基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
《摻雜材料分子模擬與計算》是由科學出版社出版的。《摻雜材料分子模擬與計算》主要介紹了分子動力學、第一性原理和晶體場等相關理論及其在鋰離子電池正極材料、光催化材料、光學材料模擬與計算方面的套用，在原子及電子層次上揭示了材料結構與性能的本質，為摻雜材料的合成與設計以及離子摻雜理論的探索提供可資借鑑的重要理論、方法和技術手段。《摻雜材料分子模擬與計算》適合於材料設計與計算、凝聚態物理學、計算機科學以及資源環境科學等領域的科研人員、技術人員閱讀，也可供大專院校相關專業師生參考。
目錄
第一章 緒論
1.1 摻雜鋰離子電池正極材料
1.1.1 摻雜LiFePO4材料
1.1.2 摻雜LiCoO2材料
1.1.3 摻雜LiMn2O4材料
1.1.4 摻雜LiNiO2材料
1.2 摻雜TiO2光催化材料
1.2.1 金屬離子摻雜
1.2.2 稀土離子摻雜
1.2.3 多金屬摻雜
1.2.4 薄膜摻雜
1.3 鋰離子電池正極材料計算與模擬
1.4 摻雜TiO2計算與模擬
1.5 摻雜光學材料計算
參考文獻
第二章 摻雜磷酸鐵鋰電子結構計算
2.1 第一性原理簡介
2.1.1 分子體系定態Schr?dinger方程
2.1.2 分子軌道法
2.1.3 密度泛函理論
2.2 計算軟體及方法簡介
2.2.1 交換-相關函式測試
2.2.2 贗勢測試
2.3 LiFePO4電子結構的第一性原理計算
2.3.1 理想LiFePO4的電子結構——能帶結構和態密度分析
2.3.2 金屬離子摻雜對LiFePO4電子結構的影響
2.3.3 摻雜量對電子結構的影響
2.3.4 空位型缺陷對LiFePO4電子結構的影響
2.4 碳包覆LiFePO4的第一性原理計算
2.4.1 計算方法
2.4.2 切面位置的影響
2.4.3 LiFePO4(010)表面結構弛豫
2.4.4 C吸附LiFePO4(010)表面
參考文獻
第三章 磷酸鐵鋰離子擴散分子動力學模擬
3.1 分子動力學模擬方法及計算模型
3.1.1 分子動力學模擬理論
3.1.2 勢能函式
3.1.3 系綜、配分函式
3.1.4 勢函式參數
3.1.5 運行和統計
3.2 LiFePO4材料分子動力學模擬方法及參數的選擇
3.2.1 模擬方法
3.2.2 離子間互作用勢的確定
3.2.3 勢參數的合理性驗證
3.3 LiFePO4材料離子擴散動力學的分子動力學模擬
3.3.1 模擬過程體系狀態
3.3.2 微觀結構
3.3.3 熔點的推測
3.3.4 離子擴散動力學
3.3.5 鋰離子擴散通道
3.3.6 溫度對擴散係數影響
3.3.7 晶體生長方向對擴散的影響
參考文獻
第四章 摻雜二氧化鈦光催化材料結構
4.1 計算模型與方法
4.1.1 計算模型
4.1.2 計算方法
4.2 第一過渡元素
4.2.1 雜質替換能和二氧化鈦晶格常數
4.2.2 理想銳鈦礦型TiO2能帶結構
4.2.3 摻雜原子對TiO2的能帶和態密度的影響
4.2.4 雜質能級
4.3 其他過渡元素(Ag、W)摻雜TiO2
4.3.1 幾何結構分析
4.3.2 能帶結構和態密度
4.3.3 雜質能級
4.4 稀土元素La
4.5 其他金屬(Al、Pb)
4.6 雜質對二氧化鈦光學性質的影響
4.6.1 雜質對二氧化鈦介電函式的影響
4.6.2 雜質對二氧化鈦吸收譜的影響
4.7 摻銀TiO2(101)表面吸附甲醛的電子結構
4.7.1 模型與計算方法
4.7.2 銳鈦礦型TiO2(101)表面摻銀的模型最佳化
4.7.3 能帶結構與態密度
4.7.4 Mulliken電荷布居分析
4.7.5甲醛在Ag/TiO2(101)表面的吸附
4.7.6 甲醛光催化機理探討
參考文獻
第五章 摻雜FeS2光學性質與電子結構計算
5.1 計算模型與方法
5.2 摻雜對FeS2光學性質與電子結構的影響
5.2.1 雜質對晶格常數的影響
5.2.2 雜質對FeS2電子結構的影響
5.2.3 雜質對FeS2光學性質的影響
5.3 小結
參考文獻
第六章 摻雜ZnS半導體性質與電子結構計算
6.1 計算模型與方法
6.1.1 計算方法
6.1.2 計算模型
6.2 摻雜對ZnS半導體性質與電子結構的影響
6.2.1 ZnS晶格常數與雜質替換能
6.2.2 ZnS半導體的禁頻寬度與能帶結構
6.2.3 雜質能級
6.3 小結
參考文獻
第七章 晶體場理論基礎與計算方法
7.1 晶體場理論基本假設
7.2 晶場參量
7.2.1 晶場勢
7.2.2 晶場參量
7.2.3 晶場參量模型
7.2.4 立方晶場參量與低對稱晶場參量
7.2.5 不同晶場符號之間的關係
7.3 光譜精細結構
7.4 自旋哈密頓參量
7.4.1 基態零場分裂和g因子計算公式
7.4.2激發態零場分裂和g因子計算公式
7.5 晶體場理論計算方法
7.5.1 微擾方法
7.5.2 完全對角化方法
7.5.3 近似解析法
參考文獻
第八章 尖晶石結構摻雜材料自旋哈密頓參量計算
8.1 激發態對基態自旋哈密頓參量的影響
8.1.1 三角對稱晶場中d離子激發態對基態零場分裂和g因子的影響
8.1.2 四角對稱晶場中d離子激發態對基態零場分裂和g因子的影響
8.1.3 三角對稱晶場中d離子激發態對基態零場分裂和g因子的影響
8.1.4 三角對稱晶場中d離子激發態對基態零場分裂和g因子的影響
8.2 三角對稱下d離子低激發態零場分裂性質
8.2.1 計算公式
8.2.2 計算結果
8.3 四角對稱下d離子低激發態零場分裂性質
8.3.1 計算公式
8.3.2 四角對稱下T1a態零場分裂性質及微擾公式有效性分析
8.3.3 四角對稱下T2態零場分裂性質及微擾公式收斂性分析
8.4 三角對稱下d離子低激發態g因子性質
8.4.1 計算公式
8.4.2 Al2O3∶Mn晶體和Al2O3∶Cr晶體E態g因子性質
8.4.3 尖晶石結構晶體中Cr離子E態g因子
參考文獻
第九章 摻雜雷射基質晶體材料晶格缺陷與局域結構
9.1 Al2O3∶V晶體局域結構
9.1.1 計算公式
9.1.2 Al2O3∶V晶體局域結構模型
9.1.3 Al2O3∶V晶體局域結構計算
9.2 Al2O3∶Cu晶體局域結構
9.2.1 Al2O3∶Cu體系的局域結構模型與SH參量
9.2.2 Al2O3∶Cu體系的局域結構計算
9.3 LiNbO3∶Ni晶體局域結構
9.4 CsMgX3(X=Cl、Br、I)系列晶體中V離子局域結構
