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出版者:Academic Pr

作者:Quinn, Charles M./ Fowler, P. W./ Redmond, David B.

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 242.95

装帧:HRD

isbn号码:9780123704566

丛书系列:

图书标签:

量子化学
计算化学
电子结构
分子模拟
量子力学
化学物理
密度泛函理论
从头算
Hartree-Fock
多体问题

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具体描述

Modern Computational Quantum Chemistry is indispensable for research in the chemical sciences. "Computational Quantum Chemistry II - The Group Theory Calculator" describes the group theory that the authors have developed in the past twenty-five years and illustrates how this approach, known as the 'Spherical Shell' method, can be applied to solve a variety of problems that benefit from a group theory analysis. To complement the theory, the book is supplied with a CD-ROM (Windows[trademark] application), on which interactive files, based on EXCEL spreadsheet technology controlled by Visual Basic code, can be used to perform straightforwardly group-theory analyses for direct application to the simplification of physical problems in Chemistry, Physics and even Engineering Science. The primary purpose of this Web page is to identify and resolve any problems encountered while using the MS EXCEL files on the CD-ROM (included with the book). The Web page is maintained by Charles M. Quinn and allows readers to gain updates and news relating to this publication. The book offers a comprehensive description of the authors revolutionary group theory and structural chemistry methodology. It provides a unique reference/ teaching work together with a CD-ROM filled with powerful interactive files that can be applied to solve group theory problems. It is a valuable companion for instructors, designers and students, and contains powerful calculators that are simple to use and do not require detailed knowledge for their application.

好的，这是一份关于《计算量子化学导论》的详细图书简介，其中完全不涉及您提到的特定书名及其内容，而是专注于其他领域的计算化学书籍。《分子模拟与材料设计：从基础理论到前沿应用》图书简介本书旨在为计算化学、材料科学、化学工程以及相关领域的学生、研究人员和从业者提供一个全面而深入的视角，探讨如何利用先进的计算方法来理解分子系统和设计新型材料。本书的重点在于连接理论基础、计算方法与实际应用，为读者构建起一个坚实的知识框架。第一部分：计算基础与理论框架本书的第一部分聚焦于构建计算模拟的理论基石。我们首先回顾量子力学的基本原理，着重介绍薛定谔方程在多电子系统中的应用与挑战。随后，我们将深入探讨密度泛函理论（DFT）的核心概念，包括各种交换-关联泛函（如LDA, GGA, meta-GGA）的演变及其在处理不同化学体系（如分子结构、反应路径和电子性质）中的优势与局限性。对于需要更高精度计算的体系，本书详细介绍了波恩-奥本海默近似下的耦合簇（CC）方法和多参考态方法（MCSCF/MRCI）的数学形式和计算实现。我们将讨论如何权衡计算成本与精度，以及在面对大尺寸体系时，如何选择合适的量子化学方法。此外，本书还涵盖了激发态计算的基础，包括时间依赖性密度泛函理论（TD-DFT）和其在光物理和光化学过程中的应用。第二部分：分子动力学与热力学模拟在第二部分，我们将视野从静态的电子结构计算扩展到描述分子运动和宏观性质的分子动力学（MD）模拟。本书系统地介绍了牛顿运动方程的求解算法，重点分析了诸如Verlet算法的稳定性和效率。本书花费大量篇幅讨论力场（Force Fields）的构建与选择。我们将详细剖析经典力场（如AMBER, CHARMM, OPLS）的组成，包括键合项、非键合项（范德华力和静电作用）的数学模型。同时，我们也探讨了半经验方法和机器学习势能面（ML-Potentials）在加速模拟方面的最新进展。热力学性质的计算是MD模拟的关键应用之一。本书介绍了自由能计算的各种方法，包括伞形采样（Umbrella Sampling）、自由能微扰（FEP）和热力学积分（TI）。这些技术对于理解溶解过程、相变以及酶催化等复杂过程至关重要。此外，本书还涵盖了蒙特卡洛（MC）模拟在采样构象空间中的独特优势。第三部分：材料科学中的计算方法本书的第三部分将理论与应用紧密结合，重点关注计算方法在材料设计中的实际部署。在固体物理与晶体结构预测方面，我们介绍了布里渊区采样、晶格动力学以及声子谱的计算。这对于理解材料的热力学稳定性和热输运性质至关重要。针对凝聚态体系，本书探讨了如何将周期性边界条件下的量子化学计算应用于晶体、表面和界面问题。我们将详细讲解表面吸附、异质结的电子结构分析，以及如何通过计算预测材料的电子传输特性（如能带结构、载流子迁移率）。在高分子与软物质模拟中，本书讨论了如何处理长链分子和复杂流体的模拟挑战。重点包括了粗粒化（Coarse-Graining）方法的原理、构建与验证，以及它们在研究聚合物加工、液晶和生物膜等领域中的应用。第四部分：前沿计算技术与数据科学的融合最后一部分展望了计算化学领域的未来发展方向。本书重点介绍了机器学习在加速计算化学流程中的革命性作用。我们探讨了如何利用高斯过程回归（GPR）、神经网络等技术来快速预测分子性质、构建加速的势能面，以及从大量模拟数据中提取有意义的结构特征。此外，本书还涵盖了高通量计算（High-Throughput Computing）的工作流程设计，以及如何利用云计算资源来管理和分析PB级的数据集。对量子计算的初步介绍也将为读者描绘未来计算化学的蓝图。目标读者与特色本书结构清晰，理论阐述严谨而不失直观性，旨在帮助读者不仅掌握计算工具的使用，更能理解其背后的物理化学原理。书中包含丰富的实例和代码片段（使用Python和主流计算包的接口说明），确保读者能够有效地将所学知识转化为实际研究能力。本书适合作为高等院校计算化学、材料物理、化学工程等专业的教材或参考书。