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发表于 2009-9-24 09:14:36
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来自： 中国上海
现代材料计算与设计教程 $ q9 \- X( e! \7 u4 z6 S8 |
目 录
7 [3 a# k8 t9 c3 A! K2 x第1章 计算机与材料设计* ?. U) E2 H. P$ C" C
1.1 计算机与数值计算方法的进展
, }/ R8 s# i+ `9 q8 Q1.2 材料计算与设计在新材料研究开发中的作用! y7 t9 A, ?' E
1.3 计算机与分子、原子设计
, [6 d/ q5 Y& V, R+ W9 a8 K1.4 材料设计与虚拟技术8 k4 [% ~2 h' {# q. d( X$ |
第2章 材料计算的物理基础* o# |) [9 T5 D7 w8 y
2.1 氢分子的结合能' S9 Q* C/ Q% `
2.2 物质的能带结构
8 j; x; T# J5 n+ J$ d2.3 四面体法与态密度
4 E( B5 `6 P n. @6 E3 o B2.4 密度泛函概要% C. {% E7 n; t' `
2.4.1 局域密度近似(LDA)4 D) B. x3 S n0 j% `+ @3 }# a
2.4.2 局域自旋密度近似(LSDA)
8 z6 o) s$ T* {% }6 P0 M3 f; O, R! ` 2.4.3 局域密度近似方法的局限与改进7 C- d5 k) x q
2.5 凝胶模型与金属的功函数
; Q3 r, X5 t' o1 C$ M2.6 原子嵌入法(EAM)
' {4 R' s( s6 Q, K7 j2.7 能带计算初步
3 Y9 {! l7 Q) ^5 \* _- v附录A
2 J: z( K" D% h& Z4 t# m0 G附录B' N- @1 q4 ^# G$ O, \& d; ?
第3章 计算机模拟基础0 k6 q) s& k* M& [$ ?; N5 e% ?# {+ u
3.1 计算机模拟的意义
" G+ t/ }( q# o- T3.2 分子动力学方法的基本思想* N. c- ] `: V6 c1 c8 s& m
3.2.1 经典分子动力学方法
P( ^. F) C$ o7 c 3.2.2 恒温方法
. ~6 `, _5 }; M- u 3.2.3 恒压方法
; U9 ~1 T: t5 E, c! `+ J 3.2.4 ParrinelloRahman方法
+ A! L# w1 \5 h& e, L 3.2.5 CarParrinello方法0 P. G/ m' ~6 q. t+ P t
3.3 表面原子结构
2 {& G( q1 p+ S- Y1 N3.4 固体的原子扩散# n7 L" \" B5 v C
3.5 晶体生长模拟
, B7 Y: F& u/ l- J# m; d3.6 HellmannFeyhman力的计算5 V/ g( a" a2 e; V& ?
附录+ [3 b8 |7 b) g
第4章 蒙特卡罗方法
! a# a6 H+ U, j2 k- G% X" Z4.1 引言2 G, O5 D1 R2 v
4.2 蒙特卡罗方法基础
! P3 z) v0 N/ [' p( v 4.2.1 随机过程
' I; W9 G5 e% n% G) p" X2 S 4.2.2 马尔科夫(Markov)过程: T1 f* q, c) f! C! _# p/ k
4.2.3 各态历经(Ergodic)问题
$ R/ c" h9 b& M6 X7 C) V4.3 蒙特卡罗模拟算法* o8 m' `3 v! K, s- d0 e
4.3.1 随机数的产生
: g; |0 h7 V. _5 Y 4.3.2 随机变量的简单抽样
# @8 H+ c, B. V4 j* _3 Z 4.3.3 重要抽样法
+ }0 d( |: I1 ?: {- U2 K+ [ 4.3.4 弛豫过程的计算
( X- y( @+ `- q$ ]& y: p7 p4.4 应用举例
: W- A- b y# \+ { 4.4.1 经典粒子系统. C0 d3 G3 C; p, H) b
4.4.2 逾渗问题2 D0 F1 n7 N6 }+ E$ {
4.4.3 高分子体系
1 l7 h$ m' S; n0 d8 X. M 4.4.4 经典自旋系
; e2 a5 H- U7 d d! v- L9 ]& e 4.4.5 量子蒙特卡罗方法
9 D. |& z8 x! O$ f1 {* p; r 4.4.6 核的形成
y4 J& v0 T- s 4.4.7 晶体生长
: e& P9 O& G- C+ o6 _: k' @ 4.4.8 分形体系(Fractal System)4 v* L1 d* T. g; }! S2 V% E
第5章 经典分子动力学方法
" e6 a7 V6 [5 U3 h5.1 引言4 i# H# H% ], [ w
5.2 分子动力学方法计算初步9 W0 c6 l- l0 x: e) @5 ?) U
5.2.1 分子动力学方法主要技术概要
2 d$ ]2 C# \/ p 5.2.2 质点系的基本方程(NTP系综)
, y, x( y. Y0 d0 B 5.2.3 质点系的基本方程(μVT系综)
: X' m7 P4 R( B! L2 w 5.2.4 约束系的基本方程(NEV系综)( m4 t; b0 q& h3 n( i
5.2.5 边界条件问题
+ \, ^0 i* t: c' |+ d( a 5.2.6 力的计算方法
! R' D0 V+ N' s7 ^( g% R 5.2.7 数值积分方法介绍
( M" B5 d* ?1 A 5.2.8 模拟结果的分析方法
( ^; P/ |+ p- @. L3 k5.3 物质的势函数+ ?: c! ^) d1 J( v3 V, v
5.3.1 势函数的分类
* d% {# g" p3 W) T: U+ X& R 5.3.2 对势" Z w! S1 C1 Z- ~- ^
5.3.3 对势函数中各参数的确定方法
! a# o& V/ z5 {' I/ I, q 5.3.4 对泛函势: J* u7 |& Q8 w. J- D
5.3.5 团簇势
1 ?" M; V. w" [# Q+ m, u 5.3.6 团簇泛函势3 }7 Z/ e' @/ |+ Q
5.3.7 分子间模型势
% R; ~( c% Y# a$ d5 Z第6章 第一性原理分子动力学方法
- s y+ [$ O* Q: N6.1 引言
2 [+ {$ k# U9 t: n/ p- [6.2 多电子体系的电子态* i0 g0 ?0 G/ L- e
6.2.1 全同多粒子体系量子力学
f$ c+ p4 n; O, s' X I 6.2.2 HartreeFock近似. ?, j( r: ~' o/ `8 l
6.2.3 密度泛函理论
/ m1 M- \, h! N, Z5 N 6.2.4 能带计算& s% V) y# P }4 ^
6.3 多原子体系动力学- ^3 I- D; B9 @/ U& u
6.3.1 CarParrinello方法
6 P; o0 v/ [" P# {) G$ G 6.3.2 展开基系的选择" j3 P/ {7 s$ u! L
6.4 应用举例
/ z$ l+ V8 x( m1 v4 q2 x; Z5 s第7章 陶瓷材料设计
. X* d, h8 b$ D: z5 j7.1 陶瓷材料中有关设计的概念及方法论; t: S' |7 {! d6 u% C+ M
7.1.1 何谓材料设计; c3 R$ ]1 D7 a5 T, \
7.1.2 材料设计的方法论, u9 M+ K) R0 \
7.1.3 特性设计及其方法问题
9 ]. I" N( T% N+ C+ r: f 7.1.4 考虑陶瓷结构的情况
! j/ F1 r. E% ~1 X* E# M) ~4 g 7.1.5 组分是主要特性的情况
4 w8 _! A" j$ Q% f- t {7.2 玻璃的材料设计
3 c- W/ T. R" C, z" }9 B% c5 n8 X 7.2.1 玻璃材料设计的数值计算法/ `4 e+ y! s. W8 V3 R! Y& W6 `: f3 m
7.2.2 玻璃的各种功能设计" e: t' x, O5 G% ~$ i2 u8 I/ W
7.3 陶瓷材料的特性设计5 Q! u2 P4 m7 H) P7 `
7.3.1 陶瓷材料设计的基本框架
! A) x/ \0 O7 n 7.3.2 平衡晶相的预测3 F9 ?% ]( K) B/ O; ~
7.3.3 复合氧化物陶瓷的物性预测
1 x, l& z8 `8 _3 V( W7 k! z 7.3.4 复合组织和复合原则简论. k5 [: ~ g% Y9 G: ^6 A0 ^
7.4 陶瓷材料合成方法的设计 {4 S" L' b5 z" F$ `" o0 J
7.4.1 取向性烧结体的合成法设计" I9 ?4 y- J: l, z
7.4.2 陶瓷微粒的外形设计
3 p: x2 q# d, J" L2 A$ [0 Y 7.4.3 利用薄膜技术进行微结构的设计7 ^! k, ?& e- R$ P
7.5 小结5 X& L* v1 ~5 H( u' o% f
第8章 半导体材料设计% P6 @$ I h4 `2 E3 I. \1 J0 x
8.1 引言
7 V6 x7 I! P) ^( }1 T( j8.2 电子能带结构和半导体物性
7 a) C/ i7 C( j) H 8.2.1 晶体结构
- x, g& d2 W% a0 f* u8 i 8.2.2 电子能带结构) C$ Y7 \- ^0 K9 D0 r
8.2.3 电子能带结构和物性+ l% t0 u' F1 h# t
8.3 电子能带结构的修正
+ A1 c# Z5 u/ a( ^ 8.3.1 混晶化法! h; P0 d% z& i0 l5 M r8 S
8.3.2 异质结结构
* g _1 ?. z9 a1 B 8.3.3 超晶格' W/ z, u( |5 @, s6 L8 ^; A0 f8 r
8.3.4 应力及形变效应
1 z2 {/ ?* `+ z H& z6 S3 _* r8.4 器件与材料设计6 z2 _. H5 ?) h+ ~ _1 R& k) F4 W
8.4.1 电子器件4 w" ]4 H3 ^: S6 Y; T7 O
8.4.2 光器件5 l `" t- X5 M% _0 E1 \( M
8.5 小结
* Q$ @6 U% s) i5 P2 E. Q' E第9章 材料强度与断裂的模拟
6 }7 L. W0 |' U1 |+ P8 H9.1 材料强度的模拟6 I m/ A' M2 y2 F# g w* Z# N
9.1.1 位错芯结构 L! J9 G6 e8 z0 C, N
9.1.2 粒界结构和强度# J% x) [, T \; N0 j7 F5 z3 p
9.2 弹性各向异性和断裂强度; W: N* S5 J R. a8 a
9.3 晶体结构与机械性质' o3 `! G; w' A6 h S3 H
9.4 新物质机械性质的预测( w, e, x/ A- v( X5 A0 l
9.5 断裂的模拟计算/ t% `! `- s+ o5 A! m' i0 j9 q0 n
9.5.1 晶格格林函数法(Lattice Green Function Method，简写为LGF法)
! [/ M6 @5 z7 i3 N8 ~' N 9.5.2 裂纹的结构
) V6 v. f$ T1 |% R3 D/ P1 y 9.5.3 裂纹扩展的元过程 g O, g D* c Y" b
9.5.4 位错发射
x2 x3 F$ c+ T" C8 N! [附录: N9 b# a: N0 Q( R0 t
第10章 物性预测与新材料设计- N$ C% B$ g5 f/ g
10.1 合金的晶格常数和生成能
( ~- @, C9 [1 d 10.1.1 纯金属体系
2 g4 ?, X& O& e$ ^* Z! j7 R 10.1.2 二元合金系
; T4 k$ c+ C0 _$ p' ^10.2 关于半导体和离子晶体的结构预测' N7 j9 Q5 K! r3 q5 z
10.2.1 半经验的电子论方法* u$ f; I2 Z3 H9 C+ T3 c
10.2.2 马德隆(Madelung)能量的计算
* Q4 s* g! Z) {% J# U5 q10.3 多层膜及人工超晶格
6 u* {1 Y; `$ P/ u* J; V5 k. L10.4 碳原子团簇和新物质. j8 [3 ]. W. ^) I3 \1 Z
10.5 高压下形成的新物质(同质异形SiO2)& D3 Z+ v/ G' R) c0 f% g. n
10.6 表面新物质层
@; ?: y5 d$ c+ f# [- o; x4 o10.7 平衡状态的计算与预测0 ?# n" d4 X! X( g5 e' ^% J& c
10.8 ConnollyWilliams方法(CWM)
' E- \- d& ~ g' Y% J10.9 集团变分法(CVM)的程序说明
# q6 i5 [+ S; [( T6 ^, r7 t& I( ?附录" ?# [' I- D! u0 d
主要参考文献 |
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发表于 2009-9-23 07:07:47
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