Variational Methods in Molecular Modeling

این کتاب مروری اجمالی آموزشی برای بسیاری از کاربردهای روش‌های متغیر در مدل‌سازی مولکولی ارائه می‌کند. موضوعات مورد بحث شامل اصل تغییرات گیبس-بوگولیوبوف-فاینمن، مدل‌های گرادیان مربع، نظریه‌های تابعی چگالی کلاسیک، نظریه‌های میدان خودسازگار، روش‌های میدان فاز، مدل‌های پدیدارشناسی نوع گینزبورگ-لاندو و هلفریچ، نظریه تابعی چگالی دینامیکی، و روش های متنوع مونت کارلو مثال‌های توضیحی برای تسهیل درک مفاهیم اساسی و پیش‌بینی کمی خواص و رفتار غنی سیستم‌های چند بدنه متنوع از سیالات ناهمگن، الکترولیت‌ها و مایعات یونی در حفره‌های کوچک، پراکندگی‌های کلوئیدی، کریستال‌های مایع، مخلوط‌های پلیمری، غشاهای لیپیدی، ارائه شده‌اند. میکروامولسیون ها، مواد مغناطیسی و ابررساناهای با دمای بالا.
همه فصل ها توسط متخصصان برجسته در این زمینه نوشته شده و با مثال های آموزشی برای کاربردهای عملی آنها در موضوعات خاص نشان داده شده است. با تأکید بر درک فیزیکی به جای مشتقات دقیق ریاضی، محتوا برای دانشجویان فارغ التحصیل و محققان در زمینه های گسترده ای از علم و مهندسی مواد، شیمی، مهندسی شیمی و بیومولکولی، ریاضیات کاربردی، فیزیک ماده متراکم، بدون آموزش خاص قابل دسترسی است. در فیزیک نظری یا حساب تغییرات.

This book presents tutorial overviews for many applications of variational methods to molecular modeling. Topics discussed include the Gibbs-Bogoliubov-Feynman variational principle, square-gradient models, classical density functional theories, self-consistent-field theories, phase-field methods, Ginzburg-Landau and Helfrich-type phenomenological models, dynamical density functional theory, and variational Monte Carlo methods. Illustrative examples are given to facilitate understanding of the basic concepts and quantitative prediction of the properties and rich behavior of diverse many-body systems ranging from inhomogeneous fluids, electrolytes and ionic liquids in micropores, colloidal dispersions, liquid crystals, polymer blends, lipid membranes, microemulsions, magnetic materials and high-temperature superconductors.
All chapters are written by leading experts in the field and illustrated with tutorial examples for their practical applications to specific subjects. With emphasis placed on physical understanding rather than on rigorous mathematical derivations, the content is accessible to graduate students and researchers in the broad areas of materials science and engineering, chemistry, chemical and biomolecular engineering, applied mathematics, condensed-matter physics, without specific training in theoretical physics or calculus of variations.