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第1章 绪言 1

1.1分子动力学模拟的发展历史 1

1.2 MD模拟的应用与意义 6

1.3 MD模拟的发展趋势 6

第2章 分子的物理模型 13

2.1分子的物理模型在化学中的作用 13

2.2原子、分子的几何模型 15

2.3分子的经典力学模型 19

2.4分子的量子力学模型 29

第3章 分子间相互作用 30

3.1分子间相互作用与势函数 30

3.2分子间特殊势函数 32

3.3分子间相互作用的起源 34

3.4氢键相互作用 39

3.5常用分子间相互作用势函数 40

3.6无机巨分子物质的势函数 43

3.7金属势 45

3.8近程相互作用和长程相互作用 46

第4章 常用分子力场 48

4.1水分子力场 48

4.2分子力场的种类 58

4.3 MMn系列分子力场 60

4.4全原子分子力场 66

4.5联合原子分子力场 70

4.6量子化学分子力场 76

4.7通用力场 80

第5章 分子体系的运动方程及其数值解 83

5.1分子体系的运动方程（牛顿第二定律） 83

5.2分子体系的运动方程（哈密顿运动方程） 83

5.3常微分方程的数值解 85

5.4分子体系运动方程的求解思路 87

5.5分子体系运动方程的数值解 88

5.6刚体运动方程的解 90

5.7约束动力学 94

第6章 分子动力学模拟的技巧 96

6.1周期性边界条件 96

6.2势函数的计算技巧 99

6.3长程力的计算 104

6.4温度和压力控制技术 106

第7章MD模拟的统计力学基础 111

7.1热力学的基本概念 111

7.2统计系综和可实现状态 115

7.3各态历经假设与MD模拟 116

7.4体系可实现状态数的估计 118

7.5统计系综的概率分布 118

7.6非Hamilton体系的统计理论 121

7.7演化算符与差分格式 127

第8章 第一性原理分子动力学模拟 135

8.1经典MD模拟的局限性 135

8.2 BOMD和CPMD模拟方法 135

8.3平面波基函数 142

8.4赝势 147

8.5 PIMD模拟 152

8.6质子在甲醇分子和水分子之间迁移过程的AIMD模拟 152

第9章 分子动力学模拟的应用 157

9.1 MD模拟的计算机软硬件 157

9.2模拟体系分子模型的建立 160

9.3 MD模拟的初始条件 163

9.4 MD模拟技术参数的确定 164

9.5 MD模拟的过程 164

9.6 MD模拟结果的处理 165

第10章 分子力场的构建与MD模拟的应用实例 178

10.1聚炔分子力场的构建 178

10.2锂离子电池电解液的MD模拟 182

第11章 与MD模拟有关的其他分子模拟方法 199

11.1非平衡分子动力学模拟 199

11.2 Brown动力学模拟 207

11.3耗散粒子动力学 217

11.4 Monte Carlo模拟 223

参考文献 233

附录 术语约定 242

索引 244