第1章 導(dǎo)論1.1 計算凝聚態(tài)物理簡介1.1.1 計算凝聚態(tài)物理的發(fā)展歷程1.1.2 計算凝聚態(tài)物理方法概述1.1.3 計算凝聚態(tài)物理的發(fā)展趨勢1.2 納米材料簡介1.2.1 納米材料的發(fā)展簡介1.2.2 納米材料的基本性質(zhì)1.2.3 納米材料的實驗制備1.3 計算凝聚態(tài)物理在納米材料設(shè)計中的應(yīng)用1.3.1 分子動力學(xué)方法在納米材料科學(xué)中的應(yīng)用1.3.2 **性原理方法在納米材料科學(xué)中的應(yīng)用1.3.3 蒙特卡羅方法在納米材料設(shè)計中的應(yīng)用第2章 蒙特卡羅方法2.1 蒙特卡羅方法概述2.1.1 基本思想2.1.2 理論依據(jù)2.1.3 蒙特卡羅方法的收斂性與誤差2.1.4 蒙特卡羅方法的特點2.1.5 蒙特卡羅方法的主要應(yīng)用范圍2.2 隨機數(shù)與偽隨機數(shù)2.2.1 隨機數(shù)的定義及產(chǎn)生方法2.2.2 偽隨機數(shù)序列的統(tǒng)計檢驗2.2.3 偽隨機數(shù)的問題與分析2.3 任意分布隨機變量的抽樣2.3.1 離散型隨機變量的直接抽樣2.3.2 連續(xù)型隨機變量的抽樣2.4 動力學(xué)蒙特卡羅方法2.4.1 KMC方法的基本原理2.4.2 指數(shù)分布與KMC方法的時間步長2.4.3 躍遷速率的計算2.4.4 KMC方法實現(xiàn)的幾種算法2.5 蒙特卡羅方法的應(yīng)用2.5.1 蒙特卡羅方法在統(tǒng)計物理中的應(yīng)用2.5.2 基于DLA模型的薄膜生長的蒙特卡羅模擬第3章 經(jīng)典分子動力學(xué)方法3.1 分子動力學(xué)運動方程數(shù)值求解3.2 原胞與邊界條件3.3 勢函數(shù)3.4 分子動力學(xué)模擬的基本步驟3.5 平衡態(tài)分子動力學(xué)模擬3.6 分子動力學(xué)模擬實例第4章 **性原理方法4.1 Born-Oppenheimer絕熱近似4.2 Hartree-Fock近似4.3 密度泛函理論4.3.1 Hohenberg-Kohn定理4.3.2 Kohn-Sham方程4.4 交換關(guān)聯(lián)泛函4.4.1 Slater平均交換勢4.4.2 局域密度泛函4.5 全電子勢線性綴加平面波方法與平面波贗勢方法簡介4.6 全電子勢線性綴加平面波方法的計算實例與分析第5章 智能優(yōu)化方法5.1 智能優(yōu)化方法概述5.2 遺傳算法5.2.1 遺傳算法的基本思想5.2.2 遺傳算法的算法流程5.2.3 遺傳算法的特點5.3 模擬退火算法5.3.1 模擬退火算法的基本原理5.3.2 模擬退火算法的流程5.3.3 模擬退火算法關(guān)鍵參數(shù)和操作的設(shè)計5.4 模擬退火算法優(yōu)化硅納米線結(jié)構(gòu)第6章 格林函數(shù)方法6.1 格林函數(shù)及兩種表象6.1.1 格點表象6.1.2 混合表象6.2 兩種表象之間的轉(zhuǎn)換6.2.1 表象之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系6.2.2 遞歸格林函數(shù)方法6.3 格林函數(shù)的應(yīng)用實例第7章 納米團簇的結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計7.1 金屬和半導(dǎo)體納米團簇7.1.1 金屬納米團簇7.1.2 半導(dǎo)體納米顆粒7.2 過渡金屬合金納米團簇7.2.1 合金納米顆粒結(jié)構(gòu)7.2.2 原子分離情況研究第8章 碳納米管復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計8.1 碳納米管簡介8.1.1 單壁碳納米管的幾何結(jié)構(gòu)8.1.2 碳納米管的穩(wěn)定性8.1.3 碳納米管復(fù)合體系8.2 碳納米管的熔化與預(yù)熔化8.2.1 納米體系熔化判據(jù)8.2.2 標(biāo)準(zhǔn)碳納米管的熔化8.2.3 缺陷對碳納米管預(yù)熔化的影響8.2.4 結(jié)論8.3 碳納米管填充金屬納米線的結(jié)構(gòu)特性與熱穩(wěn)定性8.3.1 細(xì)小金屬納米線的殼層螺旋結(jié)構(gòu)8.3.2 （8，8）碳納米管內(nèi)Au納米線的殼層螺旋結(jié)構(gòu)8.3.3 （8，8）碳納米管內(nèi)Au納米線的熱穩(wěn)定性8.3.4 不同類型碳納米管內(nèi)Au納米線的熱穩(wěn)定性比較8.4 Si納米顆粒在碳納米管表面的生長8.4.1 分子動力學(xué)模擬參數(shù)與勢模型8.4.2 超小Si納米顆粒（10≤n≤30）8.4.3 小Si納米顆粒（n=60，123，191）8.4.4 大Si納米顆粒（n=281，417）第9章 石墨烯納米結(jié)構(gòu)的生長與形貌控制9.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)與特征9.2 碳化硅（SiC）晶體表面石墨烯納米結(jié)構(gòu)的生長9.2.1 計算方法和模型9.2.2 6H-SiC（0001）表面石墨烯的生長與形貌演化9.3 碳化硅（SiC）晶體表面石墨烯納米結(jié)構(gòu)形貌的動力學(xué)模擬9.3.1 計算方法與模型9.3.2 碳化硅晶體表面石墨烯納米薄膜的結(jié)構(gòu)形貌9.3.3 SiC晶體表面石墨烯納米條帶的褶皺形貌：溫度與尺寸效應(yīng)第10章 石墨烯納米條帶電子輸運的調(diào)控10.1 石墨烯及氮化硼納米條帶10.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)對石墨烯及氮化硼納米條帶電子輸運的調(diào)制效應(yīng)10.3 褶皺對石墨烯納米條帶電子輸運的調(diào)制效應(yīng)第n章 二維納米材料的電子性質(zhì)調(diào)控11.1 缺陷對石墨烯電子性質(zhì)的調(diào)控11.1.1 缺陷的產(chǎn)生和分類11.1.2 缺陷對電子態(tài)的調(diào)控11.2 應(yīng)變對石墨烯電子結(jié)構(gòu)的調(diào)制效應(yīng)11.2.1 計算方法與模型11.2.2 無應(yīng)變下Graphene的電子結(jié)構(gòu)11.2.3 對稱應(yīng)變下Graphene的電子結(jié)構(gòu)11.3 應(yīng)變對二維BN電子結(jié)構(gòu)的調(diào)制效應(yīng)11.3.1 空間結(jié)構(gòu)11.3.2 電子結(jié)構(gòu)第12章 低維納米材料的摻雜效應(yīng)12.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)及其研究現(xiàn)狀12.2 3d過渡金屬在單層石墨烯表面的吸附12.2.1 計算方法和理論模型12.2.2 石墨烯吸附3d過渡金屬研究12.3 摻雜對雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和性能的影響12.3.1 理論模型和計算方法12.3.2 Au摻雜雙層石墨烯量子結(jié)構(gòu)12.3.3 分區(qū)摻雜的可行性12.4 碳納米管中3d過渡金屬摻雜的能帶特征第13章 新型石墨烯納米結(jié)構(gòu)的電聲子輸運13.1 不對稱T型石墨納米帶的不對稱輸運特性13.2 Z型石墨納米帶中的共振輸運和量子束縛態(tài)13.3 周期T型石墨納米帶中的聲子共振劈裂13.4 鋸齒型同位素超晶格石墨納米帶的熱輸運