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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 1 V. ?! Y0 J8 Q V* ~$ Y& e
目 录
2 e* [1 r4 ~# i4 j8 J第1章 计算机与材料设计
9 E: u" b, J5 O1.1 计算机与数值计算方法的进展
9 D' i* q. L4 B1.2 材料计算与设计在新材料研究开发中的作用
: c8 x2 b" N! P1.3 计算机与分子、原子设计
2 v$ }/ c' q* M; y7 C9 O) [5 M1.4 材料设计与虚拟技术
% J% Y2 l2 m& a3 l- P7 G第2章 材料计算的物理基础5 n5 |! u9 l7 l- ?9 S7 ~/ c
2.1 氢分子的结合能( Z. P: y% E* _' U6 ~0 o; j
2.2 物质的能带结构
6 U' n6 l. M6 o2 O) F2.3 四面体法与态密度* u, A! J2 M6 v+ G. s
2.4 密度泛函概要; w5 G8 p7 u* x8 G) M) w
2.4.1 局域密度近似(LDA)" v# [8 }# h$ M. |
2.4.2 局域自旋密度近似(LSDA)$ t" @- C( k& }. k! p0 [8 d& j3 t
2.4.3 局域密度近似方法的局限与改进& Z/ \4 A1 X. y
2.5 凝胶模型与金属的功函数0 [, I# V! I+ j- r
2.6 原子嵌入法(EAM)
5 T8 ]" b' _4 w* y# e( I2.7 能带计算初步& _1 x4 h' A' b1 J, ]8 Z) ] O
附录A
& U* b8 N! ]! F9 d) Z/ A5 M, f附录B% b% Z) @/ U$ N- H2 |) X3 L- ^
第3章 计算机模拟基础
2 C# O1 P( [- |4 h8 i+ H* }3.1 计算机模拟的意义
, Y7 v3 ?6 D5 k# l4 K3.2 分子动力学方法的基本思想
, H5 K& Z. Y& w1 ^! N+ Q 3.2.1 经典分子动力学方法, u8 V; R* ~- l0 Z3 D4 ~6 x
3.2.2 恒温方法# W( i' R* C) w) A' {* B
3.2.3 恒压方法$ y' j, M$ j) m; B( ]& [
3.2.4 ParrinelloRahman方法9 `9 J$ D3 H: m* l7 N4 ]* d' Z
3.2.5 CarParrinello方法
3 m; j6 h! h& {/ V' n( M( Q5 `8 K3.3 表面原子结构
( `, \" W/ x) P( k3.4 固体的原子扩散- m! F( h1 E, e7 x
3.5 晶体生长模拟
5 H- `- L$ g5 d/ j9 p$ Q V3.6 HellmannFeyhman力的计算
0 M y; V' [# u/ d4 P$ O: t9 t, C附录5 ^4 J' R! d! W8 L5 P$ ~; D
第4章 蒙特卡罗方法
1 O, V* \, l7 C# v4.1 引言
2 B- @: R) r1 s d( W4.2 蒙特卡罗方法基础2 _, m3 J; [: T+ t! p- ^! `
4.2.1 随机过程8 c3 q6 f( M* S/ `. a$ y
4.2.2 马尔科夫(Markov)过程
) b/ `9 N8 x+ q' m, c l" u, ~ 4.2.3 各态历经(Ergodic)问题
( }# V* }( b2 I: B8 j4.3 蒙特卡罗模拟算法2 Y/ p' V! u( |* }! Q' }
4.3.1 随机数的产生
. z- b/ Q/ k" L& y8 u% i1 \: |2 W9 [1 l 4.3.2 随机变量的简单抽样
d* }( `0 O4 B+ J+ ]9 a% ^ 4.3.3 重要抽样法 y- `# B5 n+ R7 m
4.3.4 弛豫过程的计算
8 U2 R1 N% x* y7 o' W3 K4 V) N' X4.4 应用举例+ O. ]$ g" v3 O/ H
4.4.1 经典粒子系统# B- w$ K4 o( v) m- Y' U$ E( b
4.4.2 逾渗问题
! g( N4 A4 l6 [9 m. v$ }1 D/ Y 4.4.3 高分子体系# h" h3 p. g5 i
4.4.4 经典自旋系' j o2 ]: V" ]2 C; q a% a
4.4.5 量子蒙特卡罗方法
0 I1 B5 ^ B0 c. B 4.4.6 核的形成( P5 d6 Z6 ?3 j C) E* M
4.4.7 晶体生长
c6 M2 X8 C& r$ T 4.4.8 分形体系(Fractal System)! Z) I# @' Y5 [9 Z: I X0 g# h
第5章 经典分子动力学方法% y' n' [% \& l* K2 q5 w: p
5.1 引言
" r$ N" a3 j- @* c: f5.2 分子动力学方法计算初步5 B: }* u- b/ D! y3 W
5.2.1 分子动力学方法主要技术概要
# N4 \! C) z! L( C% H f 5.2.2 质点系的基本方程(NTP系综)" q4 m1 r9 w+ I6 o
5.2.3 质点系的基本方程(μVT系综)
6 G# |& R5 d$ A 5.2.4 约束系的基本方程(NEV系综)
8 N0 e. s6 M2 ]6 N- Z& F% ~ 5.2.5 边界条件问题
* m, t; @4 w: w, a 5.2.6 力的计算方法+ a: ?; a, ]! b- r! T9 [/ C
5.2.7 数值积分方法介绍; f3 w' U0 J% W8 r9 F
5.2.8 模拟结果的分析方法& e. C5 W# b' {! v$ b5 l: P
5.3 物质的势函数& F8 c( h' Y1 s- e) l& Y
5.3.1 势函数的分类
9 z* h: b# i# s& O. H5 N# F3 C 5.3.2 对势
4 E- r) P0 _% z# J' t1 c$ ] 5.3.3 对势函数中各参数的确定方法, D6 A. t0 H: G& k* Y/ ]
5.3.4 对泛函势, l" k) v; G3 Y5 T
5.3.5 团簇势
' h- l5 u8 H- P; N 5.3.6 团簇泛函势) v6 r9 \' }- P* K3 I" ?! X# v
5.3.7 分子间模型势
4 w* x! U. ?/ l7 j: g; N第6章 第一性原理分子动力学方法
- M7 O' v( g# f9 O C/ P6.1 引言1 B/ D4 N$ g8 u9 J Z& g
6.2 多电子体系的电子态, f5 w6 k2 E) I ^( ]6 f; |/ v
6.2.1 全同多粒子体系量子力学
0 x7 u6 A0 v2 e/ D% h0 N' C0 w 6.2.2 HartreeFock近似. m6 E m1 n& H. f& a
6.2.3 密度泛函理论2 D) Q; w8 k3 g
6.2.4 能带计算
9 F9 M4 l! G5 K/ L& r6.3 多原子体系动力学
+ A8 }. V! z" W1 ~ 6.3.1 CarParrinello方法( L( U3 N% j1 z" U# n0 Z0 n
6.3.2 展开基系的选择
4 h- ]8 W+ i' g" X8 K% t6.4 应用举例
. r% b6 F2 e, U- N第7章 陶瓷材料设计4 Q8 g; @ k9 [1 g7 ~0 n& k
7.1 陶瓷材料中有关设计的概念及方法论
& b+ M4 H" w2 R* o8 \$ w* a 7.1.1 何谓材料设计
9 m8 k6 l6 N& E" X 7.1.2 材料设计的方法论1 t5 E4 O0 H. Q) F- z" J
7.1.3 特性设计及其方法问题3 y- u/ n1 X6 n/ h* ?) ~" x6 v2 I6 t
7.1.4 考虑陶瓷结构的情况
8 O, _ z" Y6 a# j 7.1.5 组分是主要特性的情况: y* Q7 g" N. L+ m/ X
7.2 玻璃的材料设计
: h/ d! c0 R4 |6 J) v 7.2.1 玻璃材料设计的数值计算法9 c4 J2 M w& M2 Y- x! S
7.2.2 玻璃的各种功能设计
' L8 F8 }5 T! v7.3 陶瓷材料的特性设计7 m2 z; S! H5 ~+ c+ z- A9 z
7.3.1 陶瓷材料设计的基本框架
) I3 r* V& ^1 j0 h 7.3.2 平衡晶相的预测
7 j. \6 S# U4 p 7.3.3 复合氧化物陶瓷的物性预测4 r7 T# W: m4 R0 z6 A8 Z( ^! c8 e
7.3.4 复合组织和复合原则简论! f2 c: a( B; ?4 a- b: M( F
7.4 陶瓷材料合成方法的设计4 g2 w' \& X: U8 `) H+ G4 o- ?
7.4.1 取向性烧结体的合成法设计
% M- |6 k' S, L Q4 ]& W 7.4.2 陶瓷微粒的外形设计/ p1 x5 t" e7 g5 J# S& i" `% f
7.4.3 利用薄膜技术进行微结构的设计7 t9 \( K0 G2 d" O0 C+ b) u% C
7.5 小结9 b9 |$ L0 D7 P" o- F# R+ g
第8章 半导体材料设计5 ?! o3 v- _- E1 g: \
8.1 引言/ _1 z3 D U s6 z; E1 D& x
8.2 电子能带结构和半导体物性( ?) o8 m# s: h
8.2.1 晶体结构
. ^- _' A1 W$ O8 t* t 8.2.2 电子能带结构
4 W$ `' k( w0 `" l 8.2.3 电子能带结构和物性4 E2 f5 G5 G7 }# b
8.3 电子能带结构的修正+ p& I9 q. {$ m) {* l1 q
8.3.1 混晶化法
8 G: Z+ Z( ]* f# b+ J( A7 l 8.3.2 异质结结构% a5 k V4 G: z5 y
8.3.3 超晶格
4 Z# @2 x+ W& |! O" F) t. d 8.3.4 应力及形变效应, ?: u- a1 m/ X
8.4 器件与材料设计 O, q0 c/ d, r2 T
8.4.1 电子器件
9 ~- U* ~: b( E# L) y 8.4.2 光器件
* R: S, z4 ]+ u- p, t8.5 小结1 k0 f* E) }0 G. Z" Q9 Q
第9章 材料强度与断裂的模拟( d% q. \3 j% a# F! K& n3 Q% r# p
9.1 材料强度的模拟
! z n. c* h- Q2 b" e 9.1.1 位错芯结构
, v/ A1 m' k* C M 9.1.2 粒界结构和强度
8 \" E9 ^# X- _* ~/ d, `9 E. f9.2 弹性各向异性和断裂强度& w" G& n2 m4 C0 J' O ^
9.3 晶体结构与机械性质
( |! k, f. y. M9.4 新物质机械性质的预测) X) S9 a+ d% R6 s
9.5 断裂的模拟计算 D' K. { [( Y- n
9.5.1 晶格格林函数法(Lattice Green Function Method，简写为LGF法)
! `4 V, h L9 a 9.5.2 裂纹的结构- b6 U6 [: b$ `+ C) }. H
9.5.3 裂纹扩展的元过程7 P5 g# L+ ^9 j8 m! ?& r
9.5.4 位错发射& y3 A9 Q4 J# v5 L4 f1 a9 ~
附录9 o& W, }" V" p' m
第10章 物性预测与新材料设计
) G2 L( L9 g! C7 k$ t" r/ B10.1 合金的晶格常数和生成能
2 j2 }; d# |: U7 L$ E8 l7 ? 10.1.1 纯金属体系1 R7 u; P1 Z. S( e0 c% {
10.1.2 二元合金系
) _$ \8 ]0 K v1 N2 N6 ` {10.2 关于半导体和离子晶体的结构预测
: B# U k/ U2 w1 p G. B 10.2.1 半经验的电子论方法# }4 r4 m* E& C
10.2.2 马德隆(Madelung)能量的计算
8 d! H2 L# [& j W8 \; t10.3 多层膜及人工超晶格
5 I9 h3 Z1 L" B1 J' B3 M10.4 碳原子团簇和新物质
- g3 t9 i' m- H$ X% K* G; m10.5 高压下形成的新物质(同质异形SiO2)
' m- k- H2 U) i% v' l' d' z r" }8 ~1 U10.6 表面新物质层/ s$ q( H+ d* F# V
10.7 平衡状态的计算与预测
+ s: B" c7 w: l( x$ O10.8 ConnollyWilliams方法(CWM)
* P+ e/ @' k2 o5 U' h9 M10.9 集团变分法(CVM)的程序说明) ^. m- c/ c: U9 K1 c& t
附录
. {- K. ?+ e" J& Y7 l+ n8 A* R O主要参考文献 |
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发表于 2009-9-23 07:07:47
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