Molecular modeling and multiscaling issues for electronic material applications

مسائل مدلسازی مولکولی و چند مقیاسی برای کاربردهای مواد الکترونیکی تصویری فوری از پیشرفت مدل‌سازی مولکولی در صنعت الکترونیک و نحوه استفاده از مدل‌سازی مولکولی در حال حاضر برای درک عملکرد مواد برای حل مسائل مرتبط در این زمینه ارائه می‌دهد. رشته. این کتاب قصد دارد خواننده را با نقش در حال تکامل مدل‌سازی مولکولی آشنا کند، به ویژه از دید جامعه IEEE که در مدل‌سازی مواد برای کاربردهای الکترونیکی دیده می‌شود. بخش اول نقشی را که مکانیک کوانتومی می‌تواند در پیش‌بینی عملکرد ایفا کند، مانند خواص وابسته به ساختار الکترونیکی، ارائه می‌کند، اما همچنین مثال‌هایی را نشان می‌دهد که چگونه مدل‌های مولکولی ممکن است در تشخیص عملکرد استفاده شوند، به‌ویژه زمانی که شیمی بخشی از مسئله عملکرد باشد. بخش دوم نمونه‌هایی از روش‌های اتمی در مقیاس بزرگ در شکست مواد را ارائه می‌دهد و چندین نمونه از انتقال بین شبیه‌سازی مرز دانه (در سطح اتمی) و مدل‌های مقیاس بزرگ را نشان می‌دهد، از جمله نمونه‌ای از استفاده از روش‌های شبه پیوسته که برای استفاده از آن استفاده می‌شود. رسیدگی به مسائل چند مقیاسی بخش سوم نگاهی خاص تر به دینامیک مولکولی در تعیین هدایت حرارتی نانولوله های کربنی است. بخش چهارم بسیاری از جنبه‌های مدل‌سازی مولکولی مورد نیاز برای درک رابطه بین ساختار مولکولی و عملکرد مکانیکی مواد را پوشش می‌دهد. در نهایت، قسمت پنجم مبحث انتقالی مدل‌سازی چند مقیاسی و پیشرفت‌های اخیر برای رسیدن به مقیاس زیر میکرو با استفاده از مدل‌های مقیاس متوسط، از جمله نمونه‌هایی از مقیاس‌گذاری مستقیم و پارامترسازی از سطح ذرات اتمی به دانه درشت را مورد بحث قرار می‌دهد.

Molecular Modeling and Multiscaling Issues for Electronic Material Applications provides a snapshot on the progression of molecular modeling in the electronics industry and how molecular modeling is currently being used to understand material performance to solve relevant issues in this field. This book is intended to introduce the reader to the evolving role of molecular modeling, especially seen through the eyes of the IEEE community involved in material modeling for electronic applications. Part I presents the role that quantum mechanics can play in performance prediction, such as properties dependent upon electronic structure, but also shows examples how molecular models may be used in performance diagnostics, especially when chemistry is part of the performance issue. Part II gives examples of large-scale atomistic methods in material failure and shows several examples of transitioning between grain boundary simulations (on the atomistic level)and large-scale models including an example of the use of quasi-continuum methods that are being used to address multiscaling issues. Part III is a more specific look at molecular dynamics in the determination of the thermal conductivity of carbon-nanotubes. Part IV covers the many aspects of molecular modeling needed to understand the relationship between the molecular structure and mechanical performance of materials. Finally, Part V discusses the transitional topic of multiscale modeling and recent developments to reach the submicronscale using mesoscale models, including examples of direct scaling and parameterization from the atomistic to the coarse-grained particle level.