Molecular Modeling of Inorganic Compounds pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Comba, Peter/ Hambley, Trevor W./ Martin, Bodo

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:2009-10

价格:1660.00 元

装帧:

isbn号码:9783527317998

丛书系列:

图书标签:

• Molecular Modeling
• Inorganic Compounds
• Computational Chemistry
• Materials Science
• Quantum Chemistry
• Density Functional Theory
• Crystals
• Clusters
• Electronic Structure
• Simulation

《无机化合物的分子建模》 一本探索无机物质结构、性质与反应的计算化学指南 《无机化合物的分子建模》是一本深入探讨如何运用计算化学方法来理解和预测无机化合物行为的权威著作。本书系统地介绍了分子建模的理论基础、常用方法以及在无机化学领域的具体应用，旨在为研究人员、学生和对无机材料设计感兴趣的工程师提供一套强大的工具和深刻的洞察。 核心内容概览： 本书将带领读者从基础理论出发，逐步深入到无机分子建模的各个层面。 第一部分：理论基础与方法论 量子力学入门： 详细阐述了解决化学问题所必需的量子力学基本原理，包括薛定谔方程、波函数、能量本征值以及原子轨道和分子轨道的概念。重点关注这些原理如何应用于描述电子在原子和分子中的分布，为后续的计算方法奠定基础。 密度泛函理论（DFT）： 作为现代计算化学中最广泛应用的理论之一，DFT的原理、近似方法（如LDA, GGA, meta-GGA）以及其优势和局限性将在本章中得到深入的解析。特别强调了DFT在描述周期性固体材料和过渡金属化合物中的高效性。 从头算方法（Ab Initio Methods）： 介绍了Hartree-Fock（HF）方法及其后续改进，如Møller-Plesset微扰理论（MPn）、耦合簇方法（CC）等。讨论了这些方法在精度上的权衡，以及它们在处理电子相关性问题上的重要性。 半经验方法（Semi-Empirical Methods）： 阐述了如何通过引入经验参数来简化计算，使其能够快速预测分子的几何构型和电子性质。探讨了CNDO, INDO, AM1, PM7等经典和现代半经验方法的适用范围。 分子力学（Molecular Mechanics）： 介绍了基于经典力学的建模方法，强调了力场（force field）的构建和参数化。特别关注了其在模拟大分子体系、聚合物以及涉及大量原子体系时的效率和局限性。 周期性边界条件与晶体结构建模： 重点讲解了如何处理无限延伸的晶体结构，引入了布里渊区、k点采样等概念，并详细介绍了在DFT计算中应用周期性边界条件的方法，这是研究固体材料必不可少的技术。 几何优化与振动分析： 阐述了如何找到分子的能量最低点（基态结构），以及如何通过计算二次导数来预测分子的振动频率和红外/拉曼光谱。这对验证计算结果与实验数据的一致性至关重要。 热力学性质与动力学模拟： 介绍了如何利用计算方法预测热力学性质，如生成焓、反应自由能等。同时，还探讨了分子动力学（MD）和蒙特卡洛（MC）模拟，用于研究物质的动态行为和相变过程。 第二部分：无机化合物的分子建模应用 金属配合物与催化剂设计： 详细展示了如何利用分子建模研究金属配合物的电子结构、配位化学以及在催化反应中的活性。例如，计算配体场能、金属-配体键的性质，以及预测催化剂的活性位点和反应机理。 固体材料的电子结构与输运性质： 深入探讨了如何使用基于DFT的周期性计算来研究金属、半导体、绝缘体以及新兴功能材料（如钙钛矿、二维材料）的能带结构、导电性、光学性质和磁性。 表面与界面现象： 探讨了如何模拟无机物表面吸附、催化反应以及异质结界面的电子和结构特性。这对于理解多相催化、传感器和半导体器件至关重要。 配位聚合物（MOFs）与多孔材料： 介绍了如何构建和模拟金属有机框架（MOFs）等晶态多孔材料的结构，预测其气体吸附性能、分离能力和催化活性。 无机功能材料的设计与优化： 涵盖了如何利用分子建模指导新材料的开发，例如，通过改变组分、结构或掺杂来调控氧化物、硫化物、氮化物等的电子、光学或磁学性质，以满足特定的应用需求。 光谱性质的预测与解释： 提供了利用计算方法预测各种光谱（如UV-Vis吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）、核磁共振谱（NMR））的方法，并指导读者如何将计算结果与实验数据进行关联，从而深入理解材料的微观结构和电子性质。 化学反应机理的探索： 阐述了如何通过计算过渡态来研究无机反应的机理，确定反应能垒和速率常数，为化学反应的设计和优化提供理论指导。 本书的特色： 系统性与全面性： 涵盖了从基础理论到前沿应用的全过程，为读者提供一站式的学习体验。 实用性与指导性： 提供了大量的计算实例和实际操作建议，帮助读者快速掌握各种建模软件的使用技巧。 前沿性与启发性： 关注了无机分子建模领域的最新进展和未来发展趋势，鼓励读者进行创新性研究。 理论与实验的桥梁： 强调了计算结果与实验数据的相互验证，使读者能够更好地理解实验现象背后的微观机制。 《无机化合物的分子建模》不仅是一本技术手册，更是一次思维的启迪。它将帮助您解锁无机化学研究的计算新维度，为设计和理解下一代无机材料与化学过程提供强大的理论支撑和创新动力。无论您是初涉计算化学的研究者，还是寻求深入理解无机体系的资深专家，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。

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这本书散发着一股浓厚的、纯粹的学术气息，让人油然而生一种“这是一部可以作为案头参考的经典之作”的预感。它似乎没有被市场化或通俗化的需求所裹挟，完整地保留了无机分子建模领域最核心、最底层的数学框架和物理原理。我尤其欣赏其中对对称性原理在计算中所起作用的论述，这部分往往是理解晶体和分子计算效率的关键。不过，我也留意到，关于**高熵合金**或**复杂多金属氧化物**这类前沿、非传统无机体系的计算案例相对较少，这些领域是目前材料科学研究的热点，如果能有专门的章节来探讨如何修正或拓展现有模型来适应这些复杂体系的特殊挑战（比如长程无序的建模），那么这本书的价值将得到极大的提升，真正做到与时俱进，成为指导未来十年研究方向的灯塔，而不是仅仅停留在对经典理论的梳理上。

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我花了整整一个周末的时间试图啃下这本书的前三章，说实话，感觉就像在攀登一座陡峭的山峰，每一步都走得异常艰难，但每登高一尺，视野就开阔一分。它似乎完全没有考虑读者的背景知识，直接抛出了一大堆专业术语和高深的理论框架，每一个定义都需要我频繁地查阅其他参考书才能勉强跟上作者的思路。我原本期待能看到一些关于常用模拟软件（比如CASTEP、VASP或者Gaussian）的操作指南或优化技巧，毕竟对于实际的科研工作者来说，如何高效地设置计算参数、如何正确地收敛优化是至关重要的实操环节。然而，这本书似乎更偏向于纯粹的理论推导和方法学的建立过程，这对于我这种偏向应用端的学习者来说，多少有些“高射炮打蚊子”的感觉。我甚至希望作者能在关键的公式推导后，附上一个简单的、类比日常生活的例子来帮助理解，例如，用弹簧的振动来类比晶格振动模式的计算，哪怕只是一个小小的注解，都会让阅读体验提升一个档次。

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这本书的深度令人印象深刻，但坦白说，它的可读性对于非核心研究人员来说，成了一个巨大的门槛。我感觉作者群似乎是一群专注于理论前沿的学者，他们的思维方式是高度抽象和逻辑化的，这种风格在学术会议上或许非常受欢迎，但对于需要广泛参考和快速掌握关键概念的读者来说，无疑是一个挑战。我注意到书中对某些特定计算方法的历史发展脉络提及得比较少，如果能增加一些“发展简史”或者不同计算方法的优劣对比，比如，哪种方法更适合处理强关联体系，哪种对计算资源的需求更低，这对于读者在选择工具时会非常有帮助。毕竟，在科研实践中，资源限制往往是决定性的因素之一。因此，我希望后续的修订版能增加一些实用的“选择指南”部分，让理论之光能更有效地照亮实践之路。

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作为一名对材料科学有浓厚兴趣的本科生，我最希望从这本书中找到的是如何将抽象的计算结果转化为可以解释的物理图像。我们都知道，计算化学的最终目的是服务于材料设计与发现，但很多教材往往止步于给出能量、力或电荷密度等数值结果。我非常期待看到作者如何引导读者去“解读”这些数据。比如，当计算表明某个无机化合物具有特殊的电子结构时，作者会如何用态密度图、波函数云图或晶格振动谱来向一个刚接触这个领域的学生解释“为什么会这样”。这本书的排版和图示质量也让人捏了一把汗，很多复杂的晶体结构图如果不够清晰，极易造成误解，我希望它在图表的质量和注释的详尽程度上能够达到业界顶尖水准，否则，再好的理论也只能是空中楼阁，难以真正落地生根。

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这本书的封面设计简直是视觉上的盛宴，那种深邃的蓝色调和抽象的分子结构图交织在一起，立刻给人一种进入高深科学领域的错觉。我是在一个偶然的机会在图书馆的书架上发现它的，当时只是被它的名字吸引——“Molecular Modeling of Inorganic Compounds”，听起来就充满了挑战性与前沿性。翻开扉页，首先映入眼帘的是密密麻麻的数学公式和晶格结构图，让我这个非专业出身的读者感到既敬畏又好奇。我期待它能用一种更直观、更“讲故事”的方式来阐述那些复杂的计算方法，比如如何通过量子力学模拟来预测新型无机材料的电子性能，或者如何利用分子动力学模拟来观察离子在固态电池电解质中的迁移路径。我尤其希望看到一些经典案例的深度剖析，比如沸石分子筛的孔道结构计算，或者钙钛矿太阳能电池的缺陷工程模拟。如果这本书能巧妙地平衡理论的严谨性与应用的直观性，那它无疑将成为一个里程碑式的作品，哪怕只是对初学者而言，也能提供一个清晰的导航图，指引我们探索无机化学计算建模的浩瀚星空。

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