掺杂材料分子模拟与计算

前言

第一章 绪论

1.1 掺杂锂离子电池正极材料

1.1.1 掺杂LiFePO4材料

1.1.2 掺杂LiCoO2材料

1.1.3 掺杂LiMn2O4材料

1.1.4 掺杂LiNiO2材料

1.2 掺杂TiO2光催化材料

1.2.1 金属离子掺杂

1.2.2 稀土离子掺杂

1.2.3 多金属掺杂

1.2.4 薄膜掺杂

1.3 锂离子电池正极材料计算与模拟

1.4 掺杂TiO2计算与模拟

1.5 掺杂光学材料计算

参考文献

第二章 掺杂磷酸铁锂电子结构计算

2.1 第一性原理简介

2.1.1 分子体系定态Schrodinger方程

2.1.2 分子轨道法

2.1.3 密度泛函理论

2.2 计算软件及方法简介

2.2.1 交换一相关函数测试

2.2.2 赝势测试

2.3 LiFePO4电子结构的第一性原理计算

2.3.1 理想LiFePO4的电子结构——能带结构和态密度分析

2.3.2 金属离子掺杂对LiFePO4电子结构的影响

2.3.3 掺杂量对电子结构的影响

2.3.4 空位型缺陷对LiFePO4电子结构的影响

2.4 碳包覆LiFePO4的第一性原理计算

2.4.1 计算方法

2.4.2 切面位置的影响

2.4.3 LiFePO4 （010）表面结构弛豫

2.4.4 C吸附LiFePO4 （010）表面

参考文献

第三章 磷酸铁锂离子扩散分子动力学模拟

3.1 分子动力学模拟方法及计算模型

3.1.1 分子动力学模拟理论

3.1.2 势能函数

3.1.3 系综、配分函数

3.1.4 势函数参数

3.1.5 运行和统计

3.2 LiFePO4材料分子动力学模拟方法及参数的选择

3.2.1 模拟方法

3.2.2 离子间互作用势的确定

3.2.3 势参数的合理性验证

3.3 LiFePO4材料离子扩散动力学的分子动力学模拟

3.3.1 模拟过程体系状态

3.3.2 微观结构

3.3.3 熔点的推测

3.3.4 离子扩散动力学

3.3.5 锂离子扩散通道

3.3.6 温度对扩散系数影响

3.3.7 晶体生长方向对扩散的影响

参考文献

第四章 掺杂二氧化钛光催化材料结构与性质的计算模拟

4.1 计算模型与方法

4.1.1 计算模型

4.1.2 计算方法

4.2 第一过渡元素

4.2.1 杂质替换能和二氧化钛晶格常数

4.2.2 理想锐钛矿型TiO2能带结构

4.2.3 掺杂原子对TiO2的能带和态密度的影响

4.2.4 杂质能级

4.3 其他过渡元素（Ag、W）掺杂TiO2

……

第五章 掺杂FeS2光学性质与电子结构计算

第六章 掺杂ZnS半导体性质与电子结构计算

第七章 晶体场理论基础与计算方法

第八章 尖晶石结构掺杂材料自旋哈密顿参量计算

第九章 掺杂激光基质晶体材料晶格缺陷与局域结构

参考文献

《掺杂材料分子模拟与计算》主要介绍了分子动力学、第一性原理和晶体场等相关理论及其在锂离子电池正极材料、光催化材料、光学材料模拟与计算方面的应用，在原子及电子层次上揭示了材料结构与性能的本质，为掺杂材料的合成与设计以及离子掺杂理论的探索提供可资借鉴的重要理论、方法和技术手段。
《掺杂材料分子模拟与计算》适合于材料设计与计算、凝聚态物理学、计算机科学以及资源环境科学等领域的科研人员、技术人员阅读，也可供大专院校相关专业师生参考。