计算机研究材料科学的理论与实践.pdfVIP

维普资讯 15卷第 3捌 济 南 太 学 学 报 (自然科学版) v0li5．No3 2001 9月 JOURNAL OF 』INAN UNIVERSITY(Seier,t~ Sep．2UOI 文章编号 ：1671． 3559c20or103 0237 03 计算机研究材料科学的理论与实践 张蒂祥 ，边秀房。，曹爱增 济i{i太学信gI4@ 工程学院．山东 济南 250021；2 山东大学材料液态结掏及其遗传性教育部重点宴驻室 ．Ih东 济南 250061 摘 要：材#转 学玩是计算机应用 曲一小重要领域 ．也是计 1 从头计算方法 算巩发展骑工丘基础学科。结夸计算机在材抖科学领域 的 丑用 比驶 了从微观结摘 到袖理一质、从数值骨折到工 艺过 从头计算(abinitiocalculation)是指不借助任何 程模拙 、从传统计算到智 能处理等方面 的计算机实验方法， 经验性参数 、不作任何简化而严格计算所需要的积 撂玎 了计算枧研究材料科学的理论和窑践的发屣趋势 。 分然后进人 自洽求解 Hartree—Fock方程的方法、 芙键词：H共廿萝；劳子动力学；象特卡罗方注 ；遗传 算法：袖 它是从量子力学与量子化学发展起来的…种理论 璺厕鳝 ；近佐l动力学 较强的方法 【 ]。它一般分为 3个步骤：第一 ，采 中国分类号 ：TP3016 文献标识码 ：A 用非相对论的量子理论 ，认为质量为 的粒子在势 计算机是一门很特殊的学科。作为一门独立的 场v内某时刻 ￡的位置r可由满足含时薛定谔方程 学科、它具有理科的性质 ，主要体现在计算机软件科 (schr6dinger’stime—dependentequadolt)的渡面数 守 学中．与数学密不可分；同时它还具有工科的性质， (r，t)来描述 ： 11 = 主要体现在计算机硬件科学中， 电子、电路、材料 冉 ( )： ：型 (z2：一1) 等工程技术为基础和依托 然而促进其飞速发展的 0 J 生 i 2 内在矛盾因素却不是作为独立学科的计算机理论科 其 中，冉 ：一 v 为哈弥顿算子 学，而是其几乎无处不在的广泛应用性 ，即工具这一 属性。应用是计算机科学最重要 的特色，它不仅仅 为梯度算子 喜 推动了计算机硬件及软件的发展，也给计算机理论 为拉普斯算子 带来了新的活力 ，各种富有创造性的计算方法不断 涌现 ．其中尤其是 与材料科学有着令世人瞩 目的密 ^= ，h为普朗克(pianck)常数， 为锹拉克 n 切关系。一方面 ，材料科学 的发展极大地促进 了计 (Dirac)常数，由角动量量 子化条件 引出：第二 ，采 算机工业技术的发展 ，侧如，如今称作 “微机”的计算 用Born—Oppenheimer定理做近似处理。在分子体