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第1章 理论计算方法 1

1.1 晶体结构 1

1.1.1 晶格 1

1.1.2 晶格对称性 2

1.1.3 倒格子和布里渊区 2

1.2 能带理论基础 3

1.2.1 晶体中电子态 3

1.2.2 能带 4

1.2.3 近自由电子近似 5

1.2.4 紧束缚近似 5

1.2.5 正交化平面波法和赝势法 6

1.2.6 原胞法和缀加平面波法 6

1.3 固体量子化学方法 7

1.3.1 晶体轨道法 8

1.3.2 Xa方法 8

1.3.3 密度泛函理论 9

1.4 从头算分子动力学方法 14

参考文献 17

第2章 金属叠氮化物晶体的结构和性质 19

2.1 碱金属叠氮化物晶体 19

2.1.1 计算方法 20

2.1.2 晶体结构和离子性质 20

2.1.3 电子结构 23

2.1.4 光学性质 28

2.1.5 小结 32

2.2 碱土金属叠氮化物晶体 32

2.2.1 计算方法 33

2.2.2 晶体性质 34

2.2.3 能带结构和态密度 34

2.2.4 有效电荷和键级 37

2.2.5 光学性质 38

2.2.6 电子结构与热稳定性的关联 41

2.2.7 小结 42

2.3 一价重金属叠氮化物晶体 42

2.3.1 计算方法 43

2.3.2 晶体性质 44

2.3.3 能带结构和态密度 45

2.3.4 有效电荷和键级 48

2.3.5 光学性质 49

2.3.6 小结 51

2.4 二价重金属叠氮化物晶体 52

2.4.1 计算方法 53

2.4.2 晶体性质 54

2.4.3 能带结构和态密度 55

2.4.4 有效电荷和键级 58

2.4.5 光学性质 59

2.4.6 电子结构与撞击感度间的关联 62

2.4.7 小结 63

2.5 钾掺杂叠氮化亚铜晶体 64

2.5.1 计算方法 64

2.5.2 原子结构 65

2.5.3 缺陷形成能 66

2.5.4 电子结构 66

2.5.5 实验结果的理论解释 68

2.5.6 小结 69

2.6 不同压力下叠氮化银晶体的结构和性质 69

2.6.1 计算方法 70

2.6.2 晶体结构 70

2.6.3 电子结构 72

2.6.4 振动性质 74

2.6.5 小结 77

2.7 高能晶体撞击感度的第一性原理带隙判据 77

2.7.1 撞击感度第一性原理带隙判据的建立 78

2.7.2 撞击感度第一性原理带隙判据的推广应用 82

2.7.3 小结 87

2.8 不同温度下叠氮化银晶体的结构和性能 87

2.8.1 模拟方法 88

2.8.2 径向分布函数 88

2.8.3 晶体结构变化和分解 90

2.8.4 电子结构 92

2.8.5 速度自相关函数能谱 94

2.8.6 小结 95

参考文献 96

第3章 硝基类炸药晶体的结构和性质 105

3.1 TATB同系列晶体 105

3.1.1 计算方法 106

3.1.2 晶体结构 107

3.1.3 电子结构 109

3.1.4 热力学性质 113

3.1.5 电子结构与感度的关联 114

3.1.6 小结 115

3.2 硝基苯酚类似物晶体 115

3.2.1 计算方法 116

3.2.2 晶体性质 117

3.2.3 电子结构 119

3.2.4 振动性质 122

3.2.5 热力学性质 125

3.2.6 小结 128

3.3 TNB、TNA和TNT晶体 128

3.3.1 计算方法 128

3.3.2 晶体结构 130

3.3.3 电子结构 131

3.3.4 吸收光谱 136

3.3.5 小结 136

3.4 苦味酸及其金属盐晶体 137

3.4.1 计算方法 137

3.4.2 晶体结构 138

3.4.3 电子结构 140

3.4.4 吸收光谱 145

3.4.5 小结 145

3.5 收敛酸及其金属盐晶体 146

3.5.1 计算方法 146

3.5.2 晶体性质 148

3.5.3 电子结构 148

3.5.4 吸收光谱 153

3.5.5 热力学性质 154

3.5.6 带隙与撞击感度的关系 156

3.5.7 小结 156

3.6 三硝基间苯三酚及其钾盐晶体 156

3.6.1 计算方法 157

3.6.2 晶体结构 158

3.6.3 电子结构 159

3.6.4 吸收光谱 164

3.6.5 小结 165

3.7 不同压力下HNS晶体的结构和性质 166

3.7.1 计算方法 166

3.7.2 晶体结构 167

3.7.3 电子结构 169

3.7.4 吸收光谱 173

3.7.5 小结 174

参考文献 174

第4章 硝胺类炸药晶体的结构和性质 184

4.1 不同晶型HMX晶体 184

4.1.1 计算方法 185

4.1.2 晶体性质 186

4.1.3 电子结构 188

4.1.4 振动性质 191

4.1.5 电子结构与撞击感度的关联 199

4.1.6 小结 200

4.2 不同晶型CL-20晶体 200

4.2.1 计算方法 200

4.2.2 晶体结构 201

4.2.3 电子结构 204

4.2.4 吸收光谱 208

4.2.5 小结 209

4.3 不同晶型RDX晶体 209

4.3.1 计算方法 209

4.3.2 晶体结构 211

4.3.3 电子结构 212

4.3.4 吸收光谱 216

4.3.5 小结 217

4.4 不同压力下β-HMX晶体的结构和性质 217

4.4.1 计算方法 218

4.4.2 晶体结构 218

4.4.3 电子结构 221

4.4.4 振动性质 222

4.4.5 小结 226

4.5 不同压力下ε-CL-20晶体的结构和性质 226

4.5.1 计算方法 227

4.5.2 晶体结构 227

4.5.3 电子结构 229

4.5.4 吸收光谱 234

4.5.5 小结 234

4.6 不同温度下ε-CL-20晶体的结构和感度判别 235

4.6.1 计算方法 235

4.6.2 不同温度下ε-CL-20晶体的能带结构 236

4.6.3 不同温度下ε-CL-20晶体的态密度 237

4.6.4 ε-CL-20晶体能带结构与感度的关联 238

4.6.5 小结 239

参考文献 239

第5章 高能富氮晶体的结构和性质 248

5.1 1H-四唑衍生物晶体 248

5.1.1 计算方法 249

5.1.2 晶体结构 250

5.1.3 电子结构 251

5.1.4 吸收光谱 254

5.1.5 热力学性质 255

5.1.6 带隙与撞击感度的关联 258

5.1.7 小结 258

5.2 1,5-二取代1H-四唑衍生物晶体 258

5.2.1 计算方法 259

5.2.2 晶体结构 259

5.2.3 电子结构 260

5.2.4 吸收光谱 264

5.2.5 撞击感度大小排序的预示 265

5.2.6 小结 266

5.3 不同压力下5-甲基-1H-四唑晶体的结构和性质 266

5.3.1 计算方法 266

5.3.2 晶体结构 267

5.3.3 电子结构 268

5.3.4 带隙与感度 272

5.3.5 吸收光谱 272

5.3.6 小结 273

5.4 不同压力下1,4-二硝基呋咱基［3,4-b］哌嗪晶体的结构和性质 273

5.4.1 计算方法 273

5.4.2 晶体结构 274

5.4.3 电子结构 278

5.4.4 光吸收谱 282

5.4.5 小结 283

参考文献 283

第6章 高氯酸铵和二硝酰胺铵及其金属盐晶体的结构和性质 291

6.1 高氯酸铵和二硝酰胺铵晶体 291

6.1.1 计算方法 292

6.1.2 晶体性质 293

6.1.3 电子结构 294

6.1.4 振动性质 296

6.1.5 吸收光谱 298

6.1.6 热力学性质 299

6.1.7 小结 301

6.2 二硝酰胺酸金属盐晶体 302

6.2.1 计算方法 302

6.2.2 晶体结构 303

6.2.3 电子结构 304

6.2.4 吸收光谱 309

6.2.5 小结 310

6.3 不同压力下高氯酸铵晶体的结构和性质 310

6.3.1 计算方法 311

6.3.2 晶体结构 311

6.3.3 电子结构 314

6.3.4 振动性质 316

6.3.5 小结 318

参考文献 319

后记 325