第一性原理材料计算基础_周健梁奇锋编著.pdf

第一性原理材料计算基础基本和最重要的理论和方法，不追求对每一个部分做完整和深入的介绍，如在固体物理部分集中介绍晶体结构和对称性，但不介绍晶体结合类型、X射线衍射、声子等其他常见内容。在密度泛函理论部分，也避免一些过于理论化和专门化的描述，如不同基组下哈密顿矩阵元的详细解析表达式、各种交换关联势的具体表达式等。在程序计算实例中，也以电子能带、态密度等基础功能为主，许多其他高级功能并未涉及，如第一性原理分子动力学、光学性质、过渡态计算等。另外本书也不涉及密度泛函理论在程序中的具体实现和程序编写。期望通过本书的学习，初学者（高年级本科生和研究生)可以初步了解密度泛函理论的概况，并可以从“零”开始，直至逐步掌握程序的基本使用。本书分为三大部分：第1章为背景介绍，主要介绍了密度泛函理论在材料设计中的作用和发展现状。第24章为基本理论，包括晶体结构和晶体对称性、电子能带结构、紧束缚近似和密度泛函基本理论以及基本实现。第56章为VASP程序基本功能和参数介绍、基本算例和材料拓扑性质基本理论及计算。本书前四章由周健编写，第6章由梁奇锋编写，双方共同编写了第5章，并修订了全书。在本书编写过程中，南京大学王聪同学参与了部分图片的绘制工作。作者特别感谢南京大学现代工程与应用科学学院的支持。由于作者水平有限，书中不可避免会存在一些疏漏和不足，敬请广大读者批评指正。周健（南京大学）】梁奇锋（绍兴文理学院）2019年7月