從頭計算分子動力學(xué)基本理論和高級方法

1、從頭計算分子動力學(xué)基本理論和高級方法Dominik MarxAb Initio MolecularDynamicsBasic Theory and Advanced Methods2009； 584ppHardbackISBN9780521898638D. Marx 等著 從頭計算分子動力學(xué)方法或稱為第一原理分子動力學(xué)， 是對分子作經(jīng)典與量子混合處理的一種方法，其基本思想最 早是由 Paul Enrenfest 提出來的，他把原子核視為經(jīng)典粒子 而把電子仍作為量子對象，實質(zhì)是一種平均場理論。其后， 發(fā)展成著名的 Born?Oppenheimo 絕熱分子動力學(xué) ，廣泛地 應(yīng)用于量子化學(xué)和一些少體

2、問題的研究工作。 1985 年 R.Car 和 M. Parrinello 把兩者的優(yōu)點以優(yōu)化的方法結(jié)合起來， 極大 地提高了這一方法的應(yīng)用能力和使用范圍，因而受到普遍的 重視。從頭計算分子動力學(xué)通過統(tǒng)一處理分子動力學(xué)和電子 結(jié)構(gòu)理論把密度泛函理論和分子動力學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合，使 復(fù)雜分子體系和過程，包括化學(xué)反應(yīng)以及電子的極化效應(yīng)和 化學(xué)鍵的本質(zhì)等實際的計算機(jī)模擬領(lǐng)域發(fā)生了革命性改變。本書第一次提供了這一快速增長領(lǐng)域涉及的方法及其 廣泛的應(yīng)用范圍，從基礎(chǔ)理論直到先進(jìn)的方法給出了協(xié)調(diào)一 致的闡述，堪稱是對研究生和研究人員的一部極具吸引力的 教材。它包含了各種從頭分子動力學(xué)技術(shù)的系統(tǒng)推導(dǎo)，使讀 者能

3、理解常用的方法，評估它們的優(yōu)點和缺點。本書還討論 了廣泛使用的 Car?Parrinello 方法的特點， 糾正了目前在研究 文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的各種錯誤。此外，本書還詳細(xì)地介紹了一些用于典型平面波的電子 結(jié)構(gòu)編碼和程序設(shè)計的、使該領(lǐng)域的初學(xué)者容易理解并普遍 使用的程序包，并使開發(fā)人員能夠方便地改進(jìn)它們的代碼及 添加新的功能。除了前言和第 1 章開場白“為什么需要從頭計算分子動 力學(xué)”之外，本書的內(nèi)容分為三大部分共10 章，第一部分基本技巧，含第 2-4 章，2. 入門：統(tǒng)一 MD 和電子結(jié)構(gòu)； 3. 實 現(xiàn)：使用平面波的基； 4. 用平面波處理原子：精確的贗勢。 第二部分高級技巧，含第 5-8 章， 5.超出標(biāo)準(zhǔn)的從頭計算分 子動力學(xué)； 6. 超越保模贗勢； 7. 計算性能； 8. 并行計算。 第三部分應(yīng)用，含第 9-11 章，9. 從材料到生物分子； 10. 來 自于從頭模擬的一些性能； 11. 展望。這是一部內(nèi)容十分新穎豐富且實用性很強(qiáng)的高水平教 材。作者們敘述的內(nèi)容盡可能詳盡，特別注重一些使用的技 巧和難點的分析討論。對于從事與分子動力學(xué)相關(guān)的教學(xué)與 科研人員、高年級大學(xué)生和研究生是一本很好的參考書。丁亦兵，教授(