Computational Approaches for Chemistry Under Extreme Conditions

این کتاب رویکردهای محاسباتی اخیراً توسعه یافته را برای مطالعه مواد واکنش پذیر تحت شرایط فیزیکی و ترمودینامیکی شدید ارائه می دهد. این پژوهش به پیشرفت‌های پیشرفته در روش‌های شبیه‌سازی برای مواد واکنش‌دهنده، از جمله محاسبات کوانتومی که مقیاس‌های طول نانومتری و مقیاس‌های زمانی پیکوثانیه را در بر می‌گیرد، تا میدان‌های نیروی واکنشی، رویکردهای درشت دانه، و روش‌های یادگیری ماشینی که میکرون‌ها و نانوثانیه‌ها و فراتر از آن را پوشش می‌دهند، می‌پردازد. این روش‌ها در زمینه طیف وسیعی از زمینه‌ها، از جمله شیمی پری بیوتیک در برخورد با دنباله‌دارها، مطالعات فضای داخلی سیاره‌ها، سنتز فشار بالا ترکیبات جدید، و انفجار مواد پرانرژی مورد بحث قرار می‌گیرند. این کتاب یک رویکرد آموزشی برای این رویکردهای پیشرفته ارائه می دهد که برای اولین بار در یک منبع واحد جمع آوری شده است. در نهایت، هدف این جلد این است که ابزارهای تحقیقاتی ارزشمندی را برای هر تعداد تلاش علمی، که شامل انواع مختلفی از ترکیبات و شرایط واکنشی است، برای تجربی‌شناسان و نظریه‌پردازان به طور یکسان در دسترس قرار دهد.

This book presents recently developed computational approaches for the study of reactive materials under extreme physical and thermodynamic conditions. It delves into cutting edge developments in simulation methods for reactive materials, including quantum calculations spanning nanometer length scales and picosecond timescales, to reactive force fields, coarse-grained approaches, and machine learning methods spanning microns and nanoseconds and beyond. These methods are discussed in the context of a broad range of fields, including prebiotic chemistry in impacting comets, studies of planetary interiors, high pressure synthesis of new compounds, and detonations of energetic materials. The book presents a pedagogical approach for these state-of-the-art approaches, compiled into a single source for the first time. Ultimately, the volume aims to make valuable research tools accessible to experimentalists and theoreticians alike for any number of scientific efforts, spanning many different types of compounds and reactive conditions.