產品名稱：團簇埋入自洽計算 ——蛋白 團簇埋入自洽計算 ISBN編號：9787030643780 書名：團簇埋入自洽計算 ——蛋白質分子和凝聚態材料的電子結構計算 團簇埋入自洽計算 團簇埋入自洽計算 ——蛋白質分子和凝聚態材料的電子結構計算 團簇埋入自洽計算 作者：鄭浩平 代碼：148 開本：16開 是否是套裝：否 出版社名稱：科學出版社
" 團簇埋入自洽計算/蛋白質分子和凝聚態材料的電子結構計算 作 者:鄭浩平 著  定 價:148 出 版 社:科學出版社 出版日期:2020年06月01日 頁 數:332 裝 幀:簡裝 ISBN:9787030643780  ●目錄
前言
章 多電子薛定諤方程及其求解 1
1.1 多電子定態薛定諤方程 3
1.2 Hartree-Fock 方法 4
1.2.1 繫統總能量的期望值 4
1.2.2 求條件極值 7
1.3 Hartree 方法 10
1.3.1 繫統總能量的期望值 11
1.3.2 求條件極值 12
1.4 人為勢方法 14
1.5 CI 計算 17
1.6 小結 23
附錄1 二分量波函數表示 23
參考文獻 29
第2章 密度泛函理論 30
2.1 沒有自旋的多電子繫統的密度泛函理論 30
2.1.1 H-K 定理 30
2.1.2 Kohn-Sham 方程 34
2.2 把 Hohenberg-Kohn-Sham 理論推廣到自旋極化多電子繫統 35
2.2.1 自旋極化多電子繫統的密度泛函理論 35
2.2.2 總能量分別對ρ和ρ變分的具體計算 39
2.3 單電子本征值的物理意義 42
2.4 交換-關聯勢帶來的近似 46
2.5 [變分→Kohn-Sham 方程 + 邊界條件] 帶來的近似 47
2.5.1 材料中真實電子的類型 47
2.5.2 本征波函數的物理意義 49
2.5.3 [變分→Kohn-Sham 方程 + 邊界條件] 對波函數的限制 50
2.5.4 對材料電子結構作“性原理、從頭計算”的三種計算 51
2.5.5 計算法和近似波函數解的選擇 53
附錄 2 泛函的條件極值 54
參考文獻 56
第3章 交換-關聯能和局域自旋密度近似 57
3.1 交換-關聯能的物理圖像 57
3.2 LSDA 下的交換勢 Vx 和交換能密度 "x 59
3.2.1 Hartree-Fock 交換勢的一般形式 60
3.2.2 用均勻自由電子氣模型計算 Hartree-Fock 交換勢 62
3.2.3 Slater 的統計平均交換電荷密度和統計平均交換勢 67
3.2.4 Kohn-Sham 的交換勢 69
3.3 LSDA 下的關聯能 εc 和相關勢 Vc 70
3.3.1 電子關聯能的定義和影響 70
3.3.2 計算電子關聯能的方法之一：CI 計算 71
3.3.3 LSDA 下 von Barth 和 Hedin 的關聯能和關聯勢 71
3.3.4 交換-關聯能的其他表達式 73
參考文獻 73
第4章 單電子薛定諤方程求解的一般討論 75
4.1 把微分方程轉變成代數方程 75
4.2 基函數集 77
4.2.1 原子軌道線性組合基 (用於能帶計算) 77
4.2.2 平面波基 (用於能帶計算) 78
4.2.3 Slater 基 (用於原子、分子、團簇計算) 79
4.2.4 高斯基 (用於原子、分子、團簇計算) 79
4.3 哈密和多中心積分 80
4.4 總能量計算 84
附錄 3 高斯基函數表 86
附錄 4 求高斯基函數積分常用的兩個公式 87
參考文獻 89
第5章 自由團簇計算 90
5.1 繫統和基函數集的選取 90
5.2 電荷擬合 90
5.2.1 目的 90
5.2.2 擬合標準 92
5.2.3 求擬合繫數 aσk的公式 92
5.2.4 電荷擬合後的電子-電子間庫侖相互作用計算公式 94
5.3 交換-關聯勢擬合 95
5.4 空間格點的選取 97
5.5 收斂和阻尼因子 98
5.6 布居數分析 101
5.7 作用在原子上的力及原子平衡位置 102
5.7.1 Hellmann-Feynman 理論 102
5.7.2 求作用在原子核上的合力 103
5.7.3 計算原子在合力作用下移動的距離 104
5.8 過渡態方法和激發態計算 105
5.9 應用於體、表面、雜質問題 107
5.9.1 用“自由團簇計算”研究離子晶體 107
5.9.2 用“自由團簇計算”研究非離子晶體 110
參考文獻 110
第6章 團簇埋入自洽計算 112
6.1 引言 112
6.2 基本方程和特殊邊界條件 113
6.3 特殊邊界條件的物理原因 118
6.4 周圍原子芯區半徑的確定 121
6.5 局域化單電子波函數集的完備性 121
6.6 一個埋入團簇的能量計算公式 123
6.7 三種計算方法對原子內層電子和價電子的描述 126
6.7.1 能帶計算 127
6.7.2 自由團簇計算 130
6.7.3 團簇埋入自洽計算 130
6.8 單電子波函數集的正交化問題 131
6.9 SCCE 中材料的電子態密度的計算 136
6.10 SCCE 在材料科學和生命科學中的應用 136
6.10.1 水溶液中蛋白質分子的電子結構計算 137
6.10.2 晶體 140
6.10.3 雜質 140
6.10.4 表面 140
6.10.5 表面吸附 141
6.10.6 界面 142
附錄 5 兩個有庫侖相互作用粒子間能量的分配 142
參考文獻 144
第7章 晶體電子結構的計算 147
7.1 氧化鎳 NiO(絕緣體) 148
7.1.1 高斯基函數和交換-關聯勢 149
7.1.2 兩原子 Ni-O 團簇的計算結果 151
7.1.3 四原子 Ni2-O2 團簇的基態 154
7.1.4 四原子 Ni2-O2 團簇的光學允許躍遷 157
7.1.5 四原子 Ni2-O2 團簇的光電子譜 158
7.1.6 四原子 Ni2-O2 團簇的磁學性質 159
7.1.7 四原子 Ni2-O2 團簇的能隙 161
7.2 氧化鈷 CoO(絕緣體) 164
7.2.1 團簇的基態 167
7.2.2 光學性質 169
7.2.3 磁學性質 171
7.2.4 能隙 174
7.3 鎳晶體 (導體) 176
7.4 儲氫合金 LaNi5 和吸氫後的 LaNi5H7(導體) 179
7.4.1 LaNi5 的計算結果 179
7.4.2 LaNi5H7 的計算結果 182
7.5 寬能隙半導體氮化鎵 186
7.5.1 研究背景 186
7.5.2 GaN 晶體計算模型 186
7.5.3 GaN 晶體計算結果 189
7.5.4 激發能的過渡態計算 190
參考文獻 192
第8章 溶液中蛋白質分子的電子結構計算 200
8.1 南瓜種子中的胰蛋白酶抑制因子 CMTI-1(含 436 個原子) 206
8.1.1 活性部位的確定 209
8.1.2 溶液中蛋白質分子三維結構測定的誤差 210
8.2 蛔蟲體表的胰蛋白酶抑制因子 (含 912 個原子，兩種空間結構) 213
8.3 艾滋病毒的 HIV-1 蛋白酶與新型循環尿素型抑制劑 DMP323 的復合體的電子結構 (含 3200 個原子，雙鏈) 221
8.3.1 計算參數和準備工作 221
8.3.2 計算結果 230
8.3.3 討論 236
8.4 對三個蛋白質分子電子結構計算的討論 241
8.4.1 計算結果的可靠性 241
8.4.2 蛋白質分子大小的度量 242
8.4.3 計算量 243
參考文獻 247
第9章 含空位和雜質的晶體的電子結構計算 251
9.1 鎳金屬中的吸氫空位 252
9.1.1 引言 253
9.1.2 鎳金屬中單個空位的計算結果 254
9.1.3 鎳金屬中 “空位-1 個中心氫原子” 復合體的計算結果 256
9.1.4 鎳金屬中 “空位-6 個非中心氫原子” 復合體的計算結果 257
9.2 氮化鎵晶體中的鎵空位 259
參考文獻 262
0章 晶體表面的電子結構和空間結構計算 264
10.1 儲氫合金 LaNi5 的表面 266
10.1.1 研究背景 266
10.1.2 計算模型 267
10.1.3 計算結果和討論 268
10.1.4 總結 274
參考文獻 275
1章 構建水溶液對蛋白質分子電子結構的等效勢 278
11.1 研究目的和現狀 278
11.2 計算方法和基本公式 282
11.3 水溶液分子對賴氨酸電子結構的等效勢 285
11.3.1 賴氨酸和 7 個水分子繫統的空間結構 285
11.3.2 水分子勢場中賴氨酸的電子結構 289
11.3.3 偶極子模擬 289
11.3.4 討論 292
11.3.5 結論 294
11.4 水分子模型 295
11.5 異亮氨酸的主要計算結果數據 296
11.6 脯氨酸的主要計算結果數據 301
11.7 水溶液對氨基酸電子結構等效勢的構建進展和應用 306
參考文獻 311
2章 對交換-關聯能泛函難題的解釋 314
參考文獻 316  內容簡介  本書上篇先介紹了材料的多電子薛定諤方程及其求解過程中的問題。然後重點討論了自旋極化的多電子繫統的密度泛函理論，說明理論的嚴格和具體應用中的近似，存在局域化、部分局域化波函數解。再給出了自由團簇計算和SCCE都要用到的方程變換、擬合近似計算、過渡態方法等。很後詳細論述了SCCE的理論、所用的特殊邊界條件、算法、近似和公式。討論了所得局域化波函數組的完備性和正交性。展示了其可能適用的領域。下篇給出了SCCE在多方面的應用。包括NiO（絕緣體）、CoO（絕緣體）、Ni（導體）、LaNi5（導體）和GaN（半導體）五種晶體的電子結構；三個溶液中蛋白質分子的電子結構：南瓜種子中的胰蛋白酶抑制因子CMTI-1（含436個原子），蛔蟲體表的胰蛋白酶抑止因子（含912個原子，兩種空間結構），艾滋病毒的HIV-1蛋白酶與新型循環尿素型抑制劑DMP323的復合體（含3200個原子，雙鏈）；二個含空位和...... "
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