現(xiàn)代材料研究中，計算材料學(xué)已經(jīng)成為與實驗同等重要的研究手段。材料計算與設(shè)計對改變傳統(tǒng)材料研發(fā)模式至關(guān)重要，在降低材料研發(fā)成本、縮短材料研發(fā)周期、揭示極端條件下材料行為等方面具有不可或缺的重要作用。《BR》 本書基于作者的長期科研與教學(xué)實踐，以相變/阻變存儲材料、二維過渡金屬碳化物、異質(zhì)結(jié)等材料體系為實例，詳細(xì)介紹了第一性原理計算在理解材料行為、預(yù)測材料性質(zhì)和設(shè)計新材料等方面所發(fā)揮的重要作用。本書共8章，涵蓋了計算材料學(xué)的基本理論和新材料預(yù)測及性質(zhì)計算的多種方法，包括總能與晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測、點缺陷研究、材料中的擴散問題、非晶與第一性原理分子動力學(xué)、材料中的輸運問題、材料中新奇量子性質(zhì)的計算與調(diào)控、范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)與界面光電子性質(zhì)、新型光電子材料設(shè)計等。
更多科學(xué)出版社服務(wù)，請掃碼獲取。
目錄
序
前言
第1章第一性原理計算中的總能1
1.1系統(tǒng)總能與薛定諤方程1
1.2密度泛函理論3
1.3密度泛函理論的總能計算6
1.4系統(tǒng)總能計算與結(jié)構(gòu)預(yù)測范例8
第2章晶體結(jié)構(gòu)中的點缺陷34
2.1點缺陷形成能計算34
2.2硫族化合物半導(dǎo)體中的點缺陷35
2.3氧空位與阻變存儲材料44
2.4二維過渡金屬碳化物中的金屬空位59
2.5氧對相變存儲材料GeTe性能調(diào)控的微觀機制68
2.6釔摻雜碲化銻71
第3章材料中的擴散85
3.1擴散的計算方法85
3.2阻變存儲材料中的點缺陷擴散行為86
3.3氫和氧在面心立方鈷中的吸附與擴散108
3.4Mo2C MXene電極材料上鋰離子的吸附和擴散117
第4章非晶與第一性原理分子動力學(xué)123
4.1經(jīng)典分子動力學(xué)與第一性原理分子動力學(xué)123
4.2第一性原理分子動力學(xué)基本理論方法125
4.3非晶結(jié)構(gòu)的表征方法139
4.4硫族化合物的非晶結(jié)構(gòu)及快速可逆相變142
4.5壓力誘導(dǎo)的可逆相變156
4.6摻雜元素對相變存儲材料的非晶結(jié)構(gòu)的影響169
4.7非晶Sb2Te3晶化的微觀機理177
第5章材料中的熱輸運問題186
5.1固體熱導(dǎo)率186
5.2釔摻雜碲化銻的電子熱導(dǎo)率和晶格熱導(dǎo)率197
5.3高熱電性能的Sb2Te3納米薄膜203
5.4Bi摻雜對Sb2Te3單層納米薄膜熱電性質(zhì)的影響210
5.5應(yīng)變協(xié)同調(diào)制Sb2Te3納米薄膜的熱電優(yōu)值224
5.6MXene的熱輸運性質(zhì)及其調(diào)控233
5.7電子聲子散射對晶格熱導(dǎo)率的影響241
第6章材料中新奇量子性質(zhì)的計算與調(diào)控248
6.1相互作用電子的基本理論248
6.2二維晶體Cr2C的半金屬鐵磁性255
6.3As2S3(As2Se3)二維半導(dǎo)體261
6.4硫族化合物半導(dǎo)體的拓?fù)浣^緣行為267
6.5MXene的量子自旋霍爾相292
第7章范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)309
7.1二維半導(dǎo)體與電極異質(zhì)結(jié)的接觸性質(zhì)309
7.2GaSe/石墨烯異質(zhì)結(jié)的肖特基勢壘310
7.3MXene的金屬特性與功函數(shù)317
7.4MXene/過渡金屬硫族化合物范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)323
7.5MXene/藍(lán)磷范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)界面339
7.6MXene/藍(lán)磷范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)的TypeⅠ與TypeⅡ轉(zhuǎn)換348
7.7TypeⅡ型MoS2/AlN(GaN)半導(dǎo)體范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)354
第8章新型光電子材料設(shè)計363
8.1單層三磷化銦363
8.2二維半導(dǎo)體CrOX375
8.3MXene水分解光催化劑383
8.4二維過渡金屬硼化物391
8.5Ti2CO2表面負(fù)載Cu單原子催化劑397
書單推薦
