具体描述
《有机化学中的拓扑量子方法》系统介绍了有机化学中的拓扑量子方法及其在有机化学定量结构性能/活性相关（QSPR/QSAR）中的应用。主要内容包括基团极化效应参数和拓扑立体效应指数的计算；有机分子拓扑量子键连接矩阵的构造以及分子结构特征参数的提取，矩阵特征根、拓扑量子轨道能级、原子电荷、化学键的键级等参数的计算；应用上述分子结构参数，对烷烃、单取代烷烃、链状烯烃、含C=0键和N＝0键有机化合物、芳香烃和极性芳香化合物等各类有机物的热力学性能、化学反应性能、光学性能、色谱性能、价电子能量、酸性和生物活性进行定量相关研究。
《有机化学中的拓扑量子方法》可以作为化学专业、生物化学专业和物理化学专业的大学高年级学生、研究生、教师等的教学用书或参考书，也可供化学化工、生物化学、环境化学、医药、农药和材料分子设计等领域研究人员参考。
现代材料科学中的前沿探索：晶格动力学与缺陷工程 书籍简介 本书聚焦于现代材料科学研究的核心领域，深入探讨了晶格动力学、材料缺陷的结构与性能影响，以及先进表征技术在理解复杂固体材料中所扮演的关键角色。本书旨在为高年级本科生、研究生以及材料研究领域的专业人士提供一个全面、深入且富有洞察力的参考框架，用以理解和设计具有特定功能的下一代工程材料。 第一部分：晶格动力学基础与高精度模拟 本部分奠定了理解材料宏观性质微观根源的理论基础。我们首先复习了周期性晶体中的声子理论，详细分析了布里渊区内的色散关系，并引入了群速度和密度函数（DOS）的概念，这是理解热输运、声学耦合及介电响应的关键。 随后，本书将重点转移到非平衡态晶格动力学的计算方法。不同于传统的基于势能面的平衡态分析，我们详细阐述了分子动力学（MD）模拟在捕捉瞬态现象中的应用，包括热扩散、能量耗散路径以及相变过程中的原子行为。具体而言，我们详细讨论了从头算分子动力学（AIMD）的优势与挑战，特别是在处理强电子结构变化体系时的计算资源优化策略。 书中对“热力学参数的精确计算”进行了专门的探讨。这包括通过准简谐近似（QHA）计算弹性常数随温度的变化、热膨胀系数的精确评估，以及如何利用更先进的非谐性修正方法（如路径积分分子动力学，PIMD）来准确描述零点能和量子效应在轻元素（如氢化物）中的影响。 第二部分：晶体缺陷的物理化学与电子结构影响 材料的性能往往被微小的结构缺陷所主导。本部分系统梳理了晶体缺陷的分类、形成机理及其对材料整体性能的决定性影响。 点缺陷分析： 我们详尽分析了空位、间隙原子、替位原子和钯-诺伊曼簇的形成热力学。通过密度泛函理论（DFT）计算，本书提供了计算缺陷能级的系统方法，并展示了如何利用费米能级的位置来预测缺陷的电荷态和在不同气氛下的稳定性。特别关注了半导体和氧化物中，氧空位（$V_O$)和金属间隙原子在掺杂和退火过程中的动态行为。 线缺陷与界面工程： 碟错、位错的几何结构、滑移系统以及它们在塑性形变中的核心作用被深入解析。我们引入了不完全周期性边界条件（PBC）下的模拟技术，用以精确描述位错核的结构。对于薄膜和异质结，界面结构和应变失配是决定界面电子特性的关键。本书探讨了界面陷阱态的形成机制，并展示了如何通过应变工程或界面钝化层来调控载流子迁移率。 位错-缺陷相互作用： 讨论了位错如何作为缺陷的“捕获器”或“源”，影响材料的辐照损伤修复机制和高温蠕变行为。这部分内容对于核材料和高温合金的设计至关重要。 第三部分：先进表征技术与数据驱动的材料结构解析 理论计算必须与实验观察相结合。本部分着重介绍了现代材料表征中用于解析晶格动力学和缺陷分布的高级技术。 高分辨率结构解析： 重点介绍了球差校正透射电子显微镜（STEM/HAADF）在原子尺度成像中的最新进展。本书详细阐述了如何利用高角环形暗场（HAADF）图像对比度与DFT计算结果进行定量匹配，从而精确确定表面吸附物或界面缺陷的位置。此外，结合X射线吸收精细结构（XAFS）谱学，我们探讨了如何确定局部原子环境的几何结构和氧化态，特别是针对无序或纳米尺度材料。 动力学过程的实时监测： 介绍了利用原位/非原位（In-situ/Operando）技术监测材料在真实工作条件下的变化。这包括在拉伸或加热环境下进行的同步辐射衍射（XRD）研究，以及飞秒激光激发下的超快电子衍射，用于捕捉原子在激发态下的瞬态结构变化。 声子谱的实验测量： 详细介绍了非弹性中子散射（INS）和拉曼/红外光谱在测量晶格振动模式（声子谱）中的互补性。如何通过分析低频拉曼峰的宽度和位移来推断晶格缺陷的浓度和电子-声子耦合强度，是本节的关键内容。 第四部分：拓扑材料中的晶格稳定性与结构保护 尽管本书侧重于经典和结构材料科学，但理解如何利用晶格振动模式来维持或破坏某些拓扑保护态是现代交叉学科研究的必然要求。 本书最后探讨了晶格振动与拓扑绝缘体/半金属的稳定性之间的微妙联系。例如，分析声子散射如何影响拓扑表面态的寿命和导电性。我们讨论了晶格畸变（如Jahn-Teller效应或结构相变）如何诱导或消除拓扑非平庸性，并强调了晶格热涨落对拓扑保护边缘态鲁棒性的影响。 通过跨越微观力学、量子计算和先进实验的综合视角，本书为读者提供了一套全面的工具集，以应对下一代功能材料设计中最为棘手的结构-性能关联问题。
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对量子化学真的没有执念了，真心是看不懂多少，就算觉得看懂也是似懂非懂，我承认没那智商。
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