La obra de Takeuchi y Romero constituye una guía general para realizar estudios sobre las propiedades químicas y físicas en materiales. Comienza recapitulando los conceptos básicos de la mecánica clásica que son el fundamento de las simulaciones computacionales. Más adelante se adentra a varios métodos basados en principios de la física, describiendo sus aplicaciones y presentando algunos ejemplos de software en los que se pueden realizar estos estudios. Muestra cada uno de estos elementos, junto con sus principios los momentos en los que se utilizan y qué ventajas pueden tener.
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- Índice general
- Agradecimientos
- Prólogo
- Introducción
- I. Mecánica clásica
- Mecánica de una partícula
- Mecánica de un sistema de varias partículas
- II. Simulaciones de dinámica molecular clásica
- Introducción
- Estructura básica de un programa de dinámica molecular
- Potenciales
- Mecánica molecular y campos de fuerzas
- Dinámica molecular en varias colectividades
- Ejemplos de aplicaciones en materiales
- Simulaciones de dinámica molecular en sistemas biológicos
- Ejemplos de paquetes de dinámica molecular
- III. Mecánica estadística
- Bases y aplicaciones
- Colectividades
- Colectividades en mecánica estadística
- IV. Monte Carlo
- Importancia del muestreo y balance detallado
- Algoritmo de Swendsen-Wang
- Aplicaciones
- Anexo al capítulo IV. Generación de números aleatorios
- V. Breve resumen de la mecánica cuántica
- Radiación del cuerpo negro
- Efecto fotoeléctrico
- Ondas de materia
- El principio de incertidumbre
- La función de onda y su significado físico
- La ecuación de Schrödinger
- Operadores hermíticos
- Postulados de la mecánica cuántica
- El átomo de hidrógeno
- El espín del electrón
- El principio de exclusión de Pauli
- VI. Cálculos ab initio o de primeros principios
- Introducción
- Aproximación de Born-Oppenheimer
- El principio variacional
- La aproximación de Hartree
- La aproximación de Hartree-Fock
- VII. Teoría del funcional de la densidad
- Los teoremas de Hohenberg y Kohn
- Las ecuaciones de Kohn-Sham
- Funcionales de correlación e intercambio
- Teoría del funcional de la densidaddel espín polarizado o LSDFT
- Teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo
- Dinámica molecular de primeros principios
- Trayectorias de mínima energía
- Teoría de perturbaciones en la teoría del funcional de la densidad o PTDFT
- VIII. Pseudopotenciales, funcionas base y programas computacionales más usados
- Pseudopotenciales
- Funciones base
- Programas usados comúnmente
- Anexo al capítulo VIII. Funciones de Wannier
- IX. Aplicaciones de los métodos de primeros principios
- Sólidos
- Superficies
- Nanomateriales
- A manera de conclusión
- Glosario
- Bibliografía y lecturas recomendadas
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