Latest Advances in Atomic Cluster Collisions pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Imperial College Press

作者:Connerade, Jean-Patrick

出品人:

页数:470

译者:

出版时间:2008-10

价格:$ 203.40

装帧:

isbn号码:9781848162372

丛书系列:

图书标签:

Atomic clusters
Collision physics
Atomic physics
Plasma physics
Ion-atom collisions
Molecular dynamics
Quantum mechanics
Spectroscopy
Surface science
Cluster physics

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具体描述

This book presents a 'snapshot' of the most recent and significant advances in the field of cluster physics. It is a comprehensive review based on contributions by the participants of the 2nd International Symposium on Atomic Cluster Collisions (ISACC 2007) held in July 19-23, 2007 at GSI, Darmstadt, Germany. The purpose of the Symposium is to promote the growth and exchange of scientific information on the structure and properties of nuclear, atomic, molecular, biological and complex cluster systems studied by means of photonic, electronic, heavy particle and atomic collisions. Particular attention is devoted to dynamic phenomena, many-body effects taking place in cluster systems of a different nature - these include problems of fusion and fission, fragmentation, collective electron excitations, phase transitions, etc.Both the experimental and theoretical aspects of cluster physics, uniquely placed between nuclear physics on the one hand and atomic, molecular and solid state physics on the other, are discussed.

原子团簇碰撞前沿进展图书简介本书深入探讨了原子团簇碰撞领域的最新研究进展与理论突破，旨在为物理学、化学以及材料科学的研究人员和研究生提供一个全面、深入的参考。本书的焦点在于理解不同尺寸、组分和结构的原子团簇在低能到高能碰撞过程中的动力学行为、能量转移机制以及新奇产物的形成。本书首先系统回顾了原子团簇作为“宏观量子实体”在连接原子与块体材料特性之间的关键作用。我们详细阐述了当前用于制备和表征团簇的先进技术，包括激光烧蚀源、激光解离光谱技术以及高分辨率质谱分析法，这些工具为探索团簇在受激碰撞下的瞬态结构提供了可能。第一部分：低能碰撞动力学与势能面构造本部分聚焦于涉及离子-团簇和中性团簇-分子体系的准弹性、非弹性碰撞过程。我们详细分析了势能面（Potential Energy Surface, PES）的构建与精确计算方法，特别是在处理多体相互作用时的挑战。本书阐述了如何利用量子化学方法（如密度泛函理论，DFT，和耦合簇方法，CCSD(T)）来精确映射团簇反应通道的过渡态。讨论了碰撞诱导解离（Collision-Induced Dissociation, CID）的微观机制。重点关注了能量阈值附近的动态行为，包括单原子或小分子剥离的动力学截面。此外，我们引入了统计理论（如RRKM理论）在高能级团簇解离中的应用局限性，并提出了非绝热耦合通道的修正模型，用以解释在具有低能隙的半导体团簇（如硅基团簇）碰撞中观察到的异常高产率。第二部分：高能级团簇的电离与碎片化随着碰撞能量的增加，原子团簇表现出显著的集体效应，并迅速转化为高温等离子体态。本部分深入探讨了高能碰撞（特别是GeV范围的重离子或高能电子束轰击）下的电离机制和爆炸性碎裂。我们详细介绍了“反应截面”的概念，以及如何通过蒙特卡洛模拟（如分子动力学模拟，MD）来重现实验中观察到的碎片谱图。书中专门开辟章节讨论了“团簇-等离子体演化”。当团簇吸收的能量超过其库仑能垒时，会发生库仑爆炸（Coulomb Explosion, CE）。我们通过时间分辨的X射线衍射（TRXD）和时间相关单光子计数技术的研究案例，揭示了CE的维度依赖性及其对初始团簇几何结构和电荷态的敏感性。第三部分：非对称碰撞与界面效应当前研究热点之一是不同类型团簇之间的异质碰撞（Heterogeneous Collisions）以及团簇与固体表面/液体环境的相互作用。本书详细分析了金属-半导体团簇（如 $ ext{Au}_n ext{Si}_m$）之间的碰撞，探讨了电子和空穴在碰撞界面上的转移动力学，这对于理解纳米催化剂的激活机制至关重要。此外，我们探讨了反应性碰撞，即团簇在碰撞过程中形成新型化学键或纳米结构的过程。例如，在特定能量下，惰性气体团簇（如 $ ext{Ar}_n$）与活性分子（如 $ ext{O}_2$）碰撞后，可能形成高能的簇合物或分子内物种。本书结合实验光谱数据，构建了这些瞬态物种的稳定性和反应性预测模型。第四部分：先进模拟方法与机器学习应用为了克服传统量子化学方法在处理数千个原子组成的巨型团簇时的计算瓶颈，本书着重介绍了机器学习（ML）在加速势能面搜索和动力学模拟中的前沿应用。我们详细描述了如何训练神经网络势函数（Neural Network Potentials, NNPs）来模拟团簇在高温高压下的弛豫过程，确保了模拟的精度与效率的平衡。同时，书中探讨了非平衡态统计力学在解释团簇碰撞后产物的能量分布和角度分布中的应用。这包括了对不同碰撞模型（如“级联剥离”模型与“集体激发”模型）的适用范围的严格论证，并展示了如何利用高维相空间分析来优化实验参数。总结《原子团簇碰撞前沿进展》力求提供一个深度融合理论、计算和实验的知识体系。本书不仅是对现有知识的梳理，更是对未来研究方向的展望，特别是对新型团簇材料的合成、能量存储以及精确反应控制的潜在影响。它将成为该领域研究生、博士后研究人员以及资深研究人员必备的参考工具书。