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納米光子學與光譜學中的計算模擬 版權信息
- ISBN：9787302570998
- 條形碼：9787302570998 ; 978-7-302-57099-8
- 裝幀：70g純質紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
納米光子學與光譜學中的計算模擬 本書特色
本書不僅僅介紹計算模擬中的原理，而且著重介紹計算和模擬的實際操作方法以及相關程序的使用。列出輸入文件，關鍵詞搭配以及模型的合理搭建等。使讀者能通過本書直接上手研究工作。在此基礎上，可以通過本書介紹的分析方法對實驗和計算結果進行合理的分析和解釋。除了常見的使用方法之外，本書還會給出常見的腳本程序，方便讀者在科研工作中減輕重復勞動的工作量，方便讀者投入更多精力在實際科學問題的研究中。
納米光子學與光譜學中的計算模擬 內容簡介
本書主要針對納米光子學和光譜學中的計算模擬問題進行原理和應用上的介紹。主要分為原理和程序應用兩部分；從計算原理上來說，還可以分為量子力學計算和經典力學模擬。本書采用量子力學和量子化學框架中的性原理技術對分子體系和固體體系及其表面的光譜學模擬和分析；以及使用經典電磁場理論對材料的光學性質和現象進行有限元計算，包括亞波長光學以及表面等離激元的分析和應用。本書在介紹原理、理論以及物理公式的同時，還會列出計算模擬的具體方法，比如程序輸入文件、模型的構建方法以及后續分析繪圖方法。也會給出一些批處理的實用腳本程序以方便讀者使用。 本書可作為從事光子學和光學方向的研究生和科研人員的人門書籍和長期案頭書目。旨在讓初學者能盡快掌握計算模擬技術，并且在相當長一段時間內能從書中獲得幫助。
納米光子學與光譜學中的計算模擬 目錄
Chapter 1 Introduction 1
Chapter 2 Theoretical Basis of Computational Simulation 7
2.1 Semi-empirical method 7
2.1.1 Introduction of semi-empirical method 7
2.1.2 The accuracy and applicable scale of the semi-empirical method 10
2.1.3 Mainstream software 11
2.2 Hartree-Fock method 16
2.3 Density functional theory 19
2.3.1 Difficulties in calculation of actual materials 19
2.3.2 Hohenberg-Kohn theorem 20
2.3.3 Exchange correlation functional 22
2.3.4 Selection of functional 24
2.3.5 How to change the functional 30
2.4 Basis sets 33
2.4.1 Selection of basis sets 33
2.4.2 Application of mixed basis set, custom basis set and pseudopotential basis set in Gaussian 48
2.4.3 Diffuse functions 61
Chapter 3 Calculation and Analysis of Electron Transition Spectra 69
3.1 Calculation method of excited states 69
3.1.1 Introduction 69
3.1.2 TDDFT 71
3.1.3 Other calculation methods excited states 77
3.1.4 Appendix: list of HF components of different DFT functionals 82
3.2 Analysis method of excited states 84
3.2.1 Hole-electron analysis 84
3.2.2 Quantitative description 86
3.2.3 Exciton binding energy 88
3.2.4 Ghost-Hunter index 89
Chapter 4 Vibration Spectrum Calculation and Analysis 91
4.1 IR spectra 91
4.2 Raman spectra 98
4.3 Calculation of vibration-resolved electronic spectra 100
4.3.1 Principles 100
4.3.2 Calculation methods 103
4.3.3 Additional parameters 107
4.4 Vibration mode 108
Chapter 5 Calculation of Nonlinear Optical Properties 112
5.1 Two-photon absorption 112
5.1.1 Calculation method of TPA cross-section 115
5.1.2 Application of TPA calculation 118
5.2 Second order Harmonic wave generate 120
5.2.1 Sum-of-states 120
5.2.2 Calculation of SHG 124
Chapter 6 Calculation and Analysis of Molecular Chiral Spectra 127
6.1 Chirality 127
6.2 Chiral spectroscopy 131
6.2.1 Electron circular dichroism 131
6.2.2 Raman optical activity 135
Chapter 7 First Principles Calculation of Optical Properties of Solids 138
7.1 Optical properties of solids 138
7.2 Light absorption of inorganic solids 139
7.3 Optical properties of semiconductor 140
7.3.1 Intrinsic semiconductor light absorption 140
7.3.2 Extrinsic semiconductor light absorption 141
7.4 Calculation of solid optical properties in common software 142
7.5 Application of solid optical properties in surface plasmon 146
Chapter 8 Application of Electronic Structure Method in Optical Calculation and Analysis 149
8.1 Energy band theory 149
8.1.1 Fundamental assumption 151
8.1.2 Conduction band 151
8.1.3 Valence and forbidden band 152
8.2 Density of states 153
8.3 Effective mass 155
8.4 Application of electronic structure method 157
Bibliography 164
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納米光子學與光譜學中的計算模擬 作者簡介
北京科技大學數理學院教授，博士生導師。先后就職于瑞典隆德大學，中國科學院物理研究所。截至目前，已在Light: Science & Applications、Advance Materials、Small 等期刊上發表高水平論文150余篇，包含8篇ESI高被引論文，論文已被引用5600余次，單篇引用z高230次，H因子40。主持國家自然科學基金重大研究計劃2項；國家自然科學基金面上項目2項；科技部重大研究計劃1項 。
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