複雜材料的電子結構方法：原子軌道正交化線性組合

《複雜材料的電子結構方法：原子軌道正交化線性組合》是2015年出版的圖書，ISBN是978-7-312-03623-1。

基本介紹

• 書名：複雜材料的電子結構方法：原子軌道正交化線性組合
• ISBN：978-7-312-03623-1

圖書詳細信息:

ISBN:978-7-312-03623-1
估價：60.00元
版本:1
裝幀:平裝
預計出版年月：201501
叢書名稱：國外科技經典與前沿著作譯叢

圖書簡介:

本書介紹了一種電子結構的計算方法，即“原子軌道正交化線性組合”（Orthogonalized Linear Combination of Atomic Orbitals, OLCAO），它是一種全電子的密度泛函理論方法，其基函式組採用局域的原子軌道。本書敘述了該方法的原理及其在多種複雜體系和不同材料中的套用，並討論了其套用前景。所採用的例子均來自於作者及其研究組過去35年乃至當下的工作，內容翔實，論述精練。

全書分為三個部分：第一部分包括第1~4章，其中第1~2章介紹OLCAO的歷史背景，第3~4章介紹OLCAO的原理並著重分析其優越性；第二部分包括第5~12章，介紹OLCAO的具體套用。第5~10章介紹OLCAO在從簡單的半導體到複雜的生物大分子體系中的套用，第11章介紹OLCAO在計算不同材料的芯能級譜中的套用，第12章討論OLCAO的套用前景； 第三部分為4個附錄，介紹OLCAO的技術細節，尤其是附錄C可作為該程式的用戶手冊。

本書可作為物理、化學、材料科學及其他相關領域研究生的教材，也可供凝聚態物理、材料理論、納米技術與工程、計算生物學等領域的研究人員參考。

目錄

前言（Ⅰ）

第1章理論材料科學的電子結構方法（1）
1.1引言（1）
1.2單電子方法（2）
1.3量子化學途徑和固體物理方法（3）
1.4OLCAO方法（3）
參考文獻（4）

第2章原子軌道線性組合方法（LCAO）的歷史（6）
2.1早期固體能帶理論（6）
2.2LCAO方法的起源（7）
2.3在LCAO計算中使用高斯軌道（8）
2.4OLCAO方法的起源（10）
2.5OLCAO方法的現狀和發展趨勢（11）
參考文獻（11）

第3章OLCAO方法的基本原理與方法（15）
3.1原子基函式（15）
3.2布洛赫函式和KohnSham方程（20）
3.3格位分解勢函式（22）
3.4高斯變換技巧（24）
3.5芯正交化技巧（28）
3.6布里淵區積分（30）
3.7 OLCAO方法的優勢（31）
參考文獻（33）

第4章基於OLCAO方法計算各種物理性質（34）
4.1能帶結構和帶隙（34）
4.2態密度和分態密度（35）
4.3有效電荷、鍵級和局域化指數（37）
4.4自旋極化能帶結構（38）
4.5標量相對論修正和自旋軌道耦合（39）
4.6磁學性質（43）
4.7線性光學性質和介電函式（43）
4.8金屬中的電導函式（46）
4.9絕緣體的非線性光學性質（47）
4.10體性質和構型最佳化（48）
參考文獻（50）

第5章在半導體和絕緣體材料體系中的套用（51）
5.1單質和二元化合物半導體（51）
5.2二元化合物絕緣體（54）
5.3氧化物（56）
5.3.1二元氧化物（56）
5.3.2三元氧化物（60）
5.3.3雷射基質晶體（65）
5.3.4四元氧化物和其他複雜氧化物（67）
5.4氮化物（68）
5.4.1二元氮化物（68）
5.4.2尖晶石氮化物（71）
5.4.3三元和四元的氮化物和氮氧化物（73）
5.4.4其他複雜氮化物（74）
5.5碳化物（75）
5.5.1SiC（75）
5.5.2其他碳化物（77）
5.6硼和硼的化合物（77）
5.6.1單質硼（77）
5.6.2B4C（79）
5.6.3另外一些硼化合物（80）
5.6.4複雜硼化合物的其他形式（81）
5.7磷酸鹽（81）
5.7.1簡單的磷酸鹽：AlPO4（81）
5.7.2複雜的磷酸鹽：KTP（82）
5.7.3磷酸鐵鋰：LiFePO4（82）
參考文獻（83）

第6章在晶態金屬和合金材料中的套用（89）
6.1金屬單質和合金（89）
6.1.1金屬單質（89）
6.1.2Fe的硼化物（90）
6.1.3Fe的氮化物（91）
6.1.4釔鐵石榴石（93）
6.2永久磁鐵（94）
6.2.1R2Fe14B晶體（95）
6.2.2Nd2Fe14B晶體（97）
6.2.3R2Fe17和其他相關相結構（99）
6.3高Tc超導體（100）
6.3.1YBCO 超導體（100）
6.3.2其他氧化物超導體（103）
6.3.3非氧化物超導體（104）
6.4在金屬與合金方面的一些最新研究進展（106）
6.4.1MoSiB合金（106）
6.4.2MAX相（108）
參考文獻（111）

第7章在複雜晶體中的套用（115）
7.1碳相關體系（115）
7.1.1富勒烯（C60）和鹼金屬摻雜的C60體系（115）
7.1.2負曲率石墨型碳結構（119）
7.2石墨烯、石墨和碳納米管（121）
7.2.1石墨烯和石墨（121）
7.2.2碳納米管（122）
7.3聚合物晶體（127）
7.4有機晶體（129）
7.4.1有機超導體（129）
7.4.2FeTCNE（132）
7.4.3Herapathite 晶體（134）
7.5生物陶瓷晶體（137）
7.5.1鈣磷灰石晶體（137）
7.5.2α和β磷酸三鈣（139）
參考文獻（141）

第8章在非晶固態和液態體系中的套用（144）
8.1無定形Si和aSiO2（144）
8.1.1無定形Si和氫化aSi（144）
8.1.2無定形SiO2和aSiOx玻璃（145）
8.1.3其他玻璃體系（147）
8.2金屬玻璃（149）
8.2.1CuxZr1-x 金屬玻璃（149）
8.2.2其他金屬玻璃（150）
8.2.3金屬玻璃的輸運特性（151）
8.2.4金屬玻璃最新進展（154）
8.3晶間玻璃薄膜（155）
8．3.1基底模型（156）
8.3.2稜柱模型（158）
8.3.3稜柱基底模型（Yoshiya 模型）（161）
8.4體相水模型（164）
8.5熔融鹽模型：NaCl和KCl（166）
8.6混凝土模型（169）
參考文獻（170）

第9章在摻雜、缺陷和表面體系中的套用（173）
9.1孤立空位和取代雜質（173）
9.1.1孤立空位（173）
9.1.2單摻雜（175）
9.2MgAl2O4（尖晶石）中的空位和雜質（179）
9.2.1方法（179）
9.2.2反位缺陷的影響（180）
9.2.3孤立空位缺陷的影響（181）
9.2.4Fe取代效應（182）
9.3雜質空位複合缺陷（184）
9.4晶界模型（186）
9.4.1αAl2O3中的晶界（187）
9.4.2鈍化缺陷（189）
9.4.3SrTiO3中的晶界（190）
9.5表面（192）
9.6界面（196）
參考文獻（197）

第10章在生物分子體系中的套用（199）
10.1維生素B12（199）
10.2bDNA模型（205）
10.3膠原蛋白模型（208）
10.4其他生物分子體系（213）
參考文獻（214）

第11章在原子芯能級譜方面的套用（215）
11.1超胞OLCAO方法的基本原理（215）
11.2選擇的範例（219）
11.2.1簡單晶體（219）
11.2.2複雜晶體（222）
11.2.3不同局域環境下的YK吸收邊（227）
11.2.4硼和富硼化合物（228）
11.2.5晶體中的取代缺陷（229）
11.2.6生物分子體系（231）
11.2.7在晶界和表面上的套用（232）
11.2.8在晶間玻璃薄膜上的套用（234）
11.2.9體相水的OK吸收邊的統計描述（236）
11.3譜成像（SI）（237）
11.3.1介紹（237）
11.3.2SI處理（238）
11.3.3在矽缺陷模型上的套用（239）
11.4超胞OLCAO方法的未來發展（241）
參考文獻（242）

第12章OLCAO方法的改進與發展（244）
12.1通用性（244）
12.1.1OLCAO基組（244）
12.1.2OLCAO勢和電荷密度的表示（246）
12.1.3相對論性OLCAO（246）
12.1.4交換關聯泛函（247）
12.1.5磁性和非共線自旋極化（248）
12.1.6組態相互作用（248）
12.1.7Hamaker常數（250）
12.2效率（251）
12.2.1分層存儲體系（252）
12.2.2模組化（253）
12.2.3並行化（253）
12.3方便性（256）
12.3.1用戶界面與控制（256）
12.3.2與第三方軟體的互動（257）
12.3.3數據可視化（258）

參考文獻（259）

附錄A原子基函式資料庫（261）
附錄B初始原子勢函式資料庫（266）
附錄COLCAO程式組執行模型（271）
C.1介紹（271）
C.2輸入生成（272）
C.3程式執行（286）
C.4結果分析（300）
附錄D計算統計舉例（302）
索引（305