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凝聚态物理与材料科学的计算机模拟
1目录
*cnrran
第一部分凝聚态物质微观性质的计算机模拟2
第二部分第一性原理计算方法在材料研究中的应5
第三部分蒙特卡罗方法在相变模拟中的作9
第四部分分子动力学模拟对材料力学性质的探究12
第五部分相场法模拟在微结构演化的研究中16
第六部分磁矩法对磁性材料模拟的贡献19
第七部分多尺度模拟在材料设计中的优势21
第八部分计算机模拟促进凝聚态物理与材料科学的交叉融合24
第一部分凝聚态物质微观性质的计算机模拟
关键词关键要点
基于第一性原理的电子结构
计算1.密度泛函理论D（FT）：DFT将电子相互作的复杂问题
简化为求解单电子薛定谤方程，是一种高效而准确的日子
结构计算方法。
2.平面波基组和伪势法：这两个技术分别是将晶体结构展
开为平面波基组、以及原子核代替原子核外电子以简化
计算，是DFT常的技术。
3.相互作电子气体近似G（EA）和广义梯度近似G（GA）：
GEA和GGA是电子相互作能量的近似方法，分别考虑
了电子自旋相互作和电荷密度的梯度效应，可以提高
DFT的精度。
经典分子动力学模拟
1.牛顿运动方程：经典分子动力学模拟通过求解牛顿运动
方程，来模拟原子或分子的运动和相互作。
2.力场：力场是数学公式来描述原子或分子之间的相互
作力，常的力场包括原子间势能函数和分子力场。
3.模拟方法：经典分子动力学模拟常的方法包括蒙特卡
罗模拟和分子动力学模拟，蒙特卡罗模拟可以模拟系统在
各种条件下的平衡态性质，而分子动力学模拟可以模拟系
统的动力学过程。
量子蒙特卡罗模拟
1.路径积分蒙特卡罗P（IMC）法：PIMC法是一种量子蒙
特卡罗模拟方法，可以模拟系统的基态和激发态性质。
2.扩散量子蒙特卡罗D（MC）法：DMC法是一种量子蒙
特卡罗模拟方法，可以模拟系统的基态性质。
3.镇定量子蒙特卡罗V（MC）法：VMC法是一种量子蒙
特卡罗模拟方法，可以模拟系统的热力学性质。
格林函数方法
1.格林函数：格林函数是描述粒子在介质中的运动的数学
函数，可以来计算粒子的密度、能带结构和热力学性质。
2.
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