博客來
本書為“中國戰略性新興產業——前沿新材料”叢書之分冊。
本書基於“材料科學系統工程發展戰略研究——中國版材料基因組計畫”重大專案研究成果，著力論述如何從發展計算材料學理論和方法、開發高效光催化以及新型能源等方面來開發設計材料。全書共7章，包括 性原理方法、分子動力學方法、光催化基本原理、高效光催化材料設計、光解水制氫設計、新型儲能和光伏材料的開發。重點論述 前沿的理論方法、光催化材料的 成就和 進展，以及作者在多年科研實踐中的成果、經驗和體會。
本書可供材料領域的科研人員和工程技術人員參考，也可作為高等院校材料科學與工程、物理學等專業高年級本科生及碩士研究生的教材。
| FindBook |
有 1 項符合
計算材料學的圖書 |
| 圖書館借閱 |
| 國家圖書館 | 全國圖書書目資訊網 | 國立公共資訊圖書館 | 電子書服務平台 | MetaCat 跨館整合查詢 |
| 臺北市立圖書館 | 新北市立圖書館 | 基隆市公共圖書館 | 桃園市立圖書館 | 新竹縣公共圖書館 |
| 苗栗縣立圖書館 | 臺中市立圖書館 | 彰化縣公共圖書館 | 南投縣文化局 | 雲林縣公共圖書館 |
| 嘉義縣圖書館 | 臺南市立圖書館 | 高雄市立圖書館 | 屏東縣公共圖書館 | 宜蘭縣公共圖書館 |
| 花蓮縣文化局 | 臺東縣文化處 |
|
|
圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：計算材料學
內容簡介
作者介紹
劉利民，北京航空航太大學教授、博士生導師。先後在英國貝爾法斯特女王大學、德國馬普協會弗裡茨哈伯研究所、英國倫敦大學學院和美國普林斯頓大學工作。入選第二屆“ 海外高層次人才引進計畫”，獲得 青年科學基金、英國皇家協會牛頓基金、傑出青年科學基金資助。任Scientific Reports等期刊 編委、 電化學協會委員、中國材料研究學會計算材料學分會副秘書長。長期從事計算材料理論開發與應用研究，專注於半導體與低維納米材料的物性研究與創新設計。在Nature及其子刊、PNAS等 外知名學術刊物發表論文240餘篇，連續十年入選愛思唯爾中國高被引學者。
目錄
緒論
0.1 背景
0.2 計算材料學概念和發展歷程
0.3 計算材料學發展的意義
0.4 本書思路和結構安排
第1章 性原理方法
1.1 性原理方法發展概述
1.2 電子結構計算方法
1.2.1 概述
1.2.2 非相對論近似
1.2.3 玻恩一奧本海默近似
1.2.4 平均場近似
1.2.5 Hartree-Fock方程
1.2.6 過渡態理論
1.3 密度泛函理論
1.3.1 Hohenberg-Kohn定理
1.3.2 Kohn-Sham方程
1.3.3 交換關聯泛函
1.3.4 贗勢
1.3.5 基組
1.4 原子尺度高精度材料計算方法的發展
1.4.1 DFT+U方法與 性原理線性回應參數
1.4.2 溶劑化模型
1.4.3 Cluster Expansiml模型
1.4.4 Surface Hopping模型
1.4.5 機器學習
1.5 性原理計算方法的發展趨勢
1.5.1 基礎理論的發展及演算法的改進
1.5.2 基於結構的物理化學性質的高通量篩選
1.5.3 人工智慧與 性原理結合的高通量多尺度計算
1.5.4 性原理計算多尺度的材料設計的展望
參考文獻
第2章 分子動力學方法
2.1 分子動力學方法概述
2.2 分子動力學基本原理
2.3 分子動力學力場
2.3.1 分子動力學的力場概述
2.3.2 常見的分子力場
2.3.3 基於機器學習模擬分子力場
2.4 分子尺度材料模擬的發展趨勢
參考文獻
第3章 光催化技術及其基本原理
3.1 光催化技術發展概述
3.2 光催化基本原理
3.3 光催化材料本征性質
3.3.1 電子結構
3.3.2 光吸收
3.3.3 表面活性
3.4 光催化材料設計方法
3.4.1 摻雜
3.4.2 異質結構
3.4.3 單原子
3.4.4 深度勢分子動力學
3.5 光催化材料發展趨勢
參考文獻
第4章 高效光催化材料設計
4.1 高效光催化材料開發概述
4.1.1 高效光催化的原理
4.1.2 高效光催化劑的發展現狀
4.2 高效催化劑中多餘電子理論
4.2.1 局域躍遷理論
4.2.2 能級躍遷理論
4.3 高效催化劑二氧化鈦中多餘電子行為
4.3.1 金紅石二氧化鈦體相多餘電子行為
4.3.2 金紅石二氧化鈦表面多餘電子行為
4.3.3 銳鈦礦二氧化鈦體相多餘電子行為
4.3.4 銳鈦礦二氧化鈦表面多餘電子行為
4.4 高效催化劑中多餘電子對化學反應的影響
4.4.1 多餘電子或極化子與水分子之間的作用研究
4.4.2 真實水溶液環境對二氧化碳分子轉化影響
4.5 結果與展望
參考文獻
第5章 光解水制氫
5.1 光解水催化材料發展概述
5.2 光解水基本原理
5.3 二維材料在光解水制氫中的應用
5.3.1 二維閃鋅礦材料的單原子層結構
5.3.2 二維閃鋅礦結構的熱力學穩定性
5.3.3 二維結構和穩定性之間的關係
5.3.4 不同相結構之間的相對穩定性
5.3.5 電子結構
5.3.6 光催化活性
5.4 NaTaO3光解水催化材料開發設計
5.4.1 NaTaO3材料概述
5.4.2 NaTaO3表面的幾何結構和形成能
5.4.3 NaTaO3表面的電子結構
5.4.4 在未摻雜和Sr摻雜的NaTaO3（001）上的水氧化
5.5 光解水制氫發展趨勢
參考文獻
第6章 新型能源及存儲材料
6.1 鋰離子電池能源存儲材料的發展概述
6.2 理論方法在鋰離子電池研究中的應用
6.2.1 性原理計算的發展及其在鋰離子電池材料研究中的應用
6.2.2 分子動力學的理論基礎及其應用
6.2.3 相場模型的基本原理及其應用
6.3 不同結構／電子設計對鋰離子電池電極電化學性能調控
6.3.1 二氧化錳正極材料電化學機制的理論研究
6.3.2 理論計算預測與設計鋰離子電池新型高性能負極
6.4 總結與展望
參考文獻
第7章 光伏電池材料設計開發
7.1 鈣鈦礦光伏電池發展概述
7.2 水對有機無機雜化鈣鈦礦的影響
7.2.1 水對鈣鈦礦晶體結構影響
7.2.2 水對鈣鈦礦電子結構影響
7.3 有機分子對有機無機雜化鈣鈦礦的影響
7.3.1 相結構的穩定性
7.3.2 三種離子（I-／Pb2+／MA+）的遷移
7.3.3 遲滯效應的調控
參考文獻
0.1 背景
0.2 計算材料學概念和發展歷程
0.3 計算材料學發展的意義
0.4 本書思路和結構安排
第1章 性原理方法
1.1 性原理方法發展概述
1.2 電子結構計算方法
1.2.1 概述
1.2.2 非相對論近似
1.2.3 玻恩一奧本海默近似
1.2.4 平均場近似
1.2.5 Hartree-Fock方程
1.2.6 過渡態理論
1.3 密度泛函理論
1.3.1 Hohenberg-Kohn定理
1.3.2 Kohn-Sham方程
1.3.3 交換關聯泛函
1.3.4 贗勢
1.3.5 基組
1.4 原子尺度高精度材料計算方法的發展
1.4.1 DFT+U方法與 性原理線性回應參數
1.4.2 溶劑化模型
1.4.3 Cluster Expansiml模型
1.4.4 Surface Hopping模型
1.4.5 機器學習
1.5 性原理計算方法的發展趨勢
1.5.1 基礎理論的發展及演算法的改進
1.5.2 基於結構的物理化學性質的高通量篩選
1.5.3 人工智慧與 性原理結合的高通量多尺度計算
1.5.4 性原理計算多尺度的材料設計的展望
參考文獻
第2章 分子動力學方法
2.1 分子動力學方法概述
2.2 分子動力學基本原理
2.3 分子動力學力場
2.3.1 分子動力學的力場概述
2.3.2 常見的分子力場
2.3.3 基於機器學習模擬分子力場
2.4 分子尺度材料模擬的發展趨勢
參考文獻
第3章 光催化技術及其基本原理
3.1 光催化技術發展概述
3.2 光催化基本原理
3.3 光催化材料本征性質
3.3.1 電子結構
3.3.2 光吸收
3.3.3 表面活性
3.4 光催化材料設計方法
3.4.1 摻雜
3.4.2 異質結構
3.4.3 單原子
3.4.4 深度勢分子動力學
3.5 光催化材料發展趨勢
參考文獻
第4章 高效光催化材料設計
4.1 高效光催化材料開發概述
4.1.1 高效光催化的原理
4.1.2 高效光催化劑的發展現狀
4.2 高效催化劑中多餘電子理論
4.2.1 局域躍遷理論
4.2.2 能級躍遷理論
4.3 高效催化劑二氧化鈦中多餘電子行為
4.3.1 金紅石二氧化鈦體相多餘電子行為
4.3.2 金紅石二氧化鈦表面多餘電子行為
4.3.3 銳鈦礦二氧化鈦體相多餘電子行為
4.3.4 銳鈦礦二氧化鈦表面多餘電子行為
4.4 高效催化劑中多餘電子對化學反應的影響
4.4.1 多餘電子或極化子與水分子之間的作用研究
4.4.2 真實水溶液環境對二氧化碳分子轉化影響
4.5 結果與展望
參考文獻
第5章 光解水制氫
5.1 光解水催化材料發展概述
5.2 光解水基本原理
5.3 二維材料在光解水制氫中的應用
5.3.1 二維閃鋅礦材料的單原子層結構
5.3.2 二維閃鋅礦結構的熱力學穩定性
5.3.3 二維結構和穩定性之間的關係
5.3.4 不同相結構之間的相對穩定性
5.3.5 電子結構
5.3.6 光催化活性
5.4 NaTaO3光解水催化材料開發設計
5.4.1 NaTaO3材料概述
5.4.2 NaTaO3表面的幾何結構和形成能
5.4.3 NaTaO3表面的電子結構
5.4.4 在未摻雜和Sr摻雜的NaTaO3（001）上的水氧化
5.5 光解水制氫發展趨勢
參考文獻
第6章 新型能源及存儲材料
6.1 鋰離子電池能源存儲材料的發展概述
6.2 理論方法在鋰離子電池研究中的應用
6.2.1 性原理計算的發展及其在鋰離子電池材料研究中的應用
6.2.2 分子動力學的理論基礎及其應用
6.2.3 相場模型的基本原理及其應用
6.3 不同結構／電子設計對鋰離子電池電極電化學性能調控
6.3.1 二氧化錳正極材料電化學機制的理論研究
6.3.2 理論計算預測與設計鋰離子電池新型高性能負極
6.4 總結與展望
參考文獻
第7章 光伏電池材料設計開發
7.1 鈣鈦礦光伏電池發展概述
7.2 水對有機無機雜化鈣鈦礦的影響
7.2.1 水對鈣鈦礦晶體結構影響
7.2.2 水對鈣鈦礦電子結構影響
7.3 有機分子對有機無機雜化鈣鈦礦的影響
7.3.1 相結構的穩定性
7.3.2 三種離子（I-／Pb2+／MA+）的遷移
7.3.3 遲滯效應的調控
參考文獻
|
