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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 ( E# Y% B9 A- C9 E: G
目 录
' L& N4 [# E9 ?5 p! e第1章 计算机与材料设计7 z3 j1 o2 R6 ?
1.1 计算机与数值计算方法的进展& \ q3 @, r3 u2 W$ y k
1.2 材料计算与设计在新材料研究开发中的作用6 J; p6 K0 k' q" C* H& o t
1.3 计算机与分子、原子设计- b+ S& f+ i" E) ^9 B
1.4 材料设计与虚拟技术: U# ?1 M# |' I& U9 A
第2章 材料计算的物理基础
/ U% D& d* P+ T& x- O2.1 氢分子的结合能
& P1 c4 ?. Q1 s( H5 W+ E2.2 物质的能带结构
7 k% O) c( R: L2 _ [2.3 四面体法与态密度
2 Q+ Y5 Q* \) u# v, w5 A2.4 密度泛函概要! ?0 O# g+ E7 C3 S- U, Q2 ]
2.4.1 局域密度近似(LDA), t) ], M8 o" X5 I! }8 A4 f, ]5 J" j
2.4.2 局域自旋密度近似(LSDA), @6 l/ J. s% B- \/ [& H6 I
2.4.3 局域密度近似方法的局限与改进
6 R5 L/ W+ h$ K2.5 凝胶模型与金属的功函数
5 q, C1 ~4 ~* u# ?* a2.6 原子嵌入法(EAM)
/ F2 S/ v% D7 ?4 l3 T2.7 能带计算初步
% \2 s1 U3 D! M- J* V6 E附录A
' C' @6 h9 r- C$ m附录B1 r, I( N' ^ ^7 a7 w# D0 {( T
第3章 计算机模拟基础( A& `0 r* d; c
3.1 计算机模拟的意义% e6 H u1 w' ]) [& w4 p
3.2 分子动力学方法的基本思想
9 L" M/ ~! L7 [6 o$ [5 L% a 3.2.1 经典分子动力学方法5 k$ N0 F. E+ S/ p# N P; d
3.2.2 恒温方法
$ Z, ^' `) f! D; J' x 3.2.3 恒压方法
6 c. ^" D7 F( ]2 h. h+ P 3.2.4 ParrinelloRahman方法1 H" J( t# \* t2 |$ ~
3.2.5 CarParrinello方法$ I+ b. Z- z; x+ s, ^+ q1 H( `' Z
3.3 表面原子结构
! D" b$ p' @ S. I5 |& O7 u2 r @- \# M3.4 固体的原子扩散
; J0 H! E% j; W" h2 r7 v3.5 晶体生长模拟; M9 l3 [3 A9 [" Q( e; A
3.6 HellmannFeyhman力的计算% X' F( |3 k0 _% W+ e! F" P$ _
附录
/ W9 P4 \ |5 s) `7 W$ Y2 x第4章 蒙特卡罗方法
, N8 @/ F; E i- {, Q2 E4.1 引言, Q2 v: u6 n7 j. z5 w9 y
4.2 蒙特卡罗方法基础
' [0 [$ W+ @7 E 4.2.1 随机过程, Z7 h5 s/ \ ]+ N; F
4.2.2 马尔科夫(Markov)过程
5 o/ c" v+ c' f6 ~" ?- [' G/ p! e 4.2.3 各态历经(Ergodic)问题% B9 ~5 U9 J% V- X4 }
4.3 蒙特卡罗模拟算法
# u8 X; O$ J1 B/ b 4.3.1 随机数的产生. \+ Y3 j0 d1 Q% r2 b- {
4.3.2 随机变量的简单抽样
: b7 h. J' |2 }& v4 Q! l. x6 `7 ^# d; g 4.3.3 重要抽样法' v' Z+ v' G8 N$ a: a- |
4.3.4 弛豫过程的计算( N Q& P, G8 q: Y; i/ h' W
4.4 应用举例
$ B4 j0 X( {- |6 `# G3 e4 t6 p 4.4.1 经典粒子系统
. J" I1 a* o) e) E7 w3 T7 [ 4.4.2 逾渗问题' C" g m- h! x. K6 M+ V+ s
4.4.3 高分子体系' z* f5 V: ?- n1 d& g
4.4.4 经典自旋系: K! _- o3 m3 V- M/ A
4.4.5 量子蒙特卡罗方法) S1 }, _( \/ n5 E
4.4.6 核的形成
- r3 i6 y$ u7 v2 ]" {( U9 k6 ]# V7 s. e 4.4.7 晶体生长) H" P/ G9 Q/ K0 _
4.4.8 分形体系(Fractal System)& L3 S3 M8 `( W1 Z2 L$ L4 d8 u
第5章 经典分子动力学方法
& ?( P( d3 Y' J! w- y5.1 引言: g( t B% E% Q+ A3 H
5.2 分子动力学方法计算初步0 N" s* u$ X3 f9 Y' ]* P
5.2.1 分子动力学方法主要技术概要
% J1 C' G4 F! D 5.2.2 质点系的基本方程(NTP系综)
" `! U( m, S; h; `" d 5.2.3 质点系的基本方程(μVT系综)
' m/ E( ^- J( x; W% k 5.2.4 约束系的基本方程(NEV系综)" ?& t5 D2 b7 ?8 H- `
5.2.5 边界条件问题
+ I8 U2 C8 h& q2 V' y. @ 5.2.6 力的计算方法
, a) E# J: r! c6 v4 n/ i 5.2.7 数值积分方法介绍
# e* d$ p6 [9 q6 E 5.2.8 模拟结果的分析方法
- f; m1 T( R8 ^5.3 物质的势函数) }4 V' Y$ K- R
5.3.1 势函数的分类& ]3 D {& ?* _9 o j
5.3.2 对势# J( d) y% h' n8 y1 P# ?6 d
5.3.3 对势函数中各参数的确定方法( R" n" R0 i! ^; z
5.3.4 对泛函势
! }8 V/ q0 v: X+ w 5.3.5 团簇势$ L1 [$ O7 d1 ?1 w7 k* e
5.3.6 团簇泛函势% h$ X6 |9 q0 c, E! \% a# U1 K5 D4 M
5.3.7 分子间模型势
1 }7 i% C K9 Z4 A6 K/ l ?3 [第6章 第一性原理分子动力学方法
9 A. a6 s3 B5 s |" f4 I2 \2 Z6.1 引言0 P K" G9 `2 }# y5 e0 J# _
6.2 多电子体系的电子态
- L$ r8 M8 v/ M7 p, ` 6.2.1 全同多粒子体系量子力学
* B1 ^4 M: K$ Z) [& Z 6.2.2 HartreeFock近似
# Q# m6 C3 ?1 d2 b 6.2.3 密度泛函理论
* I2 x% q& ^( F7 x8 Q 6.2.4 能带计算
9 K6 L0 b9 v* \4 f) j1 A! ?+ ?( C6.3 多原子体系动力学
: y- } r/ E H6 ~& R. A 6.3.1 CarParrinello方法% Y0 Q# ~* Q+ u9 _- ` [
6.3.2 展开基系的选择
& i3 W5 ]+ d( T% ~5 @3 G, j6.4 应用举例0 N8 ]; s: N) W& i i9 F( y; B
第7章 陶瓷材料设计
, L7 w7 n: ~! l& Q/ H9 J9 P# `7.1 陶瓷材料中有关设计的概念及方法论7 O! `- k2 m+ S( K( {
7.1.1 何谓材料设计5 S. D0 V6 }% A& i
7.1.2 材料设计的方法论
2 _9 S$ O6 X* Y9 B3 } ~( J5 g 7.1.3 特性设计及其方法问题2 F1 {, g2 O1 Q( m" x2 l, X3 ?8 r! c
7.1.4 考虑陶瓷结构的情况
+ t. p/ N; c" Y, C 7.1.5 组分是主要特性的情况 b$ t. w9 x, T2 c- Y- D" u
7.2 玻璃的材料设计
+ y. t! D8 u, K8 |6 c5 g 7.2.1 玻璃材料设计的数值计算法
7 H- z; R# S) w8 S9 @ 7.2.2 玻璃的各种功能设计5 K. h _2 e' ]/ B9 f! P
7.3 陶瓷材料的特性设计
( ~( W# C& q/ t! ?( ` 7.3.1 陶瓷材料设计的基本框架( c+ C- q/ B& t ]
7.3.2 平衡晶相的预测/ A/ K U& J. e. _
7.3.3 复合氧化物陶瓷的物性预测
; F& |1 g8 A# Z5 z* ?) [ 7.3.4 复合组织和复合原则简论6 M- N0 f$ Y+ D8 X8 L% `& U
7.4 陶瓷材料合成方法的设计2 m* {. v+ n# K( ~
7.4.1 取向性烧结体的合成法设计, q/ C) U2 K7 f/ D9 s& U% B
7.4.2 陶瓷微粒的外形设计
+ d1 U0 y, C p- Q" n 7.4.3 利用薄膜技术进行微结构的设计& X$ j T8 r# v* k9 l
7.5 小结
, q, A8 u2 h4 O$ v2 A; S第8章 半导体材料设计
4 r1 l$ \ V( x: s: {% p* r8.1 引言
+ S2 c8 P+ t4 J) W8.2 电子能带结构和半导体物性
! b# M$ H2 R3 h; T) @" \ 8.2.1 晶体结构; S* _$ S9 l$ X& @* F
8.2.2 电子能带结构* U4 E/ X. @) y7 @' }8 @( A
8.2.3 电子能带结构和物性
: h8 I0 l; R# O8.3 电子能带结构的修正
/ b( U1 u+ u1 H 8.3.1 混晶化法
5 t! I0 z# h0 Z$ }6 m3 m3 S G4 ]5 ~ 8.3.2 异质结结构
1 B6 C( q$ O- ?/ p# F. L7 }2 ] 8.3.3 超晶格
& F3 P+ C+ Z7 g3 b) H 8.3.4 应力及形变效应1 q0 Z8 Z8 K, u5 C* z W
8.4 器件与材料设计
$ K+ B* K7 s6 c X9 ]' [ 8.4.1 电子器件
& F( P8 }; N Q 8.4.2 光器件
* `. w+ W, W6 U4 ?7 E# i1 i, v8.5 小结
( O3 R; ^$ V& O6 E0 v# t f第9章 材料强度与断裂的模拟- k) R8 H$ N7 H& b/ Q: H
9.1 材料强度的模拟
9 o- r s9 \ y8 U- J7 g 9.1.1 位错芯结构
9 ~) G c3 @) _$ f/ A, Y 9.1.2 粒界结构和强度
N4 }; l0 ]0 [, |) m9.2 弹性各向异性和断裂强度
, B2 t, N `* U7 V) D; f9.3 晶体结构与机械性质4 a1 C* n: ?4 `6 c0 F# O, _
9.4 新物质机械性质的预测& t- n" }* K+ X8 J; k" w3 R6 P
9.5 断裂的模拟计算& W1 ~" R3 S7 ?
9.5.1 晶格格林函数法(Lattice Green Function Method，简写为LGF法)9 A7 q$ Q# ?& ^8 g
9.5.2 裂纹的结构
) P R& w% o; |. w% t# R. V 9.5.3 裂纹扩展的元过程3 Q# ]" {; t% x2 Z# h
9.5.4 位错发射
; }9 o- i( z7 A, a2 \附录
8 H* x) b+ w, }! m# [) M第10章 物性预测与新材料设计
1 v1 }. Y9 W1 ]( f2 V10.1 合金的晶格常数和生成能
K: l3 @3 \3 ~2 t/ I& E0 V$ U 10.1.1 纯金属体系- t6 b/ T% K, \3 _ E7 P3 l
10.1.2 二元合金系8 E7 B/ \* [4 f
10.2 关于半导体和离子晶体的结构预测
3 Y6 }2 [( ~# D# s 10.2.1 半经验的电子论方法
4 S8 F- H( k1 r/ {! k9 g 10.2.2 马德隆(Madelung)能量的计算
( y+ g3 @+ Z, Q10.3 多层膜及人工超晶格, Y, I8 j& Y7 r3 X3 m! z- v( j
10.4 碳原子团簇和新物质2 V `' ^! n, J# p! Q
10.5 高压下形成的新物质(同质异形SiO2)
n; ?2 b2 f( O: t10.6 表面新物质层
) ~( n2 q& e, `' q% I10.7 平衡状态的计算与预测' Y! D! @) Z- t% P5 H
10.8 ConnollyWilliams方法(CWM)( B3 L/ s6 L" {: y1 J: d* _6 @
10.9 集团变分法(CVM)的程序说明
/ K1 t% D" j7 R+ e! Q附录
4 v' `" [ c% @8 b7 j4 {主要参考文献 |
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发表于 2009-9-23 07:07:47
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