Interatomic Forces in Condensed Matter pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Oxford University Press, USA

作者:Mike Finnis

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2004-01-01

价格:USD 139.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198509776

丛书系列:

图书标签:

力学
凝聚态物理
原子间作用力
材料科学
固体物理
量子力学
计算物理
表面物理
分子动力学
密度泛函理论
晶体结构

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具体描述

There is a continuing growth of interest in the computer simulation of materials at the atomic scale, using a variety of academic and commercial computer programs. In all such programs there is some physical model of the inter-atomic forces, which may be based on something as simple as a pair interaction, such as the Lennard-Jones model, or as complex as a self-consistent, all-electron solution of the quantum mechanical problem. For a student or researcher, the basis of such models is often shrouded in mystery. It is usually unclear how well founded they are, since it is hard to find a discussion of the physical assumptions that have been made in their construction. The lack of clear understanding of the scope and limitations of a given model may lead to its innocent misuse, resulting either in unfair criticism of the model or in the dissemination of nonsensical results. In the present book, models of inter-atomic forces are derived from a common physical basis, namely the density functional theory.The interested reader will be able to follow the detailed derivation of pairwise potentials in simple metals, tight-binding models from the simplest to the most sophisticated (self-consistent) kind, and various ionic models. The book is self-contained, requiring no more background than provided by an undergraduate quantum mechanics course. It aims to furnish the reader with a critical appreciation of the broad range of models in current use, and to provide the tools for understanding other variants that are described in the literature. Some of the material is new, and some pointers are given to possible future avenues of model development.

《流体物质的结构与动力学》本书深入探讨了在高温高压等极端条件下，物质呈现出的非传统状态——流体物质的内在结构与动态行为。与我们日常生活中接触到的固态、液态和气态物质不同，流体物质的形成往往伴随着极端的能量输入，其粒子间的相互作用规律和宏观表现也呈现出独特的复杂性。核心内容概述：本书首先从微观层面入手，详细阐述了构成流体物质的基本粒子（原子、分子、离子等）在高温高压环境下的量子力学行为。我们将探讨电子的激发与退束缚现象，例如在等离子体中，原子核与自由电子的相互作用；以及在金属氢等极端状态下，原子核如何被电子云紧密包裹，形成一种前所未有的紧密结构。本书将运用密度泛函理论（DFT）、蒙特卡洛模拟（MC）等先进的计算方法，来描述这些粒子间的库仑相互作用、范德华力以及更复杂的量子效应，分析其对流体物质能量、压强和稳定性的贡献。接着，我们将目光转向流体物质的宏观性质。对于等离子体，本书将系统介绍其电磁特性，包括等离子体频率、德拜屏蔽效应以及等离子体在磁场中的运动规律，这对于理解恒星内部、核聚变反应器以及空间等离子体环境至关重要。对于在行星内部或超新星遗迹中可能存在的简并物质，本书将深入研究费米统计行为，探讨电子简并压如何对抗引力坍缩，以及中子星物质的奇异性质，如超流性。在动力学方面，本书着重分析流体物质的输运性质，例如热导率、电导率以及粘度。在极高的温度下，粒子间的碰撞频率急剧增加，将导致能量和动量的快速传递。我们将研究这些输运系数如何随温度、压强和粒子密度的变化而演化，以及它们在天体物理过程（如恒星演化）和材料科学（如高温材料设计）中的作用。此外，本书还将探讨流体物质中的相变行为，例如在极高压下，常规物质可能发生的相变，以及这些相变对行星形成和内部结构的影响。本书的独特性与价值：聚焦极端条件：本书的独特之处在于其对极端条件下物质状态的专注，这是传统凝聚态物理研究中较少涉及的领域，但对于理解宇宙的形成、演化以及未来科技的发展具有不可替代的意义。理论与计算并重：本书在理论推导和数值模拟之间取得了良好的平衡。读者不仅能够学习到支撑流体物质理论的物理原理，还能通过具体的计算方法和案例，理解如何量化和预测这些物质的性质。跨学科的应用前景：流体物质的研究横跨天体物理、核物理、等离子体物理、行星科学以及高压物理等多个学科。本书的内容将为这些领域的研究者提供坚实的理论基础和重要的参考信息。目标读者：本书适合于物理学、天文学、材料科学、化学等相关领域的本科高年级学生、研究生以及专业研究人员。对于希望拓展自身研究视野，了解物质在非寻常环境下的行为规律，并对宇宙深处奥秘感到好奇的读者，本书将是极佳的选择。学习本书，您将能够：理解在高温高压极端条件下，物质粒子间的相互作用如何发生根本性变化。掌握描述等离子体、简并物质等流体物质宏观性质的物理模型。学习运用先进的计算技术来模拟和分析流体物质的结构与动力学。深入了解流体物质在天体物理现象和前沿科技中的重要作用。《流体物质的结构与动力学》将带您踏上一段探索物质极限世界的旅程，揭示那些隐藏在宇宙深处和实验室极端条件下的非凡物理现象。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

深入阅读这本书后，我最大的感受是它提供了一个看待凝聚态物质构成的底层视角。它不再将原子间的相互作用视为一个黑箱，而是将其分解为一系列可计算、可量化的物理贡献。这种“拆解”的能力在面对新型材料，比如钙钛矿、二维材料或高熵合金时显得尤为重要。作者在讨论界面和晶界处的力学不均匀性时，强调了应力松弛和弛豫过程中的动力学效应，这让我意识到，静态的能量最小化计算往往是不够的，动态模拟的重要性不言而喻。书中对各种力场参数化方法的批判性回顾，也让我对当前主流计算化学和材料科学软件所依赖的底层物理模型有了更深刻的认识和审视。这本书无疑是任何严肃的凝聚态物理研究者书架上不可或缺的一本参考书，它提供的知识深度和批判性思维的训练，足以支撑未来的研究生涯。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理特定体系的相互作用时，展现出一种令人信服的细致和洞察力。例如，在涉及磁性材料或强关联电子体系时，简单的经典模型往往会失效，而这本书则系统地介绍了如何将自旋相互作用和轨道自由度纳入到原子间力的描述中。我特别关注了关于Hubbard模型在描述电子关联效应中的近似方法，作者不仅详细阐述了平均场理论，还提及了一些更先进的、考虑涨落效应的修正方案。这种层次递进的讲解方式，确保了即便是对该领域有一定了解的研究人员，也能从中发现新的思考角度。更难能可贵的是，书中对计算复杂性和误差控制的讨论也毫不避讳，它坦诚地告诉读者，在追求高精度描述的同时，必须权衡计算成本，这对于指导实际的科研工作至关重要。它不是一本只谈理想状态的书，而是一本真正指导如何在有限资源下解决复杂问题的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本《Interatomic Forces in Condensed Matter》的书真是让人眼前一亮，读完之后感觉对凝聚态物理的理解又上了一个新的台阶。我一直对材料的微观结构和宏观性质之间的联系很感兴趣，这本书在这方面的内容简直是教科书级别的深度和广度。它不仅仅停留在理论的层面，更是深入剖析了各种实际模型和计算方法，比如密度泛函理论（DFT）在描述原子间相互作用中的应用，以及如何将这些理论转化为可操作的数值模拟。书中的推导过程清晰明了，即便是像范德华力、静电相互作用这些看似复杂的概念，在作者的笔下也变得条理分明，易于理解。尤其让我印象深刻的是它对于不同尺度下相互作用力描述的系统性梳理，从量子力学基础到半经验势场，每一种方法的适用范围和局限性都分析得非常透彻。这对于我未来在进行材料设计和模拟工作时，选择合适的工具和方法具有极大的指导意义。这本书的价值不仅仅在于知识的传递，更在于它提供了一种严谨的、从第一性原理出发理解物质世界的方法论。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量也值得称赞，这对于一本涉及大量数学推导和物理模型的专业书籍来说，是提升阅读体验的关键因素。图表清晰、标记准确，使得复杂的势能面和能带结构一目了然。阅读体验上，我感觉作者的叙述风格保持了一种恰到好处的平衡——既有学术的严谨性，又不失科普的流畅性。例如，在解释为什么某些半经验势函数在特定温度范围内表现更优越时，作者引用了大量的背景物理知识，将抽象的势函数拟合与实际的原子运动轨迹联系起来。这种“知其然，知其所以然”的讲解，极大地激发了我继续探索相关领域的兴趣。总的来说，它成功地将一个高度专业化的主题，用一种既权威又易于消化的方式呈现了出来，让人愿意一页一页地读下去，而不是仅仅查找特定的公式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计得非常巧妙，它没有采取那种平铺直叙、堆砌公式的枯燥叙述方式，而是像一位经验丰富的向导，带着读者一步步深入到凝聚态物质复杂力的核心地带。我特别欣赏它在引入新概念时所采用的类比和物理图像构建，这极大地降低了初学者的入门门槛。比如，在讨论晶格振动和声子谱时，作者不仅给出了哈密顿量的数学形式，还花了相当篇幅去解释这些振动模式如何影响材料的热力学性质，这让理论和实验观测之间架起了一座坚实的桥梁。此外，书中对非周期性体系中相互作用的处理，如缺陷、表面和界面处的力学行为，也展现了作者深厚的学术功底。这种处理方式非常贴近当前凝聚态物理研究的前沿热点。对于那些希望从基础理论向应用研究转型的读者来说，这本书提供的理论框架和计算实例无疑是宝贵的资源。它真正体现了理论物理在解决实际工程问题中的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆