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內容簡介

　　《分子間相互作用：物理圖像、計算方法與模型勢能》第1、2章詳細定性介紹瞭各種長程、中程和短程分子間力；第3章介紹瞭分子間相互作用的定量計算方法及應用；第4章詳細討論瞭非加和性及與其相關的多體力；第5章給齣瞭50多個模型勢能，主要是基於物理、化學、生物實驗數據的處理以及數據模擬，其中對於國際上廣泛使用的各種計算方法進行瞭詳細地論述。同時，為瞭方便讀者使用，《分子間相互作用：物理圖像、計算方法與模型勢能》專門列有附錄，詳盡給齣瞭各種必要的數學工具以及多電子體係的量子計算方法。
　　《分子間相互作用：物理圖像、計算方法與模型勢能》適閤於物理、化學、生物及交叉領域從事理論計算與實驗研究的，特彆是進行分子間相互作用研究的研究人員參考，教師與研究生是《分子間相互作用：物理圖像、計算方法與模型勢能》的主要讀者對象。

目錄

第1章 背景知識
1.1 主題和特徵
1.2 曆史概覽
1.3 相互作用勢的概念和絕熱近似
1.4 分子間作用力的一般分類
參考文獻

第2章 分子間相互作用的類型：定性圖像
2.1 直接靜電相互作用
2.1.1 一般錶達式
2.1.2 多極矩
2.1.3 多極-多極相互作用
2.2 共振相互作用
2.3 極化相互作用
2.3.1 誘導相互作用
2.3.2 色散相互作用
2.4 交換相互作用
2.5 長程相互作用中的遲滯效應和溫度的影響
2.6 相對論（磁）相互作用
2.7 宏觀物體間的相互作用
參考文獻

第3章 分子間相互作用的計算
3.1 長程極限
3.1.1 對Coulomb相互作用能算符多極展開的一般錶達式的推導
3.1.2 兩個S態原子間的相互作用能
3.1.3 分子體係的色散和誘導相互作用
3.1.4 多極展開的收斂性
3.1.4.1 微擾級數的多極展開
3.1.4.2 對多極展開收斂性的研究
3.1.5 除去多極展開中的發散
3.2 中等與短距離情況
3.2.1 含交換作用的微擾理論
3.2.1.1 交換-微擾理論（exchange-perturbation theory）級數的
任意性
3.2.1.2 對稱性匹配微擾理論
3.2.1.3 允許使用標準Rayleigh-Schr?dinger微擾理論的方法
3.2.2 變分法
3.2.2.1 Hartree-Fock近似與電子相關的考慮
3.2.2.2 基組重疊誤差（BSSE）
3.2.2.3 密度泛函理論
參考文獻

第4章 分子間相互作用的不可加性
4.1 不可加性的物理本質以及多體力的定義
4.2 對不可加效應的展示
4.3 微擾理論和多體分解
4.3.1 普遍公式
4.3.2 在二級微擾下色散能可加性的證明
4.3.3 高階色散能
4.4 原子團簇中的多體效應
4.4.1 稀有氣體團簇
4.4.2 金屬團簇
4.4.3 堿土金屬團簇的結閤本質
4.4.3.1 研究堿土金屬元素的結閤方式為什麼是重要的
4.4.3.2 二聚體和三聚體的結閤本質
4.4.3.3 未占據軌道的布居
4.5 原子-原子勢方案和不可加性
參考文獻

第5章 模型勢
5.1 半經驗模型勢
5.1.1 剛球模型勢
5.1.2 Lennard-Jones勢
5.1.3 對Lennard-Jones勢的修正
5.1.3.1 （12-6-4）勢
5.1.3.2 （m-6-8）勢
5.1.3.3 Kihara勢
5.1.4 Buckingham勢
5.1.5 對Buckingham勢的修正
5.1.6 描述雙原子分子光譜性質的模型勢
5.1.6.1 Morse勢
5.1.6.2 Rydberg勢
5.1.6.3 P?schl-Teller勢
5.1.6.4 Kratzer勢
5.1.6.5 Dunham展開及其變式
5.1.7 各嚮異性勢
5.1.7.1 Keesom勢
5.1.7.2 Stockmayer勢
5.1.7.3 原子-綫型分子的相互作用勢
5.1.7.4 用於水和溶液體係研究的模型勢
5.1.8 屏蔽庫侖勢
5.1.9 Born-Mayer勢
5.1.10 Boys-Shavitt多參數模型勢
5.1.11 組閤（分段）模型勢
5.1.11.1 Erginsoy-Vineyard-Englert勢
5.1.11.2 ESMSV和MSV勢
5.1.12 金屬和半導體研究中采用的模型勢
5.1.12.1 膠閤勢
5.1.12.2 顯含三體相互作用項的模型勢
5.1.13 根據從頭計算所得勢能麵擬閤的模型勢
5.2 模型勢中參數的確定
5.3 根據實驗數據重構模型勢
5.3.1 Rydberg-Klein-Rees方法
5.3.2 散射問題的逆問題
5.3.2.1 對問題的一般描述
5.3.2.2 準經典的處理方法：Firsov方法
5.3.3 根據熱力學數據重構模型勢
5.4 全局優化方法
5.4.1 對問題的簡要介紹
5.4.2 模擬退火算法
5.4.3 超麯麵形變方法
5.4.3.1 擴散方程法
5.4.3.2 阱間跳躍算法
5.4.4 遺傳算法
參考文獻

附錄A 基本物理常數和物理單位轉換錶
附錄B 一些必要的數學工具
B.1 矢量和張量的微積分
B.1.1 矢量的定義-加法法則
B.1.2 標量和矢量的乘積-三重標積
B.1.3 行列式
B.1.4 矢量分析-梯度、散度和鏇度
B.1.5 矢量空間和矩陣
B.1.6 張量
B.2 群論
B.2.1 群元素的特徵
B.2.2 群的錶示
B.2.3 置換群
B.2.4 綫性變換群和三維鏇轉群
B.2.5 點群
B.2.6 不可約張量和球張量
參考文獻

附錄C 多電子係統的量子力學計算方法
C.1 絕熱近似
C.2 變分法
C.2.1 自洽場（SCF）方法
C.2.2 考慮電子關聯的方法
C.2.2.1 r12依賴的波函數
C.2.2.2 組態相互作用
C.2.2.3 耦閤簇（CC）方法
C.2.2.4 密度泛函理論（DFT）方法
C.3 微擾理論
C.3.1 Rayleigh-Schr?dinger微擾理論
C.3.2 M?ller-Plesset微擾理論
C.3.3 算符形式和Brillouin-Wigner微擾理論
C.3.4 變分微擾理論
C.3.5 漸進展開-Padé逼近式
參考文獻
索引

前言/序言

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分子間的相互作用是除共價鍵、離子鍵和金屬鍵以外，分子間相互作用的總稱。分子間相隔較遠時，以吸引作用為主；相隔很近時，以排斥作用為主。當分子相互接近聚集在一起時，吸引作用和排斥作用達到平衡，使分子間作用能處於最低點，而成為穩定的聚集體。這裏，分子間作用力指存在於分子與分子之間或惰性氣體原子間的作用力，又稱範德華力，具有加成性屬於次級鍵。氫鍵、範德華力、鹽鍵、疏水作用力、芳環堆積作用、鹵鍵都屬於次級鍵（又稱分子間弱相互作用）。而對於分子間相互作用的研究在物理學、化學和生物學領域都是一個很重要的課題，該作用決定瞭氣體、液體和晶體的物理化學性質，以及化閤物的穩定性。極性分子與極性分子之間，取嚮力、誘導力、色散力都存在；極性分子與非極性分子之間，則存在誘導力和色散力；非極性分子與非極性分子之間，則隻存在色散力。這三種類型的力的比例大小，決定於相互作用分子的極性和變形性。極性越大，取嚮力的作用越重要；變形性越大，色散力就越重要；誘導力則與這兩種因素都有關。因此研究分子間相互作用對於深層次研究科學問題具有非常重要的意義。很多與分子模擬相關的中文書，大都是你方抄罷我齣版，內容雷同缺亮點。前幾年，那本分子模擬，還算不錯，不過書後部關於分子對接的內容，有些脫節......不說這個瞭。現在這本，權威、全麵（徹底），對教師和學生都很有用的一本書。對於物理，化學，材料科學等專業都有用。

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