《高分子材料的多尺度模擬方法及套用》是2017年05月01日科學出版社出版的圖書，作者是牟丹、李建全。
基本介紹
- 書名：高分子材料的多尺度模擬方法及套用
- 作者：牟丹、李建全
- ISBN：9787030527325
- 定價：128.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2017年05月01日
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
全書共14章，分成兩篇。上篇包括第1章至第7章。第1章概述了計算機模擬的總體發展；第2章介紹了處理分子之間力的模型和方法；第3章介紹了基於機率統計理論的蒙特卡羅方法用於構建合理的隨機模型；第4章和第5章闡述了分子水平下分子模擬的常用方法，即分子力學、分子動力學和模擬退火方法，三者聯用利於短時間內在分子尺度上有效地處理模型，得到在誤差允許範圍內的某些巨觀尺度的物理量，以此作為連線分子尺度和介觀尺度的橋樑；第6章介紹的密度泛函理論便於更有效率地獲得弱電解質體系中各原子的電荷信息，此原子尺度的靜電信息經粗粒化轉換之後，用於表達介觀模擬中的靜電相互作用；第7章介紹了介觀模擬方法，包括動態密度泛函理論、耗散粒子動力學和自洽平均場理論。下篇包括第8章至第14章，介紹了量化計算（原子尺度）-分子模擬（分子尺度）-動態密度泛函理論（介觀尺度）的多尺度模擬方法分別在共混物、共聚物體系自組裝結構及其相形態、機理等方面的最新套用成果。
圖書目錄
目錄
序
前言
上篇 多尺度模擬的常用方法
第1章 計算機模擬 4
1.1 計算機模擬簡介 4
1.2 模型 6
1.3 近似 7
1.4 計算化學的方法 8
1.5 結構與性質之間的關係 10
1.6 計算化學有關的經典參考書 10
參考文獻 11
第2章 分子之間的力 13
2.1 對勢 13
2.2 多極膨脹 13
2.3 電荷-偶極相互作用 14
2.4 偶極-偶極相互作用 15
2.5 溫度 16
2.6 誘導能 16
2.7 分散能 17
2.8 排斥力貢獻 18
2.9 組合規則 19
2.10 實驗方法 19
2.11 對勢的改進 20
2.12 位-位勢 21
第3章 蒙特卡羅模擬 22
3.1 取樣法 22
3.2 NPT系綜的蒙特卡羅方法 23
3.3 巨正則系綜的蒙特卡羅方法 24
第4章 分子力學 26
4.1 簡介 26
4.2 三元工具 26
4.3 Morse勢模型 27
4.4 簡諧振動的分子模型 27
4.5 Morse勢與簡諧振動勢之間的比較 29
4.6 兩個原子的鍵連情況 30
4.7 多原子分子體系 30
第5章 分子動力學 35
5.1 概述 35
5.2 分子動力學的基本思想 35
5.3 分子動力學模擬的主要技術概要 38
5.4 分子運動方程的數值求解 42
5.5 邊界條件和初值 45
5.6 勢函式 47
5.7 系綜 62
5.8 模擬退火 68
參考文獻 68
第6章 密度泛函理論 71
6.1 簡介 71
6.2 電子密度 71
6.3 對密度 71
6.4 DFT的發展歷程 72
6.5 函式 72
6.6 Hohenberg-Kohn理論 73
6.7 Kohn-Sham方法 76
6.8 Kohn-Sham方法的實施 78
6.9 密度方程 79
6.10 DFT方法 86
6.11 DFT的套用 86
6.12 DFT的性能 87
6.13 DFT在生物化學領域的優勢 88
參考文獻 88
第7章 介觀模擬 89
7.1 簡介 89
7.2 理論 90
參考文獻 108
下篇 多尺度模擬的套用實例
第8章 PEO/PMMA共混物的微觀相形態研究 116
8.1 微觀水平的分子模擬 116
8.2 介觀水平的模擬 123
8.3 受表面及剪下誘導的相形態 132
第9章 PEO-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 143
9.1 簡單共聚物體系 143
9.2 多手臂型共聚物受表面誘導 151
9.3 受納米粒子誘導的多手臂型共聚物Ⅰ 158
9.4 受納米粒子誘導的多手臂型共聚物Ⅱ 165
參考文獻 172
第10章 PS/PMMA共混物的微觀相形態研究 173
10.1 微觀水平的分子模擬 173
10.2 介觀水平的模擬 177
10.3 摻雜了納米粒子的共混體系 180
10.4 受表面誘導的共混體系 181
第11章 PS-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 184
11.1 簡單共聚物體系受表面誘導 184
11.2 多手臂型共聚物摻雜納米粒子 193
11.3 多手臂型共聚物受表面誘導 200
第12章 類脂結構的PEO-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 211
12.1 相形態的形成機理和動力學過程 211
12.2 弱電解質共聚物體系的相形態 220
12.3 共聚物體系在受限條件下的相形態 228
第13章 雙親性Y形分子結構的PEO-b-PMMA共聚物薄膜的自組裝研究 238
13.1 中性高分子薄膜的自組裝 238
13.2 弱電解質共聚物薄膜的自組裝 253
參考文獻 274
第14章 H形共聚物薄膜在剪下和一維限制條件下的自組裝研究 277
14.1 介觀模型和參數設定 277
14.2 共聚物薄膜的自組裝 278
14.3 剪下效應下的自組裝 280
14.4 一維限制條件下的自組裝 282
14.5 Y系列限制下的自組裝機理 284
14.6 Z系列限制下的自組裝機理 287
14.7 小結 290
序
前言
上篇 多尺度模擬的常用方法
第1章 計算機模擬 4
1.1 計算機模擬簡介 4
1.2 模型 6
1.3 近似 7
1.4 計算化學的方法 8
1.5 結構與性質之間的關係 10
1.6 計算化學有關的經典參考書 10
參考文獻 11
第2章 分子之間的力 13
2.1 對勢 13
2.2 多極膨脹 13
2.3 電荷-偶極相互作用 14
2.4 偶極-偶極相互作用 15
2.5 溫度 16
2.6 誘導能 16
2.7 分散能 17
2.8 排斥力貢獻 18
2.9 組合規則 19
2.10 實驗方法 19
2.11 對勢的改進 20
2.12 位-位勢 21
第3章 蒙特卡羅模擬 22
3.1 取樣法 22
3.2 NPT系綜的蒙特卡羅方法 23
3.3 巨正則系綜的蒙特卡羅方法 24
第4章 分子力學 26
4.1 簡介 26
4.2 三元工具 26
4.3 Morse勢模型 27
4.4 簡諧振動的分子模型 27
4.5 Morse勢與簡諧振動勢之間的比較 29
4.6 兩個原子的鍵連情況 30
4.7 多原子分子體系 30
第5章 分子動力學 35
5.1 概述 35
5.2 分子動力學的基本思想 35
5.3 分子動力學模擬的主要技術概要 38
5.4 分子運動方程的數值求解 42
5.5 邊界條件和初值 45
5.6 勢函式 47
5.7 系綜 62
5.8 模擬退火 68
參考文獻 68
第6章 密度泛函理論 71
6.1 簡介 71
6.2 電子密度 71
6.3 對密度 71
6.4 DFT的發展歷程 72
6.5 函式 72
6.6 Hohenberg-Kohn理論 73
6.7 Kohn-Sham方法 76
6.8 Kohn-Sham方法的實施 78
6.9 密度方程 79
6.10 DFT方法 86
6.11 DFT的套用 86
6.12 DFT的性能 87
6.13 DFT在生物化學領域的優勢 88
參考文獻 88
第7章 介觀模擬 89
7.1 簡介 89
7.2 理論 90
參考文獻 108
下篇 多尺度模擬的套用實例
第8章 PEO/PMMA共混物的微觀相形態研究 116
8.1 微觀水平的分子模擬 116
8.2 介觀水平的模擬 123
8.3 受表面及剪下誘導的相形態 132
第9章 PEO-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 143
9.1 簡單共聚物體系 143
9.2 多手臂型共聚物受表面誘導 151
9.3 受納米粒子誘導的多手臂型共聚物Ⅰ 158
9.4 受納米粒子誘導的多手臂型共聚物Ⅱ 165
參考文獻 172
第10章 PS/PMMA共混物的微觀相形態研究 173
10.1 微觀水平的分子模擬 173
10.2 介觀水平的模擬 177
10.3 摻雜了納米粒子的共混體系 180
10.4 受表面誘導的共混體系 181
第11章 PS-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 184
11.1 簡單共聚物體系受表面誘導 184
11.2 多手臂型共聚物摻雜納米粒子 193
11.3 多手臂型共聚物受表面誘導 200
第12章 類脂結構的PEO-b-PMMA共聚物的微觀相形態研究 211
12.1 相形態的形成機理和動力學過程 211
12.2 弱電解質共聚物體系的相形態 220
12.3 共聚物體系在受限條件下的相形態 228
第13章 雙親性Y形分子結構的PEO-b-PMMA共聚物薄膜的自組裝研究 238
13.1 中性高分子薄膜的自組裝 238
13.2 弱電解質共聚物薄膜的自組裝 253
參考文獻 274
第14章 H形共聚物薄膜在剪下和一維限制條件下的自組裝研究 277
14.1 介觀模型和參數設定 277
14.2 共聚物薄膜的自組裝 278
14.3 剪下效應下的自組裝 280
14.4 一維限制條件下的自組裝 282
14.5 Y系列限制下的自組裝機理 284
14.6 Z系列限制下的自組裝機理 287
14.7 小結 290
