現(xiàn)代材料計算與設計教程

第1章  計算機與材料設計                  
     1. 1  計算機與數(shù)值計算方法的進展                  
     1. 2  材料計算與設計在新材料研究開發(fā)中的作用                  
     1. 3  計算機與分子. 原子設計                  
     1. 4  材料設計與虛擬技術                  
 第2章  材料計算的物理基礎                  
     2. 1  氫分子的結合能                  
     2. 2  物質的能帶結構                  
     2. 3  四面體法與態(tài)密度                  
     2. 4  密度泛函概要                  
     2. 4. 1  局域密度近似(LDA)                  
     2. 4. 2  局域自旋密度近似(LSDA)                  
     2. 4. 3  局域密度近似方法的局限與改進                  
     2. 5  凝膠模型與金屬的功函數(shù)                  
     2. 6  原子嵌入法(EAM)                  
     2. 7  能帶計算初步                  
     附錄A                  
     附錄B                  
 第3章  計算機模擬基礎                  
     3. 1  計算機模擬的意義                  
     3. 2  分子動力學方法的基本思想                  
     3. 2. 1  經(jīng)典分子動力學方法                  
     3. 2. 2  恒溫方法                  
     3. 2. 3  恒壓方法                  
     3. 2. 4  Parrinello—Rahman方法                  
     3. 2. 5  Car—Parrinello方法                  
     3. 3  表面原子結構                  
     3. 4  固體的原子擴散                  
     3. 5  晶體生長模擬                  
     3. 6  Hellmann—Feyhman力的計算                  
     附錄                  
 第4章  蒙特卡羅方法                  
     4. 1  引言                  
     4. 2  蒙特卡羅方法基礎                  
     4. 2. 1  隨機過程                  
     4. 2. 2  馬爾科夫(Markov)過程                  
     4. 2. 3  各態(tài)歷經(jīng)(Ergodic)問題                  
     4. 3  蒙特卡羅模擬算法                  
     4. 3. 1  隨機數(shù)的產(chǎn)生                  
     4. 3. 2  隨機變量的簡單抽樣                  
     4. 3. 3  重要抽樣法                  
     4. 3. 4  弛豫過程的計算                  
     4. 4  應用舉例                  
     4. 4. 1  經(jīng)典粒子系統(tǒng)                  
     4. 4. 2  逾滲問題                  
     4. 4. 3  高分子體系                  
     4. 4. 4  經(jīng)典自旋系                  
     4. 4. 5  量子蒙特卡羅方法                  
     4. 4. 6  核的形成                  
     4. 4. 7  晶體生長                  
     4. 4. 8  分形體系(FractalSystem)                  
 第5章  經(jīng)典分子動力學方法                  
     5. 1  引言                  
     5. 2  分子動力學方法計算初步                  
     5. 2. 1  分子動力學方法主要技術概要                  
     5. 2. 2  質點系的基本方程(NTP系綜)                  
     5. 2. 3  質點系的基本方程(μVT系綜)                  
     5. 2. 4  約束系的基本方程(NEV系綜)                  
     5. 2. 5  邊界條件問題                  
     5. 2. 6  力的計算方法                  
     5. 2. 7  數(shù)值積分方法介紹                  
     5. 2. 8  模擬結果的分析方法                  
     5. 3  物質的勢函數(shù)                  
     5. 3. 1  勢函數(shù)的分類                  
     5. 3. 2  對勢                  
     5. 3. 3  對勢函數(shù)中各參數(shù)的確定方法                  
     5. 3. 4  對泛函勢                  
     5. 3. 5  團簇勢                  
     5. 3. 6  團簇泛函勢                  
     5. 3. 7  分子間模型勢                  
 第6章　第一性原理分子動力學方法                  
     6. 1  引言                  
     6. 2　多電子體系的電子態(tài)                  
     6. 2. 1  全同多粒子體系量子力學                  
     6. 2. 2　Hartree-Fock近似                  
     6. 2. 3  密度泛函理論                  
     6. 2. 4  能帶計算                  
     6. 3  多原子體系動力學                  
     6. 3. 1  Car—Parrinello方法                  
     6. 3. 2  展開基系的選擇                  
     6. 4  應用舉例                  
 第7章  陶瓷材料設計                  
     7. 1  陶瓷材料中有關設計的概念及方法論                  
     7. 1. 1  何謂材料設計                  
     7. 1. 2  材料設計的方法論                  
     7. 1. 3  特性設計及其方法問題                  
     7. 1. 4  考慮陶瓷結構的情況                  
     7. 1. 5  組分是主要特性的情況                  
     7. 2  玻璃的材料設計                  
     7. 2. 1  玻璃材料設計的數(shù)值計算法                  
     7. 2. 2  玻璃的各種功能設計                  
     7. 3  陶瓷材料的特性設計                  
     7. 3. 1  陶瓷材料設計的基本框架                  
     7. 3. 2  平衡晶相的預測                  
     7. 3. 3  復合氧化物陶瓷的物性預測                  
     7. 3. 4  復合組織和復合原則簡論                  
     7. 4  陶瓷材料合成方法的設計                  
     7. 4. 1  取向性燒結體的合成法設計                  
     7. 4. 2  陶瓷微粒的外形設計                  
     7. 4. 3  利用薄膜技術進行微結構的設計                  
     7. 5  小結                  
 第8章  半導體材料設計                  
     8. 1  引言                  
     8. 2  電子能帶結構和半導體物性                  
     8. 2. 1  晶體結構                  
     8. 2. 2  電子能帶結構                  
     8. 2. 3  電子能帶結構和物性                  
     8. 3  電子能帶結構的修正                  
     8. 3. 1  混晶化法                  
     8. 3. 2  異質結結構                  
     8. 3. 3  超晶格                  
     8. 3. 4　應力及形變效應                  
     8. 4　器件與材料設計                  
     8. 4. 1  電子器件                  
     8. 4. 2  光器件                  
     8. 5  小結                  
 第9章  材料強度與斷裂的模擬                  
     9. 1  材料強度的模擬                  
     9. 1. 1　位錯芯結構                  
     9. 1. 2　粒界結構和強度                  
     9. 2  彈性各向異性和斷裂強度                  
     9. 3  晶體結構與機械性質                  
     9. 4　新物質機械性質的預測                  
     9. 5　斷裂的模擬計算                  
     9. 5. 1  晶格格林函數(shù)法(lattice GreenFunction Method, 簡寫為LGF法)                  
     9. 5. 2  裂紋的結構                  
     9. 5. 3  裂紋擴展的元過程                  
     9. 5. 4  位錯發(fā)射                  
     附錄                  
 第10章  物性預測與新材料設計                  
     10. 1  合金的晶格常數(shù)和生成能                  
     10. 1. 1  純金屬體系                  
     10. 1. 2  二元合金系                  
     10. 2  關于半導體和離子晶體的結構預測                  
     10. 2. 1  半經(jīng)驗的電子論方法                  
     10. 2. 2  馬德隆(Madelung)能量的計算                  
     10. 3  多層膜及人工超晶格                  
     10. 4  碳原子團簇和新物質                  
     10. 5  高壓下形成的新物質(同質異形SiO2)                  
     10. 6  表面新物質層                  
     10. 7  平衡狀態(tài)的計算與預測                  
     10. 8  Connolly-Williams方法(CWM)                  
     10. 9  集團變分法(CVM)的程序說明                  
     附錄                  
 主要參考文獻