Наноконструирование в науке и технике. Введение в мир нанорасчета

Наноконструирование в науке и технике. Введение в мир нанорасчета
Рит М. Серия Физика ISBN 5-93972-461-2 Издательство «РХД» 2005 г.
Обложка, 160 стр.
Формат 60х84 1/16
Вес  195 г
240

Аннотация

       Нанотехнология - это технология работы с молекулами. Прогнозируется, что ее развитие приведет к революционным успехам в медицине, электронике, информационных технологиях, энергетике и других областях человеческой деятельности.
       Данная монография является живым и образным введением в методы и задачи
наноинженерии. В ней отражены сложности, возникающие при проектировании и конструировании вычислительных наноустройств. Детально рассмотрены этапы развития этого нового направления в науке. Основное внимание уделяется методу молекулярной динамики, который применяется для анализа нового класса задач, направленных на исследование свойств атомных кластеров (которые, в свою очередь, являются основой для наноустройств). Приводятся полные сведения из области смежных фундаментальных наук (биологии, физики, химии, информатики и техники), необходимые для понимания излагаемого в работе материала.
       Книга будет полезна для студентов и специалистов по компьютерному моделированию и методам молекулярной физики.

Содержание

Предисловие к данному изданию.

Предисловие

1. Введение


2. Межатомные потенциалы
2.1. Квантово-механическая трактовка многочастичной задачи
2.2. Поверхность потенциальной энергии
2.3. Приближение парного потенциала
2.4. Преимущества и ограничения приближения парного потенциала
2.5. Феноменологические потенциалы
2.5.1. Потенциалы Букингема
2.5.2. Потенциалы Морса
2.5.3. Потенциалы Леннарда-Джонса
2.5.4. Потенциалы Баркера для криптона и ксенона
2.6. Псевдопотенциалы
2.6.1. Потенциал Шоммерса для алюминия
2.7. Многочастичные потенциалы

3. Молекулярная динамика
3.1. Модели для расчетов молекулярной динамики
3.1.1. Начальные значения
3.1.2. Установление изотермического равновесия
3.1.3. Границы
3.1.4. Нанорасчет и наноконструирование
3.2. Методы визуализации
3.3. Решение уравнений движения
3.3.1. Алгоритмы Верле
3.3.2. Предиктор-корректор Нордсика-Гира
3.3.3. Оценка алгоритмов интегрирования
3.3.4. Другие методы
3.3.5. Нормированные величины
3.4. Вычисление эффективного силового поля
3.4.1. Вычисление силы
3.4.2. Метод списков
3.4.3. Ячеечные алгоритмы
3.4.4. SPSM процедура
3.4.5. Обсуждение
3.5. Применения

4. Изучение наносистем
4.1. Термостабильность
4.2. Основные свойства материалов
4.3. Износ на нанометровом уровне
4.4. Средние значения и корреляционные функции
4.4.1. Теория ансамблей
4.4.2. Парная корреляционная функция
4.4.3. Среднеквадратичное смещение
4.4.4. Автокорреляционная функция скоростей
4.4.5. Обобщенная фононная плотность состояний
4.4.6. Структурный фактор
4.4.7. Дополнительные замечания

5. Наноконструирование - исследования и выводы
5.1. Функциональные наноструктуры
5.2. Наномашины
5.3. Нанокластеры
5.3.1. Исследование структуры
5.3.2. Динамика состояний кластера $\mathrm{Al}_{500}$
5.3.3. Влияние начальных условий
5.3.4. Влияние начальной температуры
5.3.5. Влияние кристаллической структуры
5.3.6. Влияние внешней формы и размера кластера
5.3.7. Влияние потенциала взаимодействия (материала)
5.3.7. Выводы
5.4. Моделированные превращений нанокластеров
5.5. Аналоговые соображения
5.6. Явление бифуркации на нанометровом уровне
5.7. Аналогии с биологией
5.8. Заключительные соображения

Литература

Алфавитный указатель