上篇 多尺度模拟的常用方法 4
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 116
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