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好东西--新材料物性的第一性原理研究
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主要内容: 第一章密度泛函理论及其应用1 x 1.1 密度泛函理论基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 x 1.1.1 从波函数到电子密度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 x 1.1.2 Hohenberg-Kohn定理：多体理论. . . . . . . . . . . . 3 x 1.1.3 Kohn-Sham方程：有效单体理论. . . . . . . . . . . . 3 x 1.2 交换相关能量泛函. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 x 1.2.1 LDA和GGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 x 1.2.2 轨道泛函与非局域泛函. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 x 1.2.3 自相互作用修正. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 x 1.2.4 GW近似. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 x 1.3 含时密度泛函理论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 x 1.4 从DFT+U到动力学平均场. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 x 1.5 密度泛函理论的其他扩展形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 x 1.5.1 流密度泛函理论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 x 1.5.2 相对论性密度泛函理论. . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 x 1.5.3 密度泛函微扰理论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 x 1.5.4 极化和介电常数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x 1.6 密度泛函理论的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x 1.6.1 物理学：强相关体系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x 1.6.2 化学：弱作用体系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 x 1.6.3 生命科学：空间尺寸与时间尺度. . . . . . . . . . . . 20 x 1.6.4 分子电子学：输运性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 x 1.6.5 光谱学：激发态和外场. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 第二章密度泛函理论的数值计算方法31 x 2.1 离散方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 x 2.1.1 基组：从量子化学到固体能带理论. . . . . . . . . . . 31 x 2.1.2 格点：有限差分和有限元. . . . . . . . . . . . . . . . 33 x 2.1.3 小波方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 x 2.2 线性标度计算方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 x 2.2.1 费米算符展开和费米算符投影方法. . . . . . . . . . . 37 x 2.2.2 能量泛函最小化方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 x 2.2.3 其他线性标度算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 x 2.2.4 对角化以外的线性标度. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 x 2.3 实空间复合网格电子结构计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 x 2.3.1 KMG泛函. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 x 2.3.2 赝势：双重网格与滤波. . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 x 2.3.3 Hartree势：多网格方法. . . . . . . . . . . . . . . . . 43 x 2.3.4 共轭梯度法求泛函极值. . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 x 2.3.5 编程风格：面向对象的Fortran 90/95 . . . . . . . . . . 47 x 2.4 常用软件包简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 第三章化学材料：无机电子阴离子化合物57 x 3.1 电子阴离子化合物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 x 3.2 碱金属掺杂的沸石体系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 x 3.2.1 实验研究背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 x 3.2.2 计算方法与细节. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 x 3.2.3 沸石通道中的碱金属链. . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 x 3.2.4 离域的电子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 x 3.2.5 掺杂浓度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 x 3.2.6 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 x 3.3 脱氧的钙铝石体系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 x 3.3.1 从透明导电材料到无机电子阴离子化合物. . . . . . . 67 x 3.3.2 矛盾的理论研究结果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 x 3.3.3 计算方法与细节. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 x 3.3.4 等价的空腔. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 x 3.3.5 电荷密度与电子局域化函数. . . . . . . . . . . . . . . 72 x 3.3.6 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 第四章物理材料：NaxCoO2系列化合物79 x 4.1 研究背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 x 4.1.1 NaxCoO2 ¢ yH2O超导. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 x 4.1.2 NaxCoO2：实验测量与电子结构计算. . . . . . . . . . 80 x 4.2 掺杂浓度效应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 x 4.2.1 计算方法与细节. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 x 4.2.2 几何结构与磁性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 x 4.3 Na0:5CoO2的几何、电子和磁性质. . . . . . . . . . . . . . . . 84 x 4.3.1 超结构模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 x 4.3.2 GGA性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 x 4.3.3 Hubbard参数U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 x 4.3.4 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 x 4.4 NaCoO2点阵动力学研究. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 x 4.4.1 计算方法与细节. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 x 4.4.2 几何电子结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 x 4.4.3 声子色散谱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 x 4.4.4 带心声子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 x 4.4.5 小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 第五章低维材料：从分子到表面103 x 5.1 温室气体SF5CF3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 x 5.1.1 计算方法与细节. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 x 5.1.2 扭角与旋转. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 x 5.1.3 电子结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 x 5.1.4 红外吸收. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 x 5.2 金属团簇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 x 5.2.1 紧束缚方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 x 5.2.2 Pd团簇中无序对量子尺寸效应的抑制. . . . . . . . . . 110 x 5.3 MoS2纳米管. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 x 5.3.1 固定晶胞参数下的几何电子结构. . . . . . . . . . . . 112 x 5.3.2 晶胞参数、状态方程及其他. . . . . . . . . . . . . . . 115 x 5.4 MgB2(0001)表面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 x 5.4.1 MgB2超导. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 x 5.4.2 表面弛豫与稳定性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 x 5.4.3 表面电子态. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 x 5.4.4 STM图象模拟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 [search]第一性原理[/search] [ Last edited by gkd_0000 on 2007-10-1 at 21:11 ] |
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