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高分子材料的多尺度模拟方法及应用


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高分子材料的多尺度模拟方法及应用
  • 书号:9787030527325
    作者:牟丹,李建全
  • 外文书名:
  • 装帧:平装
    开本:B5
  • 页数:
    字数:390000
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2017-05-01
  • 所属分类:
  • 定价: ¥128.00元
    售价: ¥128.00元
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全书共14章,分成两篇。上篇包括第1章至第7章。第1章概述了计算机模拟的总体发展;第2章介绍了处理分子之间力的模型和方法;第3章介绍了基于概率统计理论的蒙特卡罗方法用于构建合理的随机模型;第4章和第5章阐述了分子水平下分子模拟的常用方法,即分子力学、分子动力学和模拟退火方法,三者联用利于短时间内在分子尺度上有效地处理模型,得到在误差允许范围内的某些宏观尺度的物理量,以此作为连接分子尺度和介观尺度的桥梁;第6章介绍的密度泛函理论便于更有效率地获得弱电解质体系中各原子的电荷信息,此原子尺度的静电信息经粗粒化转换之后,用于表达介观模拟中的静电相互作用;第7章介绍了介观模拟方法,包括动态密度泛函理论、耗散粒子动力学和自洽平均场理论。下篇包括第8章至第14章,介绍了量化计算(原子尺度)-分子模拟(分子尺度)-动态密度泛函理论(介观尺度)的多尺度模拟方法分别在共混物、共聚物体系自组装结构及其相形态、机理等方面的最新应用成果。
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    前言
    上篇 多尺度模拟的常用方法
    第1章 计算机模拟 4
    1.1 计算机模拟简介 4
    1.2 模型 6
    1.3 近似 7
    1.4 计算化学的方法 8
    1.5 结构与性质之间的关系 10
    1.6 计算化学有关的经典参考书 10
    参考文献 11
    第2章 分子之间的力 13
    2.1 对势 13
    2.2 多极膨胀 13
    2.3 电荷-偶极相互作用 14
    2.4 偶极-偶极相互作用 15
    2.5 温度 16
    2.6 诱导能 16
    2.7 分散能 17
    2.8 排斥力贡献 18
    2.9 组合规则 19
    2.10 实验方法 19
    2.11 对势的改进 20
    2.12 位-位势 21
    第3章 蒙特卡罗模拟 22
    3.1 取样法 22
    3.2 NPT系综的蒙特卡罗方法 23
    3.3 巨正则系综的蒙特卡罗方法 24
    第4章 分子力学 26
    4.1 简介 26
    4.2 三元工具 26
    4.3 Morse势模型 27
    4.4 简谐振动的分子模型 27
    4.5 Morse势与简谐振动势之间的比较 29
    4.6 两个原子的键连情况 30
    4.7 多原子分子体系 30
    第5章 分子动力学 35
    5.1 概述 35
    5.2 分子动力学的基本思想 35
    5.3 分子动力学模拟的主要技术概要 38
    5.4 分子运动方程的数值求解 42
    5.5 边界条件和初值 45
    5.6 势函数 47
    5.7 系综 62
    5.8 模拟退火 68
    参考文献 68
    第6章 密度泛函理论 71
    6.1 简介 71
    6.2 电子密度 71
    6.3 对密度 71
    6.4 DFT的发展历程 72
    6.5 函数 72
    6.6 Hohenberg-Kohn理论 73
    6.7 Kohn-Sham方法 76
    6.8 Kohn-Sham方法的实施 78
    6.9 密度方程 79
    6.10 DFT方法 86
    6.11 DFT的应用 86
    6.12 DFT的性能 87
    6.13 DFT在生物化学领域的优势 88
    参考文献 88
    第7章 介观模拟 89
    7.1 简介 89
    7.2 理论 90
    参考文献 108
    下篇 多尺度模拟的应用实例
    第8章 PEO/PMMA共混物的微观相形态研究 116
    8.1 微观水平的分子模拟 116
    8.2 介观水平的模拟 123
    8.3 受表面及剪切诱导的相形态 132
    第9章 PEO-b-PMMA共聚物的微观相形态研究 143
    9.1 简单共聚物体系 143
    9.2 多手臂型共聚物受表面诱导 151
    9.3 受纳米粒子诱导的多手臂型共聚物Ⅰ 158
    9.4 受纳米粒子诱导的多手臂型共聚物Ⅱ 165
    参考文献 172
    第10章 PS/PMMA共混物的微观相形态研究 173
    10.1 微观水平的分子模拟 173
    10.2 介观水平的模拟 177
    10.3 掺杂了纳米粒子的共混体系 180
    10.4 受表面诱导的共混体系 181
    第11章 PS-b-PMMA共聚物的微观相形态研究 184
    11.1 简单共聚物体系受表面诱导 184
    11.2 多手臂型共聚物掺杂纳米粒子 193
    11.3 多手臂型共聚物受表面诱导 200
    第12章 类脂结构的PEO-b-PMMA共聚物的微观相形态研究 211
    12.1 相形态的形成机理和动力学过程 211
    12.2 弱电解质共聚物体系的相形态 220
    12.3 共聚物体系在受限条件下的相形态 228
    第13章 双亲性Y形分子结构的PEO-b-PMMA共聚物薄膜的自组装研究 238
    13.1 中性高分子薄膜的自组装 238
    13.2 弱电解质共聚物薄膜的自组装 253
    参考文献 274
    第14章 H形共聚物薄膜在剪切和一维限制条件下的自组装研究 277
    14.1 介观模型和参数设置 277
    14.2 共聚物薄膜的自组装 278
    14.3 剪切效应下的自组装 280
    14.4 一维限制条件下的自组装 282
    14.5 Y系列限制下的自组装机理 284
    14.6 Z系列限制下的自组装机理 287
    14.7 小结 290
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