倍,因此速度比电子小很多,电子处于高速运动中,而原子核只能在平衡位置附近振动。
也就是说电子可以即时的响应原子核的移动,而对电子而言原子核可以看作静止的,原子核感受到的电子的作用是绝热的时间平均。
这就是Born-Oppenheimer 近似,根据这一近似假设原子核保持静止,电子运动的哈密顿量就可以分离出来,(2)2.1.1.2 Hartree-Fock 近似在上式第三项中R j 只是一个参数,晶体中所有原子核对第i 个电子的作用势可以表示为(3)这时,多电子的哈密顿量就可以表示为(4)作变分计算整理后得到一组方程(5)其中左边第二项的求和只对自旋平行的电子求和,其它项不受自选影响,因此用位置坐标r i替换q i 。
左边第一项包含了单电子动能、离子势和所有电子产生的平均库伦势。
第二项是交换作用势,不仅与考虑的第i 个电子态有关,也与其它所有电子有关,是一个非定域势。
这就是Hartree-Fock 方程。
[5-6]2.1.2 密度泛函理论2.1.2.1 Hohenberg-Kohn 定理密度泛函理的理论依据是Hohenberg-Kohn 定理的提出。
它证明了外部势场是密度的唯一泛函,多电子体系的基态是电子密度的唯一泛函,而基态电子密度也决定了体系基态的性质。
这就从理论上证明了多电子系统的能量、波函数等基态性质都可以由电荷密度函数唯一确定。
2.1.2.2 Kohn-Sham 方程Hohenberg-Kohn 定理没有给出确定电子密度、动能泛函和交换关联势的具体表述。
在1965 年,Kohn 和Sham首先提出“无相互作用参考系统”的概念,该系统实际并不存在,它的哈密顿算符只有势能和动能算符,与真实系统的联系在于与其拥有相同的电子密度。
Kohn-Sham 方程的表达式是:(6)式中是电子库仑作用,是交换关联式,V ext(r)是外场作用。
[7-9]2.1.3 平面波赝势方法有了比较合理的多电子系统交换关联能近似表达式以后就可以Kohn-Sham 方程进行求解。
但是,对于固体材料来说还有困难,固体中的电子个数是个庞大的数字,不像原子分子那么简单,要实现对固体材料的数值计算虽然从方法上讲不复杂了但计算量依然很大。
对于晶体来讲由于具有周期性,可以给计算带来很大方便,只需要搞清楚一个周期单元内的情况就可以了,因此在求解晶体系统的Kohn-Sham 方程之前首先对晶体中波函数的特征进行分析。
选择不同的基函数对单电子波函数进行展开就产生了各种不同的能带计算方法,常见的有:原子轨道线性组合法(LCAO,又称紧束缚近似法),线性缀加平面波方法(LAPW),Muffin-tin 轨道线性组合法(LMTO),以及平面波赝势方法等。
平面波赝势方法采用平面波作为基函数,是最简单的一种基函数,满足正交完备性条件。
但是平面波展开的缺点是对于振荡很强烈的波函数需要的基函数很多,导致久期方程的维数很高,计算量很大。
原子周围的真实情况如图2-2所示,在靠近原子核的区域由于吸引势很强导致波函数有强烈的振荡,在离核较远的区域由于内层电子的屏蔽,波函数的变化趋于平坦。
固体中原子间成键主要是离核较远区域的波函数发生重叠,因此就可以把r<r c区域的真实势用比较平坦的赝势代替,以减少计算量,这就是赝势的来源。
和赝势对应的波函数就是赝波函数,它和真实的波函数在r>r c区域完全一致,在r<r c 区域则变得比较平坦,只需要少量的平面波进行展开。
可以严格的证明,赝波函数与真实的波函数具有相同的本征值。
好的赝势具有广泛的移植性,只要对某种原子造出恰当的赝势,就可以用在不同体系的计算中。
图2-2 平面波方法中采用的赝势及赝波函数示意图目前,第一性原理计算应用的最为广泛的赝势有三种:(1)模守恒赝势;(2)超软赝势;(3) PAW (projector augmented wave) 赝势;其中模守恒赝势要求在r<r c 区域的总电荷数和真实情况相等,即所谓的模守恒,这个要求导致所需截断能很大,但具有很好的移置性。
超软赝势取消了模守恒的要求,极大的降低了截断能,减小了计算量,但依然具有很高的精度。
PAW 赝势把赝势方法与全电子的LAPW 方法进行了结合,具备两者共同的优点。
允许某些较浅的芯能级参与价电子波函数的自洽求解,并能给出价电子波函数的节点特征。
在计算速度上与超软鹰势接近,给实际中波函数成分的分析带来了方便,已被广泛使用。
[10-11]2.2 第一性原理软件简介目前,第一性原理计算用软件最常见的就是Material Studio与V ASP软件。
其中,而Material Studio中的CASTEP板块又最为常用,CASTEP是英文Cambridge Sequential Total Energy Package 的缩写,是特别为固体材料学而设计的一个现代的量子力学基本程序。
它是由剑桥大学凝聚态物理研究组开发而成,是一个基于密度泛函理论的从头算量子力学程序,利用总能量平面波膺势方法,将离子势用鹰势替代,电子波函数通过平面波基组展开,电子—电子相互作用的交换和相关势由局域密度近似(LDA)或广义梯度近似(GGA)进行校正,它是目前较为准确的电子结构计算的理论方法。
CASTEP计算是在具有周期性结构的单位晶胞上执行的,这种单位通常被称作“超晶胞”,计算所需唯一的输入是所研究体系的初始几何构型和组成体系的各种原子。
以研究如半导体,陶瓷,金属,分子筛、矿石和沸石等材料的晶体和表面性质。
典型的应用包括表面化学、能带结构、键结构、态密度和光学性质等研究,CASTEP 也可用于研究体系的电荷密度和波函数的3D形式;此外,CASTEP 可用于有效研究点缺陷(空位,间隙和置换杂质)和扩展缺陷(如晶界和位错)的性质。
针对第一性原理计算编写的程序包很多。
在铁电体及有关功能材料的研究中,常用的主要有以下几种:(1).针对FLAPW方法编写的各种计算程序中,由维也纳工业大学量子理论计算研究小组开发的基于LINUX操作系统的WIEN系列程序最为著名。