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本课程属于：018-分子动力学与LAMMPS材料模拟 先进材料、材料计算与可靠性工程 · 共 11 门相关课程，组合学习更完整。
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扩散与迁移分子动力学工程

共计 30 章节
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01
课程导入与工程问题界定
目标=扩散与迁移在材料 · 化工 · 能源等领域的典型工程场景
课程导入工程问题界定
02
扩散与迁移的物理基础
目标=菲克定律 · 爱因斯坦关系 · 阿伦尼乌斯温度依赖
扩散迁移的物理基础
03
分子动力学核心原理
目标=牛顿运动方程 · 势函数与力场 · 系综与边界条件
分子动力学核心原…目标=牛顿运动方…
04
扩散迁移模拟的势函数选择与构建
目标=Lennard-Jones · EAM · MEAM
扩散迁移模拟的势…构建
05
初始模型与工程结构构建
目标=晶体 · 非晶 · 界面
初始模型工程结构构建
06
平衡态分子动力学与扩散前处理
目标=系综选择 · 温度与压力平衡 · 能量收敛判据
平衡态分子动力学扩散前处理
07
均方位移与自扩散系数计算
目标=MSD曲线 · 线性区间选取 · 统计平均
均方位移自扩散系数计算
08
速度自相关函数与输运系数
目标=VACF积分 · Green-Kubo关系 · 自扩散与互扩散
速度自相关函数输运系数
09
互扩散与多组分迁移模拟
目标=Onsager系数 · Maxwell-Stefan方程 · 化学势梯度
互扩散多组分迁移模拟
10
缺陷辅助扩散
目标=空位机制 · 间隙机制 · 交换机制
缺陷辅助扩散目标=空位机制
11
晶界与界面扩散
目标=晶界结构 · 界面能 · 晶界扩散系数
晶界界面扩散
12
表面扩散与薄膜生长
目标=表面吸附 · 表面迁移 · 岛状生长
表面扩散薄膜生长
13
纳米孔道与受限空间扩散
目标=碳纳米管 · MOF · 沸石
纳米孔道受限空间扩散
14
聚合物与软物质中的扩散迁移
目标=链段动力学 · reptation模型 · 自由体积理论
聚合物软物质
15
离子液体与电解质中的迁移
目标=离子对 · 配位结构 · 电导率
离子液体电解质
16
固态离子导体与电池材料
目标=锂/钠离子迁移路径 · 能垒 · 协同迁移
固态离子导体电池材料
17
催化与表面反应中的扩散
目标=吸附质扩散 · 表面反应与扩散耦合 · 微观动力学与MD结合
催化表面反应
18
金属熔体与合金中的扩散
目标=熔体结构 · 自扩散与互扩散 · 溶质迁移
金属熔体合金
19
非晶与玻璃态中的扩散迁移
目标=非晶结构 · 动力学不均匀性 · 老化与弛豫
非晶玻璃态
20
辐照与极端条件下的扩散
目标=级联损伤 · 缺陷迁移 · 热峰效应
辐照极端条件下的扩散
21
外场驱动扩散
目标=电场 · 应力场 · 温度梯度
外场驱动扩散目标=电场
22
加速分子动力学方法
目标=超动力学 · 温度加速 · 并行回火
加速分子动力学方…目标=超动力学
23
扩散路径与能垒计算
目标=NEB · CI-NEB · Dimer
扩散路径能垒计算
24
机器学习与数据驱动扩散预测
目标=描述符构建 · 势函数训练 · 扩散系数预测
机器学习数据驱动扩散预测
25
多尺度耦合与跨尺度迁移
目标=MD与KMC · 相场 · 连续介质耦合
多尺度耦合跨尺度迁移
26
扩散迁移模拟的统计与误差分析
目标=采样收敛 · 统计不确定性 · 有限尺寸效应
扩散迁移模拟的统…误差分析
27
典型工程案例一
目标=锂离子电池固态电解质离子迁移 · 势函数选择 · MSD与能垒计算
典型工程案例一目标=锂离子电池…
28
典型工程案例二
目标=金属合金高温扩散与焊接 · 晶界扩散 · 互扩散系数计算
典型工程案例二目标=金属合金高…
29
典型工程案例三
目标=膜分离与纳米孔道气体迁移 · 选择性扩散 · 渗透率计算
典型工程案例三目标=膜分离
30
课程综合与工程实战项目
目标=从工程问题到MD模拟方案设计 · 参数设置 · 计算执行
课程综合工程实战项目