Атомистическое компьютерное моделирование структуры и свойств неорганических кристаллов и минералов, их дефектов и твердых растворов

В книге излагается современное состояние нового научного направления – компьютерного моделирования структуры и свойств неорганических кристаллов (минералов), основанное в значительной степени на последних разработках авторов и их учеников. Приведены подробные сведения о физических основах и методологии атомистического (полуэмпирического) варианта компьютерного моделирования, как в чисто ионном, так и в частично ковалентном приближениях. В частности, подробно обоснован предложенный авторами способ учета энергии переноса заряда и получения минимума энергии сцепления (энергии атомизации) в последнем, более точном, приближении. Даны сводки используемых в настоящее время форм потенциалов межатомного взаимодействия и приведены сводные таблицы известных и рекомендуемых параметров таких потенциалов. Приводятся многочисленные примеры конкретных расчетов кристаллических структур и свойств (упругих, термодинамических и в ряде случаев - диэлектрических) кристаллов из разных классов неорганических солей и минералов. Отдельно исследуется вопрос о расчетах энергий образования точечных дефектов кристаллов - примесей, вакансий и внедрений. Детально рассмотрена проблема расчета свойств смешения твердых растворов методом построения сверхячеек и даны примеры таких вычислений с анализом локальной структуры смесей разного состава и расчетом параметров релаксации структуры. Последние достижения метода в проблеме расчета энергий поверхности граней кристалла и предсказания его устойчивого габитуса также охарактеризованы на отдельных примерах и намечены перспективы развития этого новейшего направления применений метода атомистического моделирования