液体表面张力尺度效应的模拟计算

　　当前，世界各主要国家均把纳米科技当作未来*有可能取得突破的科学和工程领域，技术的发展与新的理论学科的建立和发展密切联系，纳米尺度、表面力或界面力相对于体积力的重要性大大增强，而且表面张力在纳米尺度下有一定的变化规律，这直接考验经典毛细作用理论的适用程度；液滴尺度极小时，用力学和热力学的方法实际测量表面张力有一定的困难，但在计算机软硬件技术迅猛发展的支持下，可以采用计算机模拟的方法模拟气液界面形成、计算表面张力等多种物理量，从而发展或修正原有宏观理论。《液体表面张力尺度效应的模拟计算》将以液滴、液线为研究对象，开展理论推导，设计计算方案，实现在纳米尺度下与表面张力有关的基础科学理论的发展。《液体表面张力尺度效应的模拟计算》可供物理、力学、物理化学、计算材料科学等从事基础理论及微型机电系统和纳机电系统研究的科研人员以及高等院校相关专业的研究生和高年级本科生参考。

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前言
常用符号表
第1章 绪论
1．1 引言
1．2 表面张力的概念及计算方法的研究现状
1．2．1 表面张力和分界面的概念
1．2．2 表面张力计算方法的研究现状
1．3 表面张力尺度效应及其研究意义和研究现状
1．3．1 表面张力尺度效应的存在性
1．3．2 表面张力尺度效应的研究意义
1．3．3 表面张力尺度效应的研究现状
1．4 研究对象及研究内容
参考文献
第2章 分子模拟基本理论介绍
2．1 引言
2．2 蒙特卡罗和密度泛函方法
2．2．1 蒙特卡罗方法
2．2．2 密度泛函
2．3 分子动力学方法
2．3．1 分子动力学模拟的基本理论
2．3．2 分子模拟系综理论介绍
2．3．3 分子动力学模拟具体实施
2．4 并行运算与超级计算机
2．5 本章小结
参考文献
第3章 球状液滴表面张力计算方法研究
3．1 研究背景
3．2 Kirkman方法与Gibbs理论
3．2．1 Gibbs理论的一个应用
3．2．2 Gibbs热力学理论
3．3 一种计算表面张力的方案
3．4 分子动力学模拟
3．5 本章小结
参考文献
第4章 GTKB方程在纳米尺度下的适用性研究
4．1 研究背景
4．2 理论方案
4．3 分子动力学模拟计算
4．4 本章小结
参考文献
第5章 圆柱形蒸气泡的Tolman长度研究
5．1 研究背景
5．2 理论基础和计算方案
5．2．1 圆柱蒸气泡的有关公式
5．2．2 平液面的有关公式
5．2．3 总体目标的实现思路
5．3 分子动力学模拟
5．3．1 平液面系统的模拟
5．3．2 圆柱形蒸气泡的模拟及Tolman长度的计算
5．4 本章小结
参考文献
第6章 广义Laplace方程在纳米尺度下的适用性研究
6．1 研究背景
6．2 理论基础和计算方案
6．2．1 表面张力的推导
6．2．2 表面张力的又一种表达式
6．3 分子动力学模拟
6．4 本章小结
参考文献
第7章 固液接触条件下Laplace方程的适用性研究
7．1 研究背景
7．2 Gibbs毛细理论与小液滴的两类情况
7．3 固体表面上Laplace方程力学证明
7．4 固体表面上Laplace方程热力学证明
7．5 一些讨论和本章小结
参考文献
第8章 Kelvin方程的修正
8．1 研究背景
8．2 Kelvin方程的精确化微分形式
8．3 在液体不可压条件下，Kelvin方程修正的积分形式
8．4 本章小结
参考文献
第9章 纳米液线的分子动力学研究
9．1 研究背景
9．2 理论基础
9．2．1 一种计算表面张力和分界面的方法
9．2．2 又一种计算方法
9．3 计算模拟
9．4 本章小结
参考文献
第10章 液线表面张力尺度效应的计算研究
10．1 研究背景
10．2 理论基础和计算方案
10．2．1 σθ的计算
10．2．2 σ2的计算
10．2．3 工作计划
10．3 分子动力学模拟
10．4 本章小结
参考文献
第11章 结论和展望
11．1 全书总结
11．2 创新点
11．3 研究工作展望
附录A 球状液滴压力张量的计算设计
参考文献
附录B 一种推导圆柱液体的张力面半径及其表面张力模拟公式方法的思考
参考文献
附录C 对球形液滴张力面半径公式推导的分析
参考文献
附录D 压力张量的公式推导及算法设计
附录E 球状液滴压力张量分层计算分子动力学程序
索引