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第一性原理材料计算基础

周健 梁奇锋

《第一性原理材料计算基础》介绍了计算材料和计算凝聚态物理学中常用的密度泛函理论、程序及应用实例，主要包括材料计算背景介绍；晶体结构和晶体对称性；能带理论和紧束缚近似；密度泛函理论基础；VASP程序基本功能、参数和应用；材料拓扑性质理论和计算实例。 　　《第一性原理材料计算基础》分为六章。第1章为绪论，主要介绍材料设计的基本概念、材料数据库的建立和应用、高性能计算和Linux操作系统。第2章为晶体结构和晶体对称性，主要包括晶体点阵、元胞、对称操作、点群、晶系、原子坐标和倒易空间等内容。第3章为电子能带结构，包括布洛赫定理、玻恩-冯·卡门边界条件、本征方程、紧束缚近似及一些简单材料的算例。第4章为密度泛函理论，主要介绍了Hartree方程、Hartree-Fock方程、密度泛函理论基础、Kohn-Sham方程、基组、赝势以及交换关联势等内容。第5章为密度泛函计算程序VASP，主要介绍VASP程序的基本功能和常见参数，并列举了几个常见的计算实例。第6章为拓扑材料计算实例，专题介绍了材料拓扑性质的基本理论，并列举了若干使用密度泛函理论研究材料拓扑性质的计算实例。

磁体用Nb3Sn超导体临界性能：微结构理论与多尺度多物理场模拟

乔力

Nb3Sn超导体临界性能多尺度多物理场耦合特性及其本构描述是超导电磁固体力学、超导电工技术、装备的数字化设计与制造、超导材料科学等学科关注的基本问题。本书围绕强磁场磁体用Nb3Sn超导体临界性能的微结构理论与多尺度多物理场模拟，针对力—电磁—热多物理场环境下Nb3Sn临界性能和失超在不同尺度上的响应规律及关联，建立了Nb3Sn超导体临界性能预测和分析的多尺度理论模型，并与实验观测结果进行了比对验证。本书建立了考虑超导体多尺度效应的非线性理论模型，发展了相应的数值仿真算法，为强磁场超导磁体装备设计制造、失超防护技术的发展，以及强稳定性超导体的研发提供了支撑。 本书理论分析严格而缜密，可以作为从事固体力学、超导磁体装备设计与制造、超导材料制备等领域研究的技术人员及其他各类科研工作者的参考书，也可以作为相关专业研究生的参考资料。