本书系统介绍了含能材料的本征结构与性能，包括以下内容：含能材料本征结构的定义与内涵，含能晶体分类，分子模拟方法在含能材料本征结构中的应用，含能分子和含能单组分分子晶体，含能分子晶体的多晶型与晶型转变，含能离子晶体，含能共品，含能原子晶体、含能金属晶体和含能混合型晶体，氢键、氢转移与卤键，含能晶体中的堆积以及低感高能材料的晶体工程。
本书可作为含能材料、分子材料与计算材料领域科研工作者和学生的参考用书。

张朝阳，湖北京山人，中国工程物理研究院化工材料研究所研究员，博士生导师。复旦大学物理化学专业博士毕业。主要从事计算含能材料研究。中国化学会燃烧化学专业委员会成员，中国材料研究学会极端条件材料与器件分会成员，火炸药燃烧国防科技重点实验室学术委员会委员，北京计算科学研究中心客座研究员，中国科学技术大学、重庆大学、西南科技大学、西南石油大学兼职研究生导师。《含能材料》、Energetic Materials Frontiers、FirePhysChem、Journal of Atomic and Molecular Sciences期刊编委。发起全国性的学术会议“计算含能材料学论坛”和“中物院计算材料学与计算化学论坛”。发表期刊论文200余篇。入选爱思唯尔2020年“中国高被引学者”榜单（材料学科）和斯坦福大学编制的2020年全球前2%顶尖科学家榜单。获中物院“于敏数理科学奖”、中物院“邓稼先青年科技奖”、“中物院科技创新奖”和“军队科学技术进步奖”。邮箱地址：chaoyangzhang@caep.cn。

01 绪言
1.1 含能材料
1.2 含能材料的本征结构
1.3 引入本征结构的益处
1.4 本书目的及组织结构
参考文献
02 含能晶体分类
2.1 引言
2.2 含能晶体分类标准
2.2.1 基本结构单元
2.2.2 含能晶体类型
2.3 含能晶体类别
2.3.1 含能分子晶体
2.3.2 含能离子晶体
2.3.3 含能原子晶体
2.3.4 含能金属晶体
2.3.5 含能混合型晶体
2.4 含能晶体分类启示
2.4.1 PCP间相互作用与晶体稳定性的关系
2.4.2 晶体类型与其能量的关系
2.5 结论与展望
参考文献
03 分子模拟方法在含能材料本征结构中的应用
3.1 引言
3.1.1 分子模拟在含能材料研究中的重要性
3.1.2 分子模拟的应用
3.2 量子化学方法及其应用
3.2.1 量子化学方法概述
3.2.2 描述几何结构
3.2.3 描述电子结构
3.2.4 描述热力学性质
3.2.5 描述反应性
3.3 DFT色散校正方法及其应用
3.3.1 预测晶体密度
3.3.2 预测晶胞参数
3.3.3 预测晶格能
3.3.4 计算效率的比较
3.4 分子力场方法及其应用
3.4.1 经典力场及其应用
3.4.2 一致性力场及其应用
3.4.3 反应性力场及其应用
3.5 Hirshfeld表面分析法及其应用
3.5.1 基本原理
3.5.2 描述分子间相互作用
3.5.3 描述同一分子在不同晶体环境中的相互作用
3.5.4 描述同一离子在不同晶体环境中的相互作用
3.5.5 预测剪切滑移特性和撞击感度
3.5.6 Hirshfeld法优缺点小结
3.6 用于计算含能分子和晶体的软件及数据库
3.6.1 Gaussian
3.6.2 Multiwfn
3.6.3 VASP
3.6.4 Materials Studio
3.6.5 DFTB
3.6.6 CP2K
3.6.7 LAMMPS
3.6.8 COSMOlogic
3.6.9 CrystalExplorer
3.6.10 CSD
3.7 结论与展望
参考文献
04 含能分子和含能单组分分子晶体
4.1 引言
4.2 传统含能分子晶体
4.2.1 含能硝基化合物
4.2.2 含能共轭氮杂环化合物
4.2.3 含能有机叠氮化合物
4.2.4 耐热性不同的含能化合物
4.2.5 撞击感度不同的含能化合物
4.3 含能卤素化合物
4.3.1 含能氟化合物
4.3.2 含能氯、溴或碘化合物
4.4 含能过氧化物
4.5 全氮分子
4.6 结论与展望
参考文献
05 含能分子晶体的多晶型与晶型转变
5.1 引言
5.2 多晶型与晶型转变
5.2.1 多晶型
5.2.2 晶型转变
5.3 晶型转变的影响因素
5.3.1 晶体品质
5.3.2 添加剂
5.4 晶型的结构和能量差异
5.4.1 分子结构
5.4.2 分子堆积
5.4.3 晶体形貌
5.4.4 能量特性
5.4.5 爆轰特性
5.5 晶型对热解机制的影响
5.5.1 CL-20各晶型的热解机制
5.5.2 HMX各晶型的热解机制
5.6 晶型转变导致的FOX-7低撞击感度
5.6.1 FOX-7各晶型的堆积结构
5.6.2 FOX-7各晶型剪切滑移特性
5.6.3 FOX-7的低撞击感度与其热致晶型转变间的相关性
5.7 控制晶型转变的策略
5.7.1 重结晶
5.7.2 晶体包覆
5.7.3 添加添加剂
5.8 结论与展望
参考文献
06 含能离子晶体
6.1 引言
6.2 组成和类别
6.2.1 含能离子晶体的组成
6.2.2 含能离子晶体的类别
6.3 组成离子的体积及电子特性的可变性
6.3.1 体积可变性
6.3.2 电子特性可变性
6.4 堆积结构和分子间氢键
6.4.1 堆积结构
6.4.2 分子间氢键
6.4.3 氢键增强的影响
6.5 含能无机离子晶体
6.6 含能有机离子晶体
6.6.1 含四唑结构的离子晶体
6.6.2 含三唑结构的离子晶体
6.6.3 其他含能有机离子晶体
6.7 结论与展望
参考文献
07 含能共晶
7.1 引言
7.2 共晶的定义和内涵
7.2.1 现有定义和分类的不足
7.2.2 共晶及其相关术语的发展历史
7.2.3 具有更宽内涵的共晶的新定义
7.3 含能共晶的组成、分子间相互作用及堆积结构
7.3.1 CL-20基共晶
7.3.2 HMX基共晶
7.3.3 EDNA、BTATz、DNPP、aTRz、BTNMBT及BTO基共晶
7.3.4 TNT、DNBT、DNAN和HNS基含能共晶
7.3.5 BTF基含能共晶
7.3.6 TXTNB基共晶
7.3.7 基于氮杂环分子的共晶
7.4 含能共晶形成的热力学
7.4.1 计算方法
7.4.2 热力学参数
7.5 含能共晶的性质和性能
7.5.1 密度、爆速和爆压
7.5.2 热稳定性和撞击感度
7.5.3 含能共晶的反应性：以CL-20/HMX共晶为例
7.6 结论与展望
参考文献
08 含能原子晶体、含能金属晶体和含能混合型晶体
8.1 引言
8.2 含能原子晶体
8.2.1 聚合氮
8.2.2 聚合CO和聚合CO2
8.3 含能金属晶体
8.3.