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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
/ l) ^& h8 X+ i2 {1 ` z: b- Q$ N目 录) |' j/ \- r+ J, Z/ B! B7 F2 {& b
第1章 计算机与材料设计( `* d6 D2 F; e0 R5 E; ?: N: y
1.1 计算机与数值计算方法的进展) c. @; }1 I3 A: U1 [4 L# m
1.2 材料计算与设计在新材料研究开发中的作用2 V1 n0 O" N' W( c
1.3 计算机与分子、原子设计
1 z8 G$ M" |) E0 u: A# u4 h1.4 材料设计与虚拟技术) Y1 i2 M1 f& O' B( _
第2章 材料计算的物理基础
8 t) |" s. _$ i$ O& U1 P2.1 氢分子的结合能
- [4 J. H8 `& z% q5 F/ ~& x2.2 物质的能带结构
* z% \1 O$ u C: e6 H2.3 四面体法与态密度+ p4 [4 ^* m' C
2.4 密度泛函概要
! T v3 o: V( k4 c 2.4.1 局域密度近似(LDA)* P, A1 ~& j+ B2 N' K: P
2.4.2 局域自旋密度近似(LSDA)- L9 E/ P4 t1 m2 m3 ?
2.4.3 局域密度近似方法的局限与改进
! b. Q) v" l8 p. Z' ^, ^2.5 凝胶模型与金属的功函数
! }4 L$ c- a6 H- N7 G1 J- g8 e2.6 原子嵌入法(EAM)
5 t, H) V4 T' v- f5 J1 \2.7 能带计算初步
4 I: j4 o2 N3 }" \. c3 T附录A
3 s7 G+ N- e* u$ k3 |6 z附录B
& N% A! I y9 ?6 l* }第3章 计算机模拟基础- T3 k a" @( E
3.1 计算机模拟的意义
5 w/ Z6 B5 D" M3.2 分子动力学方法的基本思想% Y c2 y M, F. n5 C% h0 ]
3.2.1 经典分子动力学方法
- Q% G5 T& [: A! Y) w 3.2.2 恒温方法
3 R& f- l! j$ q6 [ 3.2.3 恒压方法6 }7 b) b; o: Y8 D5 z% V+ |
3.2.4 ParrinelloRahman方法: Y0 S2 u2 w x
3.2.5 CarParrinello方法
2 c5 l1 H0 X/ W# G p# ?& j. v3 l3.3 表面原子结构8 u/ ~% ?* o y2 ]2 B5 o+ h
3.4 固体的原子扩散
) P, Q( e( f. Y$ k1 L' w j, |3.5 晶体生长模拟. G1 b) x; s% h2 r# _
3.6 HellmannFeyhman力的计算$ \) ?# J- Q ?( v- a
附录
! g/ J k, F i" P第4章 蒙特卡罗方法! f! z+ Y9 j! |( ~1 X
4.1 引言: J& ~* ?# ~6 p2 \, `. P5 U
4.2 蒙特卡罗方法基础) `0 b+ o' {4 W% U# \4 L; {& A
4.2.1 随机过程+ V' k- w$ U+ d* R4 \! I
4.2.2 马尔科夫(Markov)过程5 q4 [2 ]1 f* V5 U) L
4.2.3 各态历经(Ergodic)问题* T# S8 d* e7 @; f: N# O5 i5 W
4.3 蒙特卡罗模拟算法) D8 l/ u" X6 R8 ^
4.3.1 随机数的产生
, X% [3 \1 [, r$ A% o* | 4.3.2 随机变量的简单抽样$ x. _5 \: ~) e, |. P
4.3.3 重要抽样法
6 R8 S& \" _) R- Y 4.3.4 弛豫过程的计算 a5 { d7 U0 K- Y
4.4 应用举例& ?2 l* U" O8 g$ P4 }# y$ }
4.4.1 经典粒子系统( R! Z/ k* g/ J: `
4.4.2 逾渗问题) w4 q' P& l; m. ^0 c
4.4.3 高分子体系* ^0 M( R) d4 \0 C0 h$ T a9 n
4.4.4 经典自旋系
" d. w% I% @: a0 Q2 N+ ^0 ` 4.4.5 量子蒙特卡罗方法% H% M1 N2 L9 Y: X4 z
4.4.6 核的形成* c% c. ?/ I n
4.4.7 晶体生长
G3 K; e1 }+ _$ ?% G/ S( M 4.4.8 分形体系(Fractal System): G, D/ m7 A$ _$ R6 [
第5章 经典分子动力学方法% x0 F+ i2 `& u0 _8 Z: P4 C
5.1 引言" L* |. w! i) x4 q3 f3 k- }
5.2 分子动力学方法计算初步
) r6 O; X- k( S( c$ z+ `# w9 F+ T 5.2.1 分子动力学方法主要技术概要$ r1 L) Y6 T1 ?8 X" z
5.2.2 质点系的基本方程(NTP系综)
" b: }6 |- j) K 5.2.3 质点系的基本方程(μVT系综)& q% S- T+ n! x# g. m
5.2.4 约束系的基本方程(NEV系综)
, x1 e& A3 F1 T3 a6 w 5.2.5 边界条件问题
, |0 F8 w; _* P3 p Y2 J ~ 5.2.6 力的计算方法
x4 G/ g" [: ^* [ 5.2.7 数值积分方法介绍
3 y4 b0 q, k$ a9 M; a3 u+ i4 o+ I, _7 _' s 5.2.8 模拟结果的分析方法. ~4 R3 ~1 ~5 j- _
5.3 物质的势函数
Y4 Q$ x( Z* l+ d# N8 w; Q- r 5.3.1 势函数的分类
3 C, f3 B# b/ T% } 5.3.2 对势: ]. V# g8 C1 k6 W8 z4 {2 i
5.3.3 对势函数中各参数的确定方法
- h2 d" p+ I6 h7 U9 C6 I 5.3.4 对泛函势& g- k& P# F: L8 M
5.3.5 团簇势( G- {' ?, r* m0 r J0 f) l
5.3.6 团簇泛函势
7 r7 O) c1 [+ ]5 V' B- [" A 5.3.7 分子间模型势
8 G: l7 h& q3 t o4 j第6章 第一性原理分子动力学方法
/ ^' _1 M5 g7 b% ~8 z" m6.1 引言
: P# ^5 `0 A1 \0 ~( `1 H- i) i8 l6.2 多电子体系的电子态
J4 U* ?1 Y) t 6.2.1 全同多粒子体系量子力学- s4 F1 I- B( P* c$ U4 ], d/ V
6.2.2 HartreeFock近似
" W) l9 k- N5 I& q( u0 }2 } 6.2.3 密度泛函理论9 y; o# t8 Z. w# I
6.2.4 能带计算/ J0 Q! J( i B. ^# T. m7 Q/ Y
6.3 多原子体系动力学: a) e! o* t* C: X1 C' F( Y
6.3.1 CarParrinello方法
+ \! }. h- |5 c' l" \. u) W 6.3.2 展开基系的选择
% s8 O3 G' q5 X' F% n; V* E: D6.4 应用举例
* }. R1 y) Q' d# N+ s第7章 陶瓷材料设计 K( Y* P# i4 M# D
7.1 陶瓷材料中有关设计的概念及方法论
: A" M4 c) `- O4 A* x# {. i# r3 e9 c 7.1.1 何谓材料设计
. `1 m( {1 _; t5 i- s' s% ?* X 7.1.2 材料设计的方法论# k( L% h" d8 f) p+ X
7.1.3 特性设计及其方法问题3 O! P' ?& U# ^2 G
7.1.4 考虑陶瓷结构的情况0 S$ G8 L/ v5 G$ ^# h0 p6 S
7.1.5 组分是主要特性的情况
; x$ N9 q: k- t; L7.2 玻璃的材料设计$ A& z& s. n. s2 b) }+ J
7.2.1 玻璃材料设计的数值计算法
: h9 X1 e1 a' I 7.2.2 玻璃的各种功能设计# r5 F& U7 F; W# |# K
7.3 陶瓷材料的特性设计
. L; q2 h" L/ X7 ?7 M& e 7.3.1 陶瓷材料设计的基本框架
4 g: D2 g9 m) H0 | 7.3.2 平衡晶相的预测
! ^* S& s! G$ c8 B 7.3.3 复合氧化物陶瓷的物性预测
& C V) m- t6 q4 R1 x- o/ g# Q 7.3.4 复合组织和复合原则简论# f1 X3 w1 F' B( c: H2 r
7.4 陶瓷材料合成方法的设计0 ?0 y& C* p5 W [, [. K
7.4.1 取向性烧结体的合成法设计
+ M0 i: U: ]9 I, Z8 T0 i 7.4.2 陶瓷微粒的外形设计
4 e. N: @- s: x7 N/ q 7.4.3 利用薄膜技术进行微结构的设计
_' T3 F1 u( a3 L E7 X% u h' l7.5 小结7 a/ [/ l$ M+ I- g2 F0 ~6 M
第8章 半导体材料设计# D0 q6 M/ L+ @; P6 W
8.1 引言& M4 [9 H; ], x
8.2 电子能带结构和半导体物性5 j$ P7 r2 o- b8 ?$ U; c
8.2.1 晶体结构% }" y# j/ @$ g7 o
8.2.2 电子能带结构' T+ y; g1 `! C. r; k
8.2.3 电子能带结构和物性8 v' K# ^+ n: `' a7 g
8.3 电子能带结构的修正
, u# r' [% B# x# P4 N p 8.3.1 混晶化法
+ h2 d/ x i/ q! o9 J* B 8.3.2 异质结结构
+ B9 z3 }, @8 ^& U9 T1 Q4 r8 A 8.3.3 超晶格( w* i2 f, h$ K/ R/ R
8.3.4 应力及形变效应
" {. X! |8 V b: t# e5 i5 B! F8.4 器件与材料设计1 k1 D4 `5 @' J. u3 i3 q* u
8.4.1 电子器件( @; t0 E) e3 L$ Q/ S! C
8.4.2 光器件0 `" y8 W) Y9 S c
8.5 小结
/ v7 n# f' c3 t第9章 材料强度与断裂的模拟
6 p$ P% k# F% Y1 v9.1 材料强度的模拟- V+ a: o4 E1 e4 V! c- e$ i
9.1.1 位错芯结构
0 U6 U) C3 Z. G6 v. a% ?+ o4 D$ A 9.1.2 粒界结构和强度
6 N3 _5 f3 Z1 e) _# `! q9.2 弹性各向异性和断裂强度% S. b! c% a, k0 |+ Y0 v
9.3 晶体结构与机械性质
6 v: I4 o3 `: Y5 p9.4 新物质机械性质的预测7 K; H( A5 m) i% p) O/ {0 a
9.5 断裂的模拟计算
* f4 w9 m1 r" e& e 9.5.1 晶格格林函数法(Lattice Green Function Method，简写为LGF法)
4 J& |$ _# B( D* `% o3 w! N 9.5.2 裂纹的结构
' t0 L4 S% Q9 g$ Z 9.5.3 裂纹扩展的元过程' F' } F# l7 S
9.5.4 位错发射) S7 e6 J% g1 o8 B
附录1 e; r7 L% c5 L, Q
第10章 物性预测与新材料设计8 V$ a, B6 {, C) }: \
10.1 合金的晶格常数和生成能
+ m0 \2 R0 |# y 10.1.1 纯金属体系
% Q1 @+ y1 ^- x) H) W 10.1.2 二元合金系
& X& e" C- d" f9 Y1 f10.2 关于半导体和离子晶体的结构预测 S$ L' A* ?2 a
10.2.1 半经验的电子论方法& \ Z* @) l( J5 H! F+ E
10.2.2 马德隆(Madelung)能量的计算) Q P2 t5 D: b
10.3 多层膜及人工超晶格
0 r4 j p& i& {6 {; }10.4 碳原子团簇和新物质
% A$ S: h: ] n& V! n10.5 高压下形成的新物质(同质异形SiO2)
7 U7 G, g" ~ y; J4 g# w10.6 表面新物质层" Z4 H0 u* a: G2 s
10.7 平衡状态的计算与预测
. e/ i' B6 W2 K10.8 ConnollyWilliams方法(CWM)$ k( v0 r% c2 \3 l
10.9 集团变分法(CVM)的程序说明# {( K/ s! F( d r6 d4 ~
附录
8 V- T3 Q$ [) j1 P0 p! C主要参考文献 |
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发表于 2009-9-23 07:07:47
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