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第1章 理论计算方法1

1.1 晶体结构1

1.1.1 晶格1

1.1.2 晶格对称性2

1.1.3 倒格子和布里渊区2

1.2 能带理论基础3

1.2.1 晶体中电子态3

1.2.2 能带4

1.2.3 近自由电子近似5

1.2.4 紧束缚近似5

1.2.5 正交化平面波法和赝势法6

1.2.6 原胞法和缀加平面波法6

1.3 固体量子化学方法7

1.3.1 晶体轨道法8

1.3.2 Xa方法8

1.3.3 密度泛函理论9

1.4 从头算分子动力学方法14

参考文献17

第2章 金属叠氮化物晶体的结构和性质19

2.1 碱金属叠氮化物晶体19

2.1.1 计算方法20

2.1.2 晶体结构和离子性质20

2.1.3 电子结构23

2.1.4 光学性质28

2.1.5 小结32

2.2 碱土金属叠氮化物晶体32

2.2.1 计算方法33

2.2.2 晶体性质34

2.2.3 能带结构和态密度34

2.2.4 有效电荷和键级37

2.2.5 光学性质38

2.2.6 电子结构与热稳定性的关联41

2.2.7 小结42

2.3 一价重金属叠氮化物晶体42

2.3.1 计算方法43

2.3.2 晶体性质44

2.3.3 能带结构和态密度45

2.3.4 有效电荷和键级48

2.3.5 光学性质49

2.3.6 小结51

2.4 二价重金属叠氮化物晶体52

2.4.1 计算方法53

2.4.2 晶体性质54

2.4.3 能带结构和态密度55

2.4.4 有效电荷和键级58

2.4.5 光学性质59

2.4.6 电子结构与撞击感度间的关联62

2.4.7 小结63

2.5 钾掺杂叠氮化亚铜晶体64

2.5.1 计算方法64

2.5.2 原子结构65

2.5.3 缺陷形成能66

2.5.4 电子结构66

2.5.5 实验结果的理论解释68

2.5.6 小结69

2.6 不同压力下叠氮化银晶体的结构和性质69

2.6.1 计算方法70

2.6.2 晶体结构70

2.6.3 电子结构72

2.6.4 振动性质74

2.6.5 小结77

2.7 高能晶体撞击感度的第一性原理带隙判据77

2.7.1 撞击感度第一性原理带隙判据的建立78

2.7.2 撞击感度第一性原理带隙判据的推广应用82

2.7.3 小结87

2.8 不同温度下叠氮化银晶体的结构和性能87

2.8.1 模拟方法88

2.8.2 径向分布函数88

2.8.3 晶体结构变化和分解90

2.8.4 电子结构92

2.8.5 速度自相关函数能谱94

2.8.6 小结95

参考文献96

第3章 硝基类炸药晶体的结构和性质105

3.1 TATB同系列晶体105

3.1.1 计算方法106

3.1.2 晶体结构107

3.1.3 电子结构109

3.1.4 热力学性质113

3.1.5 电子结构与感度的关联114

3.1.6 小结115

3.2 硝基苯酚类似物晶体115

3.2.1 计算方法116

3.2.2 晶体性质117

3.2.3 电子结构119

3.2.4 振动性质122

3.2.5 热力学性质125

3.2.6 小结128

3.3 TNB、TNA和TNT晶体128

3.3.1 计算方法128

3.3.2 晶体结构130

3.3.3 电子结构131

3.3.4 吸收光谱136

3.3.5 小结136

3.4 苦味酸及其金属盐晶体137

3.4.1 计算方法137

3.4.2 晶体结构138

3.4.3 电子结构140

3.4.4 吸收光谱145

3.4.5 小结145

3.5 收敛酸及其金属盐晶体146

3.5.1 计算方法146

3.5.2 晶体性质148

3.5.3 电子结构148

3.5.4 吸收光谱153

3.5.5 热力学性质154

3.5.6 带隙与撞击感度的关系156

3.5.7 小结156

3.6 三硝基间苯三酚及其钾盐晶体156

3.6.1 计算方法157

3.6.2 晶体结构158

3.6.3 电子结构159

3.6.4 吸收光谱164

3.6.5 小结165

3.7 不同压力下HNS晶体的结构和性质166

3.7.1 计算方法166

3.7.2 晶体结构167

3.7.3 电子结构169

3.7.4 吸收光谱173

3.7.5 小结174

参考文献174

第4章 硝胺类炸药晶体的结构和性质184

4.1 不同晶型HMX晶体184

4.1.1 计算方法185

4.1.2 晶体性质186

4.1.3 电子结构188

4.1.4 振动性质191

4.1.5 电子结构与撞击感度的关联199

4.1.6 小结200

4.2 不同晶型CL-20晶体200

4.2.1 计算方法200

4.2.2 晶体结构201

4.2.3 电子结构204

4.2.4 吸收光谱208

4.2.5 小结209

4.3 不同晶型RDX晶体209

4.3.1 计算方法209

4.3.2 晶体结构211

4.3.3 电子结构212

4.3.4 吸收光谱216

4.3.5 小结217

4.4 不同压力下β-HMX晶体的结构和性质217

4.4.1 计算方法218

4.4.2 晶体结构218

4.4.3 电子结构221

4.4.4 振动性质222

4.4.5 小结226

4.5 不同压力下ε-CL-20晶体的结构和性质226

4.5.1 计算方法227

4.5.2 晶体结构227

4.5.3 电子结构229

4.5.4 吸收光谱234

4.5.5 小结234

4.6 不同温度下ε-CL-20晶体的结构和感度判别235

4.6.1 计算方法235

4.6.2 不同温度下ε-CL-20晶体的能带结构236

4.6.3 不同温度下ε-CL-20晶体的态密度237

4.6.4 ε-CL-20晶体能带结构与感度的关联238

4.6.5 小结239

参考文献239

第5章 高能富氮晶体的结构和性质248

5.1 1H-四唑衍生物晶体248

5.1.1 计算方法249

5.1.2 晶体结构250

5.1.3 电子结构251

5.1.4 吸收光谱254

5.1.5 热力学性质255

5.1.6 带隙与撞击感度的关联258

5.1.7 小结258

5.2 1,5-二取代1H-四唑衍生物晶体258

5.2.1 计算方法259

5.2.2 晶体结构259

5.2.3 电子结构260

5.2.4 吸收光谱264

5.2.5 撞击感度大小排序的预示265

5.2.6 小结266

5.3 不同压力下5-甲基-1H-四唑晶体的结构和性质266

5.3.1 计算方法266

5.3.2 晶体结构267

5.3.3 电子结构268

5.3.4 带隙与感度272

5.3.5 吸收光谱272

5.3.6 小结273

5.4 不同压力下1,4-二硝基呋咱基［3,4-b］哌嗪晶体的结构和性质273

5.4.1 计算方法273

5.4.2 晶体结构274

5.4.3 电子结构278

5.4.4 光吸收谱282

5.4.5 小结283

参考文献283

第6章 高氯酸铵和二硝酰胺铵及其金属盐晶体的结构和性质291

6.1 高氯酸铵和二硝酰胺铵晶体291

6.1.1 计算方法292

6.1.2 晶体性质293

6.1.3 电子结构294

6.1.4 振动性质296

6.1.5 吸收光谱298

6.1.6 热力学性质299

6.1.7 小结301

6.2 二硝酰胺酸金属盐晶体302

6.2.1 计算方法302

6.2.2 晶体结构303

6.2.3 电子结构304

6.2.4 吸收光谱309

6.2.5 小结310

6.3 不同压力下高氯酸铵晶体的结构和性质310

6.3.1 计算方法311

6.3.2 晶体结构311

6.3.3 电子结构314

6.3.4 振动性质316

6.3.5 小结318

参考文献319

后记325