Introduction to Computational Materials Science:Fundamentals to Applications

图书简介

Emphasising essential methods and universal principles, this textbook provides everything students need to understand the basics of simulating materials behaviour. Topics covered range from electronic structure methods to microstructural evolution, appendices provide crucial background material, and exercises, worked examples and computer codes are provided online to complete the teaching package.

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Part I. Some Basics: 1. Materials modelling and simulation; 2. The random walk model; 3. Simulation of finite systems; Part II. Atoms and Molecules: 4. Electronic structure methods; 5. Interatomic potentials; 6. Molecular dynamics; 7. The Monte Carlo method; 8. Molecular and macromolecular systems; Part III. Mesoscopic Methods: 9. Kinetic Monte Carlo; 10. Monte Carlo methods at the mesoscale; 11. Cellular automata; 12. Phase-field methods; 13. Mesoscale dynamics; Part IV. Some Final Words: 14. Materials selection and design; Part V. Appendices: A. Energy units; B. Introduction to materials; C. Mathematical background; D. Classical mechanics; E. Electrostatics; F. Quantum mechanics; G. Statistical thermodynamics and kinetics; H. Linear elasticity; I. Introduction to computation.

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