內容簡介
空間碎片是人類航天活動的產物，是空間環境的主要污染源。主動清除空間碎片正成為國際社會新的研究熱點，也是根治空間碎片的必然選擇。
本書全面介紹了空間碎片清除的背景知識、技術措施、任務設計和相關政策，具體內容包括空間碎片概述、空間碎片清除基礎知識、推移離軌清除技術、增阻離軌清除技術、捕獲離軌清除技術、服務後重用清除技術、自主離軌清除技術、空間碎片清除任務設計和法規政策與國際合作等。本書適合於空間科學、空間技術、空間安全等領域的教學、科研和管理人員閱讀，也可作為高等院校相關專業學生的參考書。
目錄
第1章何謂密度泛函理論
1.1如何使用本書
1.2DFT運行範例
1.2.1通過異質催化合成氨
1.2.2微量雜質引發的金屬脆化
1.2.3模擬行星形成時的材料性質
1.3薛丁格方程
1.4密度泛函理論——從波函式到電荷密度
1.5交換關聯泛函
1.6量子化學的“旅行者”
1.6.1局域化的和空間擴展的函式
1.6.2波函式方法(Wave-function-based Methods)
1.6.3Hatree-Fock方法
1.6.4Hartree-Fock方法之後(Beyond Hartree-Fock)
1.7DFT不能做哪些事
1.8其他領域中的密度泛函理論
1.9如何使用本書(再談)
參考文獻
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第2章簡單固體的DFT計算
2.1周期性結構、超晶胞和晶格參數
2.2面心立方材料
2.3密排六方材料
2.4晶體結構預測
2.5相變
練習
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附錄計算細節
第3章DFT計算的基本要素
3.1倒易空間和k點
3.1.1平面波和布里淵區
3.1.2k空間中的積分
3.1.3在布里淵區中選擇k點
3.1.4金屬——k空間的特例
3.1.5k空間的總結
3.2截斷能(Energy Cutoffs)
3.2.1贗勢
3.3數值最佳化
3.3.1一維空間中的最佳化
3.3.2大於一維的最佳化
3.3.3關於最佳化我真正需要知道什麼
3.4DFT總能計算——一個疊代最佳化問題
3.5幾何最佳化
3.5.1內部自由度
3.5.2具有約束原子的幾何最佳化
3.5.3最佳化超晶胞的體積和形狀
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第4章固體表面的DFT計算
4.1表面的重要性
4.2周期性邊界條件和板塊模型
4.3選定表面計算的k點
4.4採用Miller指數對表面分類
4.5表面弛豫
4.6表面能的計算
4.7對稱和非對稱的板塊模型
4.8表面重構
4.9表面上的吸附質
4.9.1吸附能的精度
4.10表面覆蓋效應
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第5章振動頻率的計算
5.1隔離態分子
5.2原子集合的振動
5.3表面上的分子
5.4零點能
5.5聲子和非定域化振型
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第6章使用過渡態理論計算化學過程速率
6.1一維的例子
6.2多維過渡態理論
6.3尋找過渡態
6.3.1彈性帶方法
6.3.2微動彈性帶方法
6.3.3初始化NEB計算
6.4尋找正確的過渡態
6.5將單個速率組合為總動力學
6.6量子效應及其他複雜問題
6.6.1高溫/低能壘
6.6.2量子隧穿
6.6.3零點能
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第7章基於Ab Initio熱力學的平衡相圖
7.1體相金屬氧化物的穩定性
7.1.1含有無序化的例子——位形熵
7.2金屬和金屬氧化物表面的穩定性
7.3多元化學勢和偶聯化學反應
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第8章電子結構和磁特性
8.1電子態密度
8.2局域態密度和原子電荷
8.3磁性
練習
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附錄計算細節
第9章從頭算分子動力學
9.1經典分子動力學
9.1.1恆定能量的分子動力學
9.1.2正則系綜的分子動力學
9.1.3分子動力學的實際套用方面
9.2從頭算分子動力學
9.3從頭算分子動力學的套用
9.3.1考察結構複雜材料：液體和非晶相
9.3.2考察複雜能量表面
練習
參考文獻
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附錄計算細節
第10章精確度及“標準”計算以外的其他方法
10.1DFT計算有多精確？
10.2選擇一個泛函
10.3物理精度的例子
10.3.1分子體系的基準計算——能量和幾何構型
10.3.2分子體系的基準計算——振動頻率
10.3.3晶體結構和內聚能
10.3.4吸附能和成鍵強度
10.4改善電子關聯效應處理方式的DFT+X方法
10.4.1色散相互作用和DFT+D
10.4.2自作用誤差、強關聯電子體系和DFT+U
10.5線性比例方法的更大尺寸體系和經典力場
10.6結論
參考文獻
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