現(xiàn)代晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測方法

Artem R.Oganov

了解晶體結(jié)構(gòu)是深入理解晶體材料基本性質(zhì)的途徑。目前，通過x-X：衍射方法確定材料晶體結(jié)構(gòu)的實驗技術(shù)已經(jīng)相對完善，但在某些特殊條件下，確定材料的晶體結(jié)構(gòu)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，此時，通過理論方法預(yù)測材料的晶體結(jié)構(gòu)成為關(guān)鍵。本書收集了結(jié)構(gòu)預(yù)測領(lǐng)域知名專家的許多見解，對這個復(fù)雜和迅速發(fā)展的領(lǐng)域，本書提供了獨特的視角，反映了不同作者的許多觀點。該書總結(jié)了過去幾年取得的重大成就，并討論了仍然存在的挑戰(zhàn)。

本書分為8章。1.引言，介紹晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測為一項艱巨的任務(wù)；2.能量圖景和使用盆地跳躍法進行結(jié)構(gòu)預(yù)測；3.隨機搜索方法；4.使用模擬退火算法預(yù)測固體化合物；5.模擬晶體中結(jié)構(gòu)相變：贗動力學(xué)法；6.應(yīng)用極小值跳躍方法進行全局憂化；7.使用遺傳算法預(yù)測晶體結(jié)構(gòu)；8.重建相變中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換路徑：樣品分子動力學(xué)采樣轉(zhuǎn)化路徑的啟示。

本書作者Artem R Oganov教授在紐約州立大學(xué)(石溪分校)地球科學(xué)系和紐約計算科學(xué)中心任職。Oganov教授近幾年發(fā)展的遺傳算法在高壓新相的預(yù)測研究上取得巨大成功，在Nature，PNAS，PRI，等國際著名學(xué)刊發(fā)表了多篇有影響的文章。Oganov教授目前是美國礦物雜志(American Mineralogist)的副主編，德國晶體學(xué)雜志(Zeitsehrift fur Kristallograph—ie)的編委，是32種國際刊物的審稿人，其中包括Nature，Science，Nature Chemistry，Nature Materials，PRL等多種頂級刊物。

該書涵蓋了晶體學(xué)、對稱性和材料科學(xué)的基本知識，陳述嚴格并易于閱讀。本書結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及作者取得的最新研究成果，詳細論述了晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測的許多新觀點和方法，介紹了現(xiàn)代晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測的研究熱點和最新動態(tài)，并提供了若干圖表、數(shù)據(jù)、實例和有關(guān)文獻資料。本書可供涉及材料科學(xué)領(lǐng)域的化學(xué)工作者，尤其是合成、材料、晶體工程等研究方向的研究生和科研工作者閱讀。

劉儒平，博士后

(南開大學(xué))