• 教科書献本のご案内
  • ニュースメール
  • アフターサービス
  • facebook

ナノシミュレーション技術ハンドブック

書籍情報
ISBN978-4-320-12159-1
判型A5 
ページ数516ページ
発行年月2006年07月
本体価格8,000円
ナノシミュレーション技術ハンドブック 書影
ナノシミュレーション技術ハンドブック

 物質・材料に関する設計・研究のために,ナノメートルオーダの諸現象を第一バンド計算に基づいてシミュレーションする際に必要となる様々な技術を集大成したハンドブック。その適用事例から具体的な手法の数々,その基となっている数学・物理・化学・生体などにわたる基礎理論,計算アルゴリズム,さらに関連ソフトウェア・情報関連資料・コンピュータシステムまで,幅広い内容を8部に分類整理し,詳細に解説している。また適宜,興味深いテーマのコラムを配置し,本文に彩を添えている。
 ナノシミュレーションの専門家のみならず,ナノテクやナノサイエンスの分野で技術開発している方,あるいは研究している方,そしてこれからそのような技術開発や研究に携わろうとしている学生などの方々,必携の書。

目次

第1部 ナノシミュレーションの適用事例
走査トンネル顕微鏡
ナノ領域の強度と破壊の第一原理計算
分子エレクトロニクス
フラーレン・ナノチューブ
クラスタの構造
ゼオライト中のメタンの吸着状況
新高密度水素吸蔵材料のシミュレーション
燃料電池における電極反応
高分子電解質膜
固体触媒
核形成(核生成)
エピタキシャル結晶成長
自己集合化膜
医療用新物質探索
ゲノムDNAの塩基配列と遺伝子領域の発見
核磁気共鳴(NMR)
応力計算
表面吸着
固体表面の電子状態計算
粒 界
構造最適化
活性化エネルギ
フント則成立の正確な解釈


第2部 シミュレーション手法
第一原理分子動力学
カー-パリネロ法
密度汎関数法および時間依存密度汎関数法
分子軌道法
フラグメント分子軌道法
メゾスコピック系の電気伝導度計算
線形応答理論
分子動力学法とその歴史
分子力場
ボルツマン方程式
ブラウン動力学
ランジュバン方程式
散逸粒子動力学法
RISM方程式
クラスタ変分法
凝固のフェーズフィールド法
相分離のフェーズフィールド法
差分法
有限要素法


第3部 分子軌道法
多電子系のハミルトニアン
ハートリーの積と一電子近似
ヒュッケル法
スレイター行列式
一電子積分
二電子積分
フォック演算子
ハートリー-フォック方程式
ハートリー-フォック法
制限ハートリー-フォック(RHF)法
非制限ハートリー-フォック(UHF)法
LCAO近似
基底関数
ガウス型基底関数
ロータンの式
メラ-プリセットの摂動法(MP2)
配置間相互作用
カップルドクラスタ法
相対論的効果
基底関数重ね合せ誤差
高精度分子軌道計算
分子間相互作用の計算
分子間力
部分電荷
静電エネルギの計算
z -座標系


第4部 密度汎関数法
密度汎関数理論
コーン-シャム方程式
局所密度近似
ブリルアンゾーン
ブロッホの定理
空間群
断熱近似
ブリルアンゾーン内の積分法(k 点サンプリング)
バンド構造図と状態密度
平面波基底
実空間法
局在軌道基底
自己無撞着計算(セルフコンシステント計算)
マフィン-ティンポテンシャル
APW法
KKR法
LAPW法
FLAPW法
LMTO法
OPW法
擬ポテンシャル法(経験的擬ポテンシャル法)
第一原理擬ポテンシャル法(ノルム保存擬ポテンシャル法)
最適化擬ポテンシャル(ソフト化擬ポテンシャル)
クラインマン-バイランダー展開(分離型擬ポテンシャル)
ウルトラソフト擬ポテンシャル
PAW法
内殻電子補正
全電子混合基底法
第一原理LCAO法
タイトバインディング法
スーパーセル法
グリーン関数法
リカージョン法
オーダN 法
ハリス汎関数
自己相互作用補正
密度勾配近似(GGA)
GW近似
量子モンテカルロ法
LDA+U (LSDA+U )
コヒーレントポテンシャル近似(CPA)
ワニエ関数
力の計算
第一原理分子動力学の応用上の注意点
陽電子のDFT


第5部 分子動力学法
質点系の分子動力学
剛体球の分子動力学法
剛体系の分子動力学法
拘束力学
一般化シェーク法
ギア法
多重時間数値積分法
アンサンブル
定温分子動力学法
能勢-フーバー鎖
定圧分子動力学
定温定圧分子動力学法
グランドカノニカル分子動力学
ギブスアンサンブル分子動力学法
非ボルツマン-ギブス統計
マルチカノニカルアンサンブル
レプリカ交換法
サリス統計
遷移経路サンプリング法
最小作用の原理を用いた分子動力学法
量子古典ハイブリッド法
経路積分分子動力学法
熱力学的諸量の計算方法
輸送係数
ペアポテンシャル
ペア汎関数ポテンシャル
EAMポテンシャル
有効媒質理論によるポテンシャル
クラスタポテンシャル
クラスタ汎関数ポテンシャル
分子間モデルポテンシャル


第6部 モンテカルロ法
ナノからミクロへ,そしてマクロへ
動的変数と確率過程
チャップマン-コルモゴロフの式
粗視化とマスタ方程式
ブラウン運動,調和振動子系,気体分子運動のマスタ方程式
エルゴード性
シンプルサンプリング
インポータンスサンプリング
川崎アルゴリズム
古典粒子系のモンテカルロ法
NTV アンサンブルのモンテカルロ法
等温等圧モンテカルロ法
セミグランドカノニカルモンテカルロ法
グランドカノニカルモンテカルロ法
ヒストグラム法,ギブスアンサンブル・マルチカノニカルモンテカルロ法
パーコレーション
自己回避酔歩(SAW)モデル
高分子ネットワークの格子モンテカルロ法
イジングモデル
臨界現象
古典スピンモデル
種々のスピンモデルとエマルジョン
モンテカルロ繰込み群
量子統計
鈴木-トロッター公式
経路積分モンテカルロ法
量子スピンモデル
変分モンテカルロ法ほか
グリーン関数モンテカルロ法
拡散方程式とウォーカ
拡散モンテカルロ法


第7部 計算アルゴリズム
乱数発生
共役勾配法
準ニュートン法
ブロイデンの方法
RMM-DIIS
リッカート法
シミュレーティッド・アニーリング法
修正シミュレーティッド・アニーリング法
遺伝的アルゴリズム
最大エントロピ法
最小二乗法
オイラー-ラグランジュ方程式
ルンゲ-クッタ法
ガウス積分
ラグランジュの未定乗数法
グリーン関数
離散フーリエ変換
対角化
エバルト法
粒子メッシュエバルト法
高速多重極子展開法
空間のボロノイ分割
相同性(ホモロジ)検索


第8部 計算ソフトウェアおよびコンピュータシステム
電子状態計算(DFT)コード
分子軌道法計算ソフトウェア
連続体ソフトウェア
グラフィクス
オペレーティングシステム
プログラミング言語
スーパーコンピュータ
並列計算
クラスタ技術
グリッド技術
演算性能


和語索引

英語索引

数字・欧字先頭,略語索引

コラム:
ナノテクノロジの市場規模
力の分類
科学技術は4文字熟語?
ナノテクノロジの安全性
電子相関
水二量体
電子相関とファンデルワールス力(MP2による計算の例)
シュレディンガー方程式(1)
シュレディンガー方程式(2)
経路積分と確率過程量子化
ab initio と第一原理
原子間力と分子間力の分類
多体問題は難しい
シミュレーション=模擬実験
スケーリング則
タイトバインディング法とヒュッケル法
リアルナノ
略 称
ブルームーンアンサンブル
メタダイナミクス
核の量子性
エルゴード時間
遅い緩和過程とマルチカノニカルモンテカルロ法
剛体球系のモンテカルロシミュレーション
次元解析
コンピュータの世代