Chemical Kinetics and Reaction Dynamics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Upadhyay, Santosh K.

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 236.17

装帧:HRD

isbn号码:9781402045462

丛书系列:

图书标签:

化学动力学
反应动力学
化学反应速率
过渡态理论
分子动力学
碰撞理论
活化能
反应机理
催化
化学物理

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具体描述

"Chemical Kinetics and Reaction Dynamics" brings together the major facts and theories relating to the rates with which chemical reactions occur, from both the macroscopic and microscopic point of view. This book helps the reader achieve a thorough understanding of the principles of chemical kinetics and includes: detailed stereochemical discussions of reaction steps; classical theory based calculations of state-to-state rate constants; and, a collection of matters on kinetics of various special reactions such as micellar catalysis, phase transfer catalysis, inhibition processes, oscillatory reactions, solid-state reactions, and polymerization reactions at a single source. The growth of the chemical industry greatly depends on the application of chemical kinetics, catalysts and catalytic processes. This volume is therefore an invaluable resource for all academics, industrial researchers and students interested in kinetics, molecular reaction dynamics, and the mechanisms of chemical reactions.

新一代材料科学的理论基石书名：材料微观结构与性能的计算模拟作者： [此处可填写两位或三位资深材料科学家或计算物理学家的名字] 出版社： [此处可填写一家知名的学术出版社名称] --- 内容简介《材料微观结构与性能的计算模拟》一书是为高年级本科生、研究生以及在材料科学、凝聚态物理、化学工程等领域工作的专业研究人员量身打造的权威性专著。本书旨在系统性地介绍和深入探讨利用先进的计算方法来理解、预测和设计新型材料的微观结构、动力学过程及其宏观性能的理论框架与实践应用。在当代科学研究中，实验观察往往需要理论模型的支撑，而计算模拟已成为连接原子尺度行为与宏观材料特性的不可或缺的桥梁。本书紧密围绕这一核心理念，构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系，全面覆盖了从量子力学到统计力学的多尺度模拟方法。第一部分：基础理论与计算范式本书的开篇部分将奠定坚实的理论基础。首先，我们详尽阐述了描述材料性质的量子力学基础，重点介绍密度泛函理论（DFT）在计算电子结构、键合特性和静态结构优化中的核心地位。书中不仅深入解析了 Kohn-Sham 方程、交换关联泛函的演化，还提供了实用的计算步骤与结果分析指南，特别强调了赝势的选择和高精度计算的收敛性标准。紧接着，本书过渡到介观尺度和宏观尺度的建模方法。我们详细论述了分子动力学（MD）模拟的理论基础，包括牛顿运动方程的求解、各种经典力场的构建与选择（如嵌入式场、人工势能面），以及如何通过 MD 模拟来揭示扩散、弛豫和相变等过程。同时，为了应对更长时间尺度的挑战，本书引入了蒙特卡洛（MC）方法，阐释其在平衡态性质计算中的独特优势，并讨论了如何将其应用于合金的相图构建和缺陷统计。第二部分：结构-性能的计算桥梁本书的核心价值在于揭示微观结构如何决定材料的宏观性能。在这一部分，我们将计算方法与具体性能指标紧密结合： 1. 力学性能预测：详述了如何利用原子尺度的应力张量计算、弹性常数确定方法，以及在分子动力学框架下模拟位错的生成与运动、裂纹的萌生与扩展。书中有专门章节讨论了如何通过模拟精确计算晶体和非晶材料的杨氏模量、剪切模量和泊松比。 2. 热学与输运性质：对材料的热输运性质，特别是热导率的计算，进行了深入探讨。本书详细介绍了基于玻尔兹曼输运方程的格子动力学方法（如玻尔兹曼有限元法），以及利用反向时空平均（RTA）方法在 MD 框架下计算格波散射和热扩散系数的先进技术。 3. 电学与磁学特性：重点讲解了如何结合 DFT 计算，预测材料的能带结构、有效质量、态密度以及铁电和压电响应。对于磁性材料，书中阐释了利用海森堡模型与自旋密度泛函理论相结合的方法，来模拟磁耦合强度和居里温度。第三部分：动力学与过程模拟的前沿课题材料的实际应用往往受制于其形成和演化过程。本部分聚焦于超越平衡态的动力学模拟技术： 1. 相变与形核动力学：我们探讨了如何使用 Metadynamics、有限温度分子动力学（FT-MD）以及基于路径积分的量子效应处理方法，来计算反应势垒，追踪界面迁移和相变过程中的过渡态结构。特别关注了异质形核和生长过程的动力学路径分析。 2. 界面与表面现象：详细分析了真空/固体、液/固界面的结构弛豫、表面能计算以及吸附物的扩散机制。书中包含了对晶体缺陷（空位、间隙原子、位错环）在不同应力场和温度下的迁移动力学的案例分析。 3. 机器学习在材料模拟中的融合：认识到传统第一性原理计算的局限性，本书专门开辟章节介绍如何利用机器学习（如神经网络势能面，NNP）加速模拟过程。阐述了如何构建高维特征空间、训练势函数，并将其应用于超大规模分子动力学模拟，以实现对复杂合金或高熵材料的快速筛选。本书特色：实践导向：书中穿插了大量源自前沿研究的真实案例，并提供了使用知名开源/商业软件包（如 VASP, LAMMPS, Quantum ESPRESSO 等）进行实际操作的指导性说明和关键输入文件的示例解读。理论深度与广度兼备：既保证了对核心物理和化学原理的严谨推导，又兼顾了多尺度方法的全面覆盖，使读者能够根据研究问题选择最合适的计算工具。强调不确定性分析：对计算结果的误差来源（如交换关联近似误差、截断误差、统计采样不足）进行了深入剖析，培养读者批判性评估模拟结果的能力。《材料微观结构与性能的计算模拟》不仅是一本教科书，更是一本面向研究的工具书。它将帮助读者构建一套完整的计算材料科学思维体系，从而加速新材料的发现和优化进程。本书的读者将能够熟练运用现代计算工具，深入洞察材料世界中“为什么”和“如何发生”的根本性问题。