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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
% s) q9 O3 _9 i0 s目 录
* ^/ Z. V4 U s8 D \9 A4 v0 K第1章 计算机与材料设计
3 F6 a R4 S: M5 \! Y2 P! l; D1.1 计算机与数值计算方法的进展! P: i6 e- Q! Z& u3 y0 \6 w
1.2 材料计算与设计在新材料研究开发中的作用" ]. R3 f+ ^& @3 u$ i! D" {
1.3 计算机与分子、原子设计
8 t$ o; {- b. w$ ?: }' t. }' X0 E' O3 l1.4 材料设计与虚拟技术
" v% Y) b/ A4 A6 j第2章 材料计算的物理基础, W, S4 J6 _* |* f# D" g) J9 N4 ]
2.1 氢分子的结合能
# I7 q/ v6 a9 A- J- v3 [. L2.2 物质的能带结构
" q9 A4 Y9 ~' F: c1 j2 l$ `2.3 四面体法与态密度- @. x! Z+ \$ q! \9 \) n
2.4 密度泛函概要
7 f( N5 t( p+ P3 h7 ~ 2.4.1 局域密度近似(LDA)
3 H* m) u8 t5 C" \5 s4 m 2.4.2 局域自旋密度近似(LSDA)0 @: p0 U/ ?; Z3 ?. s/ J
2.4.3 局域密度近似方法的局限与改进* z! [$ o- K" p5 Y0 t% S8 q5 Q6 K" _
2.5 凝胶模型与金属的功函数
Z. j7 W! i, {4 S5 Z% I% D2.6 原子嵌入法(EAM)( q" d& w; R( L" O
2.7 能带计算初步" |! C6 H( _0 D9 Q! O1 `
附录A7 r7 p2 F/ e, o; A+ l
附录B
7 d ?7 J+ c0 M0 g: y第3章 计算机模拟基础4 i: [2 j0 p: v& i! B' J$ ]' h
3.1 计算机模拟的意义) Q; H" |; p' j3 \
3.2 分子动力学方法的基本思想
& f6 \; t0 a0 S0 k1 M7 _ 3.2.1 经典分子动力学方法
6 \* W% _" |; Z' B1 H3 ^ 3.2.2 恒温方法2 \/ }" W" Z" o/ @ z
3.2.3 恒压方法
' S( p7 }! Q7 x3 O4 P4 a) C# }* j 3.2.4 ParrinelloRahman方法
3 z/ y3 K2 a/ p0 }$ w 3.2.5 CarParrinello方法# O* |- ?9 t( x+ H9 C+ v
3.3 表面原子结构
; r4 t2 ~) q: C3.4 固体的原子扩散
5 J5 j" c- a1 Z+ W4 {# w3.5 晶体生长模拟
9 Q% w$ W& o1 ?' D6 A; P D3.6 HellmannFeyhman力的计算
w/ H! p1 @; ~3 n附录# w; S2 p! V; S8 }0 A
第4章 蒙特卡罗方法
9 f) X: J0 E/ m1 f9 L9 [4.1 引言
5 R- n; m9 k# g4.2 蒙特卡罗方法基础& {) R% [$ ^, @( h7 A
4.2.1 随机过程
/ t5 ~" \' ~. z6 a4 m; Y. r 4.2.2 马尔科夫(Markov)过程
' x2 j* R# d9 v% ] _# o$ x 4.2.3 各态历经(Ergodic)问题* x# d6 \1 X" B ?
4.3 蒙特卡罗模拟算法
0 _- g; n5 w/ c. E0 u( b* Y 4.3.1 随机数的产生3 _% w4 D0 z5 ~# {
4.3.2 随机变量的简单抽样1 S; T, G# F5 @/ Y- I* ^
4.3.3 重要抽样法9 [5 Z0 @) [9 O( q5 G, V, u/ W
4.3.4 弛豫过程的计算
# \. V- n* {, t1 {: A/ H4.4 应用举例* m( M* V* h5 n/ n
4.4.1 经典粒子系统/ ~+ J2 V: W# M; E/ x
4.4.2 逾渗问题
) r! r( V8 V, l- P' W b% \8 | 4.4.3 高分子体系
+ W- z2 p8 _, h7 F: c 4.4.4 经典自旋系
( ]/ H/ T4 t) V+ r# G, u 4.4.5 量子蒙特卡罗方法
& C% u& t k: X# J& {- I, M 4.4.6 核的形成
, F' |; s4 f) w- y 4.4.7 晶体生长6 g2 T/ }( ?; r9 o2 ^: L4 d8 j
4.4.8 分形体系(Fractal System)2 I. }" x9 {7 h
第5章 经典分子动力学方法
% C5 H; u$ g6 `" l' f- A5.1 引言+ ^6 J4 @1 ^, L- I- u
5.2 分子动力学方法计算初步1 Y1 p* W4 g( R7 t
5.2.1 分子动力学方法主要技术概要. H0 T% l1 L, }) G+ o3 \" s% M3 z
5.2.2 质点系的基本方程(NTP系综)
) {# z- v; K4 o 5.2.3 质点系的基本方程(μVT系综). G6 q9 `0 ^7 o
5.2.4 约束系的基本方程(NEV系综)
) u4 i# F% H5 t3 ^, o 5.2.5 边界条件问题
4 f" ~& d8 W! ?1 \' z3 B. {- L 5.2.6 力的计算方法& Q- L+ K9 r% h" a
5.2.7 数值积分方法介绍+ H; `3 `! c+ Q9 X/ B" u
5.2.8 模拟结果的分析方法
8 Z* G9 E8 P; P+ q+ N5.3 物质的势函数
7 P* P/ J2 O S/ } 5.3.1 势函数的分类
+ e' c$ W% k# Y1 p2 ^# Y+ G, w/ u2 X 5.3.2 对势2 ?; `- E. A ]) y5 S1 A. Z& k
5.3.3 对势函数中各参数的确定方法4 O) ^# K( V8 m" S: x
5.3.4 对泛函势
( ]# f. p/ W5 Y" t) A, T& H: N 5.3.5 团簇势
' L4 ?- K+ ~% Q2 \% A0 u0 E4 F 5.3.6 团簇泛函势
" }" M" X: N; R( ?' ^2 r 5.3.7 分子间模型势
# Y5 }3 E C8 V1 `( w第6章 第一性原理分子动力学方法
, U* _5 c: ~5 D# R8 D' o6.1 引言( o6 O0 [$ I/ z" E
6.2 多电子体系的电子态5 Z7 v, [6 _6 K+ { [4 h+ M# e
6.2.1 全同多粒子体系量子力学+ A" @. K2 ^/ C; U! a& t- h4 p2 q
6.2.2 HartreeFock近似
$ v* \- K0 i; _) E" K6 X- n7 f 6.2.3 密度泛函理论
L& l! }) S; t6 \ C( o2 j( G 6.2.4 能带计算
, x4 |2 \3 o f2 V6.3 多原子体系动力学
" w7 O' z% B* z3 H* ? 6.3.1 CarParrinello方法. K5 s7 y4 M& _
6.3.2 展开基系的选择
. Z8 {4 X: r( M& }5 l* w1 K6.4 应用举例
. N5 a. y6 o& W8 v9 U( q第7章 陶瓷材料设计4 r& C$ h# d9 ]- H9 L& A
7.1 陶瓷材料中有关设计的概念及方法论& _6 r9 W! R: y/ [6 n) s- z; o
7.1.1 何谓材料设计
: F/ O, l" G* v$ t8 a' n/ Z 7.1.2 材料设计的方法论3 H7 m0 D/ T1 k3 i. {5 T& x
7.1.3 特性设计及其方法问题# ~* w6 _' M0 t& _4 N) ]7 o4 M
7.1.4 考虑陶瓷结构的情况
' l. Q7 z. ^( C% n3 A. P+ e4 f3 C" O 7.1.5 组分是主要特性的情况
9 |8 A7 Y% l% c% T2 F" n7.2 玻璃的材料设计7 c4 M e8 Z' i% E
7.2.1 玻璃材料设计的数值计算法. P/ \: e$ L4 n2 O1 v
7.2.2 玻璃的各种功能设计
: M0 Z9 Q" d; [6 }7.3 陶瓷材料的特性设计
& l& S2 c0 o5 \9 \) z$ v 7.3.1 陶瓷材料设计的基本框架
6 w3 M4 k& ~1 w+ `! b- P 7.3.2 平衡晶相的预测2 ` Y$ e. h+ R" w C. \
7.3.3 复合氧化物陶瓷的物性预测
$ G/ {) S+ {5 e v# |. H: @ 7.3.4 复合组织和复合原则简论
6 j/ B. c6 [1 g( j7 X) e1 d" e7.4 陶瓷材料合成方法的设计: P) E' ]/ Z; i- ^' j7 F
7.4.1 取向性烧结体的合成法设计
; U _9 p7 W$ F. F 7.4.2 陶瓷微粒的外形设计
* L& D ?! `8 J. |; i 7.4.3 利用薄膜技术进行微结构的设计
, H4 t: |9 c; R& w7.5 小结1 }8 P b$ c, b/ P0 N" Y
第8章 半导体材料设计- Q5 @) X. d; ?0 m7 G- F! H/ r. y
8.1 引言1 S0 r3 W5 c% M
8.2 电子能带结构和半导体物性
- ?0 M6 q3 e7 x! P, R0 h 8.2.1 晶体结构/ Q: h2 z* m0 J0 S$ R5 s5 r e
8.2.2 电子能带结构* u* V, q7 c! _2 M4 u
8.2.3 电子能带结构和物性* ^' z/ r) P! x. J! O+ s
8.3 电子能带结构的修正
% `$ n3 r" p% h' D' V! d2 H+ H, K1 W 8.3.1 混晶化法( I1 X9 Q( Z) K9 [$ C5 C
8.3.2 异质结结构4 ^* F6 h- f; _0 k {3 c
8.3.3 超晶格
( X) Z8 c& R+ M+ @9 w8 V) \ 8.3.4 应力及形变效应7 c: {$ P" t" ^7 v; |+ j8 B5 L
8.4 器件与材料设计+ `! K2 d) r% T D z1 O1 M
8.4.1 电子器件6 Q: P% @# y3 q7 S
8.4.2 光器件# @# W9 C9 ^# Q
8.5 小结
! Q! e* e' c7 i第9章 材料强度与断裂的模拟, _7 |# N9 n* S( g6 Z' ]2 W
9.1 材料强度的模拟
- ~' ~5 d4 ~3 g0 r! \* C* c 9.1.1 位错芯结构
, o' B/ l1 G4 ~$ [$ X 9.1.2 粒界结构和强度2 J' Q5 [& p) z; z" X
9.2 弹性各向异性和断裂强度
5 U1 a: j, Y4 n" F( L9.3 晶体结构与机械性质
# H' r* X O) z+ N& ]2 r9 T3 [& s9.4 新物质机械性质的预测
2 j. F( T* \* [: C9.5 断裂的模拟计算
' b( ?/ y% I% \ 9.5.1 晶格格林函数法(Lattice Green Function Method，简写为LGF法)# y3 W. t. ^+ G% M2 y. O
9.5.2 裂纹的结构
$ H$ W* Y+ S+ Y7 T 9.5.3 裂纹扩展的元过程
5 `" {: Q L* x2 A/ d( C" W 9.5.4 位错发射$ w' F0 @, A) m4 q6 b6 w$ ?' p
附录1 O0 ]9 T h3 M( M1 `3 K2 \2 k0 i
第10章 物性预测与新材料设计
. T: `% n; S8 [1 F10.1 合金的晶格常数和生成能6 Y, x( c9 D& L: y- f
10.1.1 纯金属体系
9 o! q. h- O7 U, ^5 U% Z1 g 10.1.2 二元合金系
( k+ C6 A6 |. X; f" X10.2 关于半导体和离子晶体的结构预测7 \, Q. c0 p1 q! F" P' i9 F
10.2.1 半经验的电子论方法 c- ^3 V- U2 z5 |: [' k" } P
10.2.2 马德隆(Madelung)能量的计算
, v2 f$ p# e+ Q+ Y' p3 Y8 |8 U10.3 多层膜及人工超晶格
* i" b, u' E2 M" H% x8 D2 y10.4 碳原子团簇和新物质- `4 |% x- i0 M/ C2 H1 q' G
10.5 高压下形成的新物质(同质异形SiO2)
7 U) ^& {" f2 }; g/ B10.6 表面新物质层
% }' |1 f# F7 z: a3 x10.7 平衡状态的计算与预测
- V. a3 l% k$ E" v' f, W8 f: E- Q8 ?10.8 ConnollyWilliams方法(CWM)
) C& B0 ]' D& V4 P* f& L% j7 _' i10.9 集团变分法(CVM)的程序说明
/ j* @: ^4 d! [5 l1 A9 O( @8 |9 e附录- O6 b+ b/ s" ?
主要参考文献 |
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发表于 2009-9-23 07:07:47
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