前言

第1章 理论材料科学的电子结构方法

 1.1 引言

 1.2 单电子方法

 1.3 量子化学途径和固体物理方法

 1.4 OLCAO方法

 参考文献

第2章 原子轨道线性组合方法(L,CAO)的历史

 2.1 早期固体能带理论

 2.2 LCAO方法的起源

 2.3 在LCAO计算中使用高斯轨道

 2.4 OLCAO方法的起源

 2.5 OLCAO方法的现状和发展趋势

 参考文献

第3章 OLCAO方法的基本原理与方法

 3.1 原子基函数

 3.2 布洛赫函数和Kohn.Sham方程

 3.3 格位分解势函数

 3.4 高斯变换技巧

 3.5 芯正交化技巧

 3.6 布里渊区积分

 3.7 OLCAO方法的优势

 参考文献

第4章 基于OLCAO方法计算各种物理性质

 4.1 能带结构和带隙

 4.2 态密度和分态密度

 4.3 有效电荷、键级和局域化指数

 4.4 自旋极化能带结构

 4.5 标量相对论修正和自旋轨道耦合

 4.6 磁学性质

 4.7 线性光学性质和介电函数

 4.8 金属中的电导函数

 4.9 绝缘体的非线性光学性质

 4.10 体性质和构型优化

 参考文献

第5章 在半导体和绝缘体材料体系中的应用

 5.1 单质和二元化合物半导体

 5.2 二元化合物绝缘体

 5.3 氧化物

5.3.1 二元氧化物

5.3.2 三元氧化物

5.3.3 激光基质晶体

5.3.4 四元氧化物和其他复杂氧化物

 5.4 氮化物

5.4.1 二元氮化物

5.4.2 尖晶石氮化物

5.4.3 三元和四元的氮化物和氮氧化物

5.4.4 其他复杂氮化物

 5.5 碳化物

5.5.1 SiC

5.5.2 其他碳化物

 5.6 硼和硼的化合物

5.6.1 单质硼

5.6.2 B4C

5.6.3 另外一些硼化合物

5.6.4 复杂硼化合物的其他形式

 5.7 磷酸盐

5.7.1 简单的磷酸盐：A1PO

5.7.2 复杂的磷酸盐：KTP

5.7.3 磷酸铁锂：LiFePO

 参考文献

第6章 在晶态金属和合金材料中的应用

 6.1 金属单质和合金

6.1.1 金属单质

6.1.2 Fe的硼化物

6.1.3 Fe的氮化物

6.1.4 钇铁石榴石

 6.2 永久磁铁

6.2.1 R2Fel4B晶体

6.2.2 Nd2Fel4B晶体

6.2.3 R2Fel7和其他相关相结构

 6.3 高T超导体

6.3.1 YBCO超导体

6.3.2 其他氧化物超导体

6.3.3 非氧化物超导体

 6.4 在金属与合金方面的一些最新研究进展

6.4.1 Mo-Si-B合金

6.4.2 MAX相

 参考文献

第7章 在复杂晶体中的应用

 7.1 碳相关体系

7.1.1 富勒烯(C60)和碱金属掺杂的C60体系

7.1.2 负曲率石墨型碳结构

 7.2 石墨烯、石墨和碳纳米管

7.2.1 石墨烯和石墨

7.2.2 碳纳米管

 7.3 聚合物晶体

 7.4 有机晶体

7.4.1 有机超导体

7.4.2 Fe-TCNE

7.4.3 Herapathite晶体

 7.5 生物陶瓷晶体

7.5.1 钙磷灰石晶体

7.5.2 a一和卢一磷酸三钙

 参考文献

第8章 在非晶固态和液态体系中的应用

 8.1 无定形Si和a-Si02

8.1.1 无定形Si和氢化a-Si

8.1.2 无定形SiOz和a-SiO玻璃

8.1.3 其他玻璃体系

 8.2 金属玻璃

8.2.1 CuZrl一金属玻璃

8.2.2 其他金属玻璃

8.2.3 金属玻璃的输运特性

8.2.4 金属玻璃最新进展

 8.3 晶间玻璃薄膜

8.3.1 基底模型

8.3.2 棱柱模型

8.3.3 棱柱一基底模型(Yoshiva模型)

 8.4 体相水模型

 8.5 熔融盐模型：NaCl和KCI

 8.6 混凝土模型

 参考文献

第9章 在掺杂、缺陷和表面体系中的应用

 9.1 孤立空位和取代杂质

9.1.1 孤立空位

9.1.2 单掺杂

 9.2 MgAlz04(尖晶石)中的空位和杂质

9.2.1 方法

9.2.2 反位缺陷的影响

9.2.3 孤立空位缺陷的影响

9.2.4 Fe取代效应

 9.3 杂质空位复合缺陷

 9.4 晶界模型

9.4.1 a-A1203中的晶界

9.4.2 钝化缺陷

9.4.3 SrTi03中的晶界

 9.5 表面

 9.6 界面

 参考文献

第10章 在生物分子体系中的应用

 10.1 维生素B12

 10.2 b-DNA模型

 10.3 胶原蛋白模型

 10.4 其他生物分子体系

 参考文献

第ll章 在原子芯能级谱方面的应用

 11.1 超胞OLCAO方法的基本原理

 11.2 选择的范例

11.2.1 简单晶体

11.2.2 复杂晶体

11.2.3 不同局域环境下的Y-K吸收边

11.2.4 硼和富硼化合物

11.2.5 晶体中的取代缺陷

11.2.6 生物分子体系

11.2.7 在晶界和表面上的应用

11.2.8 在晶间玻璃薄膜上的应用

11.2.9 体相水的O-K吸收边的统计描述

 11.3 谱成像(SI)

11.3.1 介绍

11.3.2 SI处理

11.3.3 在硅缺陷模型上的应用

 11.4 超胞OLCAO方法的未来发展

 参考文献

第12章 OLCAO方法的改进与发展

 12.1 通用性

12.1.1 0LCA0基组

12.1.2 0LCAO势和电荷密度的表示

12.1.3 相对论性oLCAo

12.1.4 交换关联泛函

12.1.5 磁性和非共线自旋极化

12.1.6 组态相互作用

12.1.7 Hamaker常数

 12.2 效率

12.2.1 分层存储体系

12.2.2 模块化

12.2.3 并行化

 12.3 方便性

12.3.1 用户界面与控制

12.3.2 与第三方软件的交互

12.3.3 数据可视化

 参考文献

程、拉伊斯所著的《复杂材料的电子结构方法--原子轨道正交化线性组合/国外科技经典与前沿著作译丛》介绍了一种电子结构的计算方法，即“原子轨道正交化线性组合”（Orthogonalized Linear Combination 0f Atomic Orbitals,OLCAO），它是一种全电子的密度泛函理论方法，其基函数组采用局域的原子轨道。本书叙述了该方法的原理及其在多种复杂体系和不同材料中的应用，并讨论了其应用前景。所采用的例子均来自于作者及其研究组过去35年乃至当下的工作，内容翔实，论述精练。全书分为三个部分：第一部分包括第1~4章，其中第1~2章介绍OLCAO的历史背景，第3~4章介绍OLCAO的原理并着重分析其优越性；第二部分包括第5~12章，介绍OLCAO的具体应用。第5~10章介绍OLCAO在从简单的半导体到复杂的生物大分子体系中的应用，第11章介绍OLCAO在计算不同材料的芯能级谱中的应用，第12章讨论OLCAO的应用前景；第三部分为4个附录，介绍OLCAO的技术细节，尤其是附录C可作为该程序的用户手册。

本书可作为物理、化学、材料科学及其他相关领域研究生的教材，也可供凝聚态物理、材料理论、纳米技术与工程、计算生物学等领域的研究人员参考。

程、拉伊斯所著的《复杂材料的电子结构方法--原子轨道正交化线性组合/国外科技经典与前沿著作译丛》将系统地介绍一种特别适用于大尺度复杂体系的强劲的电子结构计算方法。尽量避免讨论诸如密度泛函理论本身的基本问题、各种基于密度泛函理论的计算方法的优点，以及与各种交换泛函有关的一些微妙问题等内容。

本书适用于物理学、化学、材料科学与工程学以及其他应用密度泛函理论方法进行计算与模拟的相关专业的研究生使用。同时，本书中所提供的大量材料体系及其在各个领域中的应用也可以为那些对基础材料性质感兴趣的研究者提供参考。