Structural Analysis of Metallic Glasses with Computational Homology

این کتاب کاربرد همسانی محاسباتی را برای تحلیل ساختاری شیشه های فلزی معرفی می کند. شیشه های فلزی، مواد نسبتاً جدید در زمینه فلزات، به دلیل خواص عالی خود، نسل بعدی مواد ساختاری و کاربردی هستند. برای درک خواص آنها و ایجاد مواد جدید شیشه ای فلزی، لازم است ساختارهای اتمی آنها را که برخلاف کریستال ها تناوب ندارند، کشف کرد. اگرچه بسیاری از مطالعات تجربی و شبیه‌سازی برای آشکارسازی ساختارها انجام شده است، درک رابطه بین ساختارها و ویژگی‌ها بدون دیدگاه یا زبان مناسب بسیار دشوار است. هدف در اینجا نشان دادن این است که چگونه یک رویکرد جدید با استفاده از همسانی محاسباتی بینش مفیدی را در مورد تفسیر ساختارهای اتمی می دهد. خاطرنشان می شود که همسانی محاسباتی به سرعت توسعه یافته است و اکنون به طور گسترده برای تجزیه و تحلیل داده های مختلف استفاده می شود. کتاب با بررسی اولیه مختصری از عینک‌های فلزی و همسانی محاسباتی آغاز می‌شود، سپس به رویه‌های دقیق و تفسیر آنالیز همولوژی محاسباتی برای عینک‌های فلزی می‌پردازد. اطلاعات قابل فهم و خواندنی هم برای دانشمندان علم مواد و هم برای ریاضیدانان ارائه شده است.

This book introduces the application of computational homology for structural analysis of metallic glasses. Metallic glasses, relatively new materials in the field of metals, are the next-generation structural and functional materials owing to their excellent properties. To understand their properties and to develop novel metallic glass materials, it is necessary to uncover their atomic structures which have no periodicity, unlike crystals. Although many experimental and simulation studies have been performed to reveal the structures, it is extremely difficult to perceive a relationship between structures and properties without an appropriate point of view, or language. The purpose here is to show how a new approach using computational homology gives a useful insight into the interpretation of atomic structures. It is noted that computational homology has rapidly developed and is now widely applied for various data analyses. The book begins with a brief basic survey of metallic glasses and computational homology, then goes on to the detailed procedures and interpretation of computational homology analysis for metallic glasses. Understandable and readable information for both materials scientists and mathematicians is also provided.