Computational Materials Science: From Ab Initio to Monte Carlo Methods Ohno, Kaoru, Keivan Esfarjani and Yoshiyuki Kawazoe
Language: English
Published by Springer, 2019
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- Title
- Computational Materials Science: From Ab Initio to Monte Carlo Methods Ohno, Kaoru, Keivan Esfarjani and Yoshiyuki Kawazoe
- Author
- Ohno, Kaoru, Keivan Esfarjani and Yoshiyuki Kawazoe
- Publisher
- Springer
- Publication year
- 2019
- Condition
- gut
- Binding
- Soft cover
- Language
- English
- ISBN 10
- 3662585871
- ISBN 13
- 9783662585870
- Edition
- 2019.
- Item weight
- 2,000 grams
This textbook introduces modern techniques based on computer simulation to study materials science. It starts from first principles calculations enabling to calculate the physical and chemical properties by solving a many-body Schroedinger equation with Coulomb forces. For the exchange-correlation term, the local density approximation is usually applied. After the introduction of the first principles treatment, tight-binding and classical potential methods are briefly introduced to indicate how one can increase the number of atoms in the system. In the second half of the book, Monte Carlo simulation is discussed in detail. Problems and solutions are provided to facilitate understanding. Readers will gain sufficient knowledge to begin theoretical studies in modern materials research.
This second edition includes a lot of recent theoretical techniques in materials research. With the computers power now available, it is possible to use these numerical techniques to study various physical and chemical properties of complex materials from first principles. The new edition also covers empirical methods, such as tight-binding and molecular dynamics.
"Synopsis" may belong to another edition of this title.
About the Author
Professor Kawazoe has started his research in nuclear physics as a hard core theoretical physicist. He was one of the first generation to use computers in research in Japan. He contributed to start the Education Center for Information Processing, Tohoku University in 1982. He was the first implementing bitnet (present Internet) at a Japanese National University. Later he was promoted to Director of the Computer Center in Tohoku University. He became a full professor in 1990 at the Institute for Materials Research, one of the most famous institutes worldwide. He developed a computer code for materials design, including a number of original tools which other similar codes cannot compute, for example, absolute energy estimation of electronic levels and time course simulation of chemical reactions. He revealed that the present standard of theoretical modeling, such as Hubbard model, is incorrect and showed for example the true origin of magnetism which should change the standard textbooks in solid state physics, quantum chemistry and computational materials science.
Dr. Ohno is a Professor in Yokohama National University, who is working in the field of computational materials science and physics. His Doctor thesis at Tohoku University was "Critical Phenomena at Surfaces" using the renormalization group theory and the high-temperature expansion. After he became Assistant Professor of Tohoku University, he started Monte Carlo simulation on star-polymers with the collaboration with Prof. Kurt Binder.
Four years later, he became Associate Professor of IMR, Tohoku University, and started implementation of the ab initio all-electron code named TOMBO with Prof. Kawazoe. Now TOMBO can do the self-consistent GWΓ calculation, which is the first achievement in the world. His experience in developing this code strongly reflects this book and many detailed explanations and discussions are given in this book. He is doing not only ab initio calculations but also first-principles mappings onto the lattice models. His idea of the potential renormalization theory is the very promising method to map the ab initio results onto the lattice gas models, and now expected a wide application to various materials research subjects.Dr. Esfarjani is a computational materials scientist with interest in solid-state energy conversion and storage, transport phenomena and thermoelectric materials. He is the leading expert in modeling and computation of thermal transport properties of materials. He was one of the pioneers in introducing the first-principles approach to compute phonon relaxation rates and deduce the thermal conductivity from solving the Boltzmann transport equation for phonons. His work on silicon showed for the first time the wide distribution of phonon mean free paths, previously assumed as narrow. He has also extended this approach to treat the effect of electron-phonon interactions on thermal conductivity of doped semiconductors. His other research has focused on properties of carbon nanotubes and fullerenes, cross-plane thermionic transport in 2d layered materials, and cluster formation and stability. Dr. Esfarjani is presently a professor in the mechanical engineering department of the University of Virginia. He obtained his PhD in condensed matter theory at the University of Delaware. This was followed by a postdoctoral research at Washington University in St. Louis, before he moved to Japan and started his career in materials science at the Institute for Materials Research of the Tohoku University, where he was assistant and then associate professor. This was followed by appointments at the Sharif University of Technology, University of California Santa Cruz, Massachussets Institute of Technology and Rutgers University, before finally joining the faculty of University of Virginia.
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Allgemeine Geschäfts- und Lieferbedingungen
-
Allgemeines - Geltungsbereich
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Vertragsschluss
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Eigentumsvorbehalt
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Vergütung
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Gefahrübergang
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Gewährleistung
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Haftungsbeschränkungen und -freistellung
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Datenschutz
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Schlussbestimmungen
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Allgemeines - Geltungsbereich
1.1. Die folgenden Allgemeinen Geschäftsbedingungen gelten für alle Geschäftsbeziehungen zwischen uns und unseren Kunden. Maßgeblich ist jeweils die zum Zeitpunkt des Vertragsschlusses gültige Fassung.
1.2. Verbraucher i. S. d. Geschäftsbedingungen sind natürliche Personen, mit denen wir in Geschäftsbeziehung treten, ohne dass diesen eine gewerbliche oder selbständige berufliche Tätigkeit zugerechnet werden kann. Unternehmer i. S. d. Geschäftsbedingungen sind natürliche oder juristische Personen oder rechtsfähige Personengesellschaften, mit denen wir in Geschäftsbeziehungen treten und die in Ausübung einer gewerblichen oder selbständigen beruflichen Tätigkeit handeln. Kunde i. s. d. Geschäftsbedingungen sind sowohl Verbraucher als auch Unternehmer.
1.3. Abweichende, entgegenstehende oder ergänzende Allgemeine Geschäftsbedingungen werden, selbst bei Kenntnis, nicht Vertragsbestandteil, es sei denn, ihrer Geltung wird ausdrücklich schriftlich zugestimmt.
- Vertragsschluss
2.1. Unsere Angebote sind freibleibend und stehen unter der Bedingung, dass das Produkt unsererseits noch vorrätig oder lieferbar ist.
2.2. Mit der Bestellung erklärt der Kunde verbindlich sein Vertragsangebot. Wir werden den Zugang der Bestellung des Kunden bestätigen. Die Zugangsbestätigung stellt noch keine verbindliche Annahme der Bestellung dar. Die Zugangsbestätigung kann mit der Annahmeerklärung verbunden werden.
2.3. Wir sind berechtigt, das in der Bestellung liegende Vertragsangebot innerhalb von sieben Werktagen nach Eingang bei uns anzunehmen. Wir sind berechtigt, die Annahme der Bestellung - etwa nach Prüfung der Bonität des Kunden - abzulehnen.
- Eigentumsvorbehalt
3.1. Bei Verbrauchern behalten wir uns das Eigentum an der Ware bis zur vollständigen Zahlung des Kaufpreises vor. Bei Unternehmern behalten wir uns das Eigentum an der Ware bis zur vollständigen Begleichung aller Forderungen aus einer laufenden Geschäftsbeziehung vor.
3.2. Wir sind berechtigt, bei vertragswidrigem Verhalten des Kunden, insbesondere bei Zahlungsverzug oder bei Verletzung einer Pflicht nach Ziff. 2 und 3 dieser Bestimmung vom Vertrag zurückzutreten und die Ware herauszuverlangen.
3.3. Der Unternehmer ist berechtigt, die Ware im ordentlichen Geschäftsgang weiterzuveräußern. Er tritt uns bereits jetzt alle Forderungen in Höhe des Rechnungsbetrags ab, die ihm durch die Weiterveräußerung gegen einen Dritten erwachsen. Wir nehmen die Abtretung an. Nach der Abtretung ist der Unternehmer zur Einziehung der Forderung ermächtigt. Wir behalten uns vor, die Forderung selbst einzuziehen, sobald der Unternehmer seinen Zahlungsverpflichtungen nicht ordnungsgemäß nachkommt und in Zahlungsverzug gerät.
- Vergütung
4.1. Der angebotene Preis ist bindend. Im Preis ist die gesetzliche Umsatzsteuer enthalten. Beim Versendungskauf versteht sich der Preis zuzüglich einer Versandkostenpauschale. Dem Kunden entstehen bei Bestellung durch Nutzung der Fernkommunikationsmittel keine zusätzlichen Kosten. Der Kunde kann die Bezahlung über eine der angebotenen Zahlungsarten leisten. Wir behalten uns das Recht vor, einzelne Zahlungsarten auszuschließen.
4.2. Der Kunde verpflichtet sich, nach Erhalt der Leistung innerhalb von 10 Tagen den Preis zu zahlen. Nach Ablauf dieser Frist kommt der Kunde in Zahlungsverzug. Der Verbraucher hat während des Verzugs die Geldschuld in Höhe von 5 % über dem Basiszinssatz zu verzinsen. Der Unternehmer hat während des Verzugs die Geldschuld in Höhe von 8 % über dem Basiszinssatz zu verzinsen. Gegenüber dem Unternehmer behalten wir uns vor, einen höheren Verzugszinsschaden nachzuweisen und geltend zu machen.
4.3. Der Kunde hat ein Recht zur Aufrechnung nur, wenn seine Gegenansprüche rechtskräftig festgestellt wurden und oder durch uns anerkannt wurden. Der Kunde kann ein Zurückbehaltungsrecht nur ausüben, wenn sein Gegenanspruch auf demselben Vertragsverhältnis beruht.
- Gefahrübergang
5.1. Bei Verbrauchern geht die Gefahr des zufälligen Untergangs und der zufälligen Verschlechterung der verkauften Ware auch beim Versendungskauf mit der Übergabe der Ware auf diesen über.
5.2. Bei Unternehmern geht die Gefahr des zufälligen Untergangs und der zufälligen Verschlechterung der Ware mit der Auslieferung der Ware an den Spediteur, den Frachtführer oder der sonst zur Ausführung der Versendung bestimmten Person oder Anstalt auf den Unternehmer über. Der Übergabe steht es gleich, wenn der Kunde im Verzug der Annahme ist.
- Gewährleistung
6.1. Verbraucher haben die Wahl, ob die Nacherfüllung durch Nachbesserung oder Ersatzlieferung erfolgen soll. Wir sind berechtigt, die Art der gewählten Nacherfüllung zu verweigern, wenn sie nur mit unverhältnismäßigen Kosten möglich ist und die andere Art der Nacherfüllung ohne erhebliche Nachteile für den Verbraucher bleibt.
Bei Unternehmen leisten wir für Mängel der Ware zunächst nach unserer Wahl Gewähr durch Nachbesserung oder Ersatzlieferung.
6.2. Schlägt die Nacherfüllung fehl, oder ist diese aufgrund der Eigenarten der bestellten Ware nicht möglich, kann der Kunde grundsätzlich nach seiner Wahl Herabsetzung oder Vergütung (Minderung), Rückgängigmachung des Vertrags (Rücktritt) oder Schadensersatz statt der Leistung verlangen. Wählt der Kunde Schadensersatz statt der Leistung, so gelten die Haftungsbeschränkungen gemäß § 8 Ziff. 1 und 2. Bei nur geringfügigen Mängeln, steht dem Kunden jedoch kein Rücktrittsrecht zu.
6.3. Unternehmer müssen uns offensichtliche Mängel innerhalb einer Frist von einer Woche ab Empfang der Ware schriftlich anzeigen; andernfalls ist die Geltendmachung des Gewährleistungsanspruches ausgeschlossen. Zur Fristwahrung genügt die rechtzeitige Absendung. Den Unternehmer trifft die volle Beweislast für sämtliche Anspruchsvoraussetzungen, insbesondere für den Mangel selbst, für den Zeitpunkt der Feststellung des Mangels und für die Rechtzeitigkeit der Mängelrüge.
6.4. Die Gewährleistung für Verbraucher beträgt für gebrauchte Waren ein Jahr ab Ablieferung der Ware, für neue Waren gilt die gesetzliche Gewährleistungsfrist. Die Gewährleistungsfrist für Unternehmer beträgt ein Jahr ab Ablieferung der Ware. Bei gebrauchten Sachen beträgt die Gewährleistungsfrist ein Jahr ab Ablieferung der Ware. Die einjährige Gewährleistungsfrist gilt nicht, wenn uns grobes Verschulden vorwerfbar ist sowie im Falle von uns zurechenbaren Körper- und Gesundheitsschäden und bei Verlust des Lebens des Kunden. Unsere Haftung nach dem Produkthaftungsgesetz bleibt hiervon unberührt.
- Haftungsbeschränkungen und -freistellung
7.1. Wir haften außer bei der Verletzung wesentlicher Vertragspflichten nur, wenn und soweit unseren gesetzlichen Vertretern und Erfüllungsgehilfen Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit zur Last fällt. Sofern nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegen, ist unsere Haftung auf den Schaden begrenzt, der bei Vertragsschluss typischerweise vorhersehbar war.
7.2 Der vorgenannte Haftungsausschluss bzw. Beschränkung gelten nicht, sofern und soweit wir bestimmte Eigenschaften zugesichert oder Garantien ausgesprochen haben. Sie gelten ferner nicht für Schäden aus der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit sowie im Falle zwingender gesetzlicher Vorschriften.
- Datenschutz
8.1. Wir erheben, verarbeiten und nutzen die personenbezogenen Daten unserer Kunden lediglich zum Zwecke der ordnungsgemäßen Vertragsdurchführung im Rahmen der geltenden Datenschutzgesetze.
8.2. Abrechnungsdaten speichern wir höchstens bis zum Ablauf von 6 Monaten nach Versendung der Rechnung. Werden gegen die Entgeltforderungen Einwendungen erhoben oder diese trotz Zahlungsaufforderung nicht beglichen, dürfen die Abrechnungsdaten aufbewahrt werden, bis die Einwendung abschließend geklärt ist oder die Entgeltforderung beglichen ist. § 15 Abs. 8 Telemediengesetz (TMG) bleibt unberührt.
8.3. Personenbezogene Daten werden im Rahmen von Auftragsdatenverwaltung im Sinne des § 9 BDSG für uns von der mediantis AG verarbeitet. Die mediantis AG hat hierbei lediglich die Funktion eines technischen Dienstleisters, wir sind allein verantwortlich für die an uns übersandten Daten.
8.4. Sofern und soweit die Aufbewahrung der personenbezogenen Daten aufgrund bestehender rechtlicher oder steuerlicher Verpflichtungen erforderlich ist, werden diese Daten für den Zugriff zu anderen als den gesetzlich begründeten Zwecken gesperrt.
- Schlussbestimmungen
9.1. Es gilt das Recht der Bundesrepublik Deutschland. Bei Verbrauchern, die den Vertrag nicht zu beruflichen oder gewerblichen Zwecken abschließen, gilt diese Rechtswahl nur insoweit, als nicht der gewährte Schutz durch zwingende Bestimmungen des Rechts des Staates, in dem der Verbraucher seinen gewöhnlichen Aufenthalt hat, entzogen wird.
Die Bestimmungen des UN-Kaufrechts finden keine Anwendung.
9.2. Ist der Kunde Kaufmann, juristische Person des öffentlichen Rechts oder öffentlich-rechtliches Sondervermögen, ist ausschließlicher Gerichtsstand für alle Streitigkeiten aus diesem Vertrag unser Geschäftssitz. Dasselbe gilt, wenn der Kunde keinen allgemeinen Gerichtsstand in Deutschland hat oder Wohnsitz oder gewöhnlicher Aufenthalt zum Zeitpunkt der Klageerhebung nicht bekannt sind.
9.3. Sollten einzelne Bestimmungen des Vertrags mit dem Kunden einschließlich dieser Allgemeinen Geschäftsbedingung ganz oder teilweise unwirksam sein oder werden, so wird hierdurch die Gültigkeit der übrigen Bestimmungen nicht berührt.
Widerrufsbelehrung
Widerrufsrecht
Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von 14 Tagen ohne Angabe von Gründen in Textform (z. B. Brief, Fax, E-Mail) oder - wenn Ihnen die Sache vor Fristablauf überlassen wird - durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform, jedoch nicht vor Eingang der Ware beim Empfänger (bei der wiederkehrenden Lieferung gleichartiger Waren nicht vor Eingang der ersten Teillieferung) und auch nicht vor Erfüllung unserer Informationspflichten gemäß Artikel 246 § 2 in Verbindung mit § 1 Abs. 1 und 2 EGBGB sowie unserer Pflichten gemäß § 312e Abs. 1 Satz 1 BGB in Verbindung mit Artikel 246 § 3 EGBGB. Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache. Der Widerruf ist zu richten an:
Lars Lutzer, Alte Landstr. 39, 23812 Wahlstedt
E-mail: L.LUTZER(AT)LLU-BUCHSERVICE(PUNKT)DE
Web: https://LLU-BUCHSERVICE.de
Widerrufsfolgen
Im Falle eines wirksamen Widerrufs sind die beiderseits empfangenen Leistungen zurückzugewähren und ggf. gezogene Nutzungen (z. B. Zinsen) herauszugeben. Können Sie uns die empfangene Leistung ganz oder teilweise nicht oder nur in verschlechtertem Zustand zurückgewähren, müssen Sie uns insoweit ggf. Wertersatz leisten. Bei der Überlassung von Sachen gilt dies nicht, wenn die Verschlechterung der Sache ausschließlich auf deren Prüfung - wie sie Ihnen etwa im Ladengeschäft möglich gewesen wäre - zurückzuführen ist. Im Übrigen können Sie die Pflicht zum Wertersatz für eine durch die bestimmungsgemäße Ingebrauchnahme der Sache entstandene Verschlechterung vermeiden, indem Sie die Sache nicht wie Ihr Eigentum in Gebrauch nehmen und alles unterlassen, was deren Wert beeinträchtigt. Paketversandfähige Sachen sind auf unsere Gefahr zurückzusenden. Sie haben die Kosten der Rücksendung zu tragen, wenn die gelieferte Ware der bestellten entspricht und wenn der Preis der zurückzusendenden Sache einen Betrag von 40 Euro nicht übersteigt oder wenn Sie bei einem höheren Preis der Sache zum Zeitpunkt des Widerrufs noch nicht die Gegenleistung oder eine vertraglich vereinbarte Teilzahlung erbracht haben. Anderenfalls ist die Rücksendung für Sie kostenfrei. Nicht paketversandfähige Sachen werden bei Ihnen abgeholt. Verpflichtungen zur Erstattung von Zahlungen müssen innerhalb von 30 Tagen erfüllt werden. Die Frist beginnt für Sie mit der Absendung Ihrer Widerrufserklärung oder der Sache, für uns mit deren Empfang.
Impressum:
BuchService Lars Lutzer - Einzelunternehmer - Anschrift: Lars Lutzer -Alte Landstr. 39- 23812 Wahlstedt/Schleswig-Holstein - TEL: +49 (0) 176 / 63887918 - Email: L.LUTZER(AT)LLU-BUCHSERVICE(PUNKT)DE Web: https://LLU-BUCHSERVICE.de , UID: DE277819159.
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Widerrufsrecht für Verbraucher
Verbrauchern steht ein Widerrufsrecht nach folgender Maßgabe zu, wobei Verbraucher jede natürliche Person ist, die ein Rechtsgeschäft zu Zwecken abschließt, die überwiegend weder ihrer gewerblichen noch ihrer selbständigen beruflichen Tätigkeit zugerechnet werden können:
Widerrufsbelehrung
Widerrufsrecht
Sie haben das Recht, binnen vierzehn Tagen ohne Angabe von Gründen diesen Vertrag zu widerrufen. Die Widerrufsfrist beträgt vierzehn Tage ab dem Tag an dem Sie oder ein von Ihnen benannter Dritter, der nicht Beförderer ist, die Waren in Besitz genommen haben bzw. hat.
Um Ihr Widerrufsrecht auszuüben, müssen Sie uns: Lars Lutzer - Einzelunternehmer - Alte Landstr. 39- 23812 Wahlstedt, Deutschland /Germany- Email: L.LUTZER(AT)LLU-BUCHSERVICE(PUNKT)DE , TEL: +49 (0) 176 / 63887918 - Web: https://LLU-BUCHSERVICE.de - UID: DE277819159 mittels einer eindeutigen Erklärung (z.B. ein mit der Post versandter Brief, Telefax oder E-Mail) über Ihren Entschluss, diesen Vertrag zu widerrufen, informieren. Sie können dafür das beigefügte Muster-Widerrufsformular verwenden, das jedoch nicht vorgeschrieben ist.
Zur Wahrung der Widerrufsfrist reicht es aus, dass Sie die Mitteilung über die Ausübung des Widerrufsrechts vor Ablauf der Widerrufsfrist absenden.
Folgen des Widerrufs
Wenn Sie diesen Vertrag widerrufen, haben wir Ihnen alle Zahlungen, die wir von Ihnen erhalten haben, einschließlich der Lieferkosten (mit Ausnahme der zusätzlichen Kosten, die sich daraus ergeben, dass Sie eine andere Art der Lieferung als die von uns angebotene, günstigste Standardlieferung gewählt haben), unverzüglich und spätestens binnen vierzehn Tagen ab dem Tag zurückzuzahlen, an dem die Mitteilung über Ihren Widerruf dieses Vertrags bei uns eingegangen ist. Für diese Rückzahlung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie bei der ursprünglichen Transaktion eingesetzt haben, es sei denn, mit Ihnen wurde ausdrücklich etwas anderes vereinbart; in keinem Fall werden Ihnen wegen dieser Rückzahlung Entgelte berechnet.
Wir können die Rückzahlung verweigern, bis wir die Waren wieder zurückerhalten haben oder bis Sie den Nachweis erbracht haben, dass Sie die Waren zurückgesandt haben, je nachdem, welches der frühere Zeitpunkt ist.
Sie haben die Waren unverzüglich und in jedem Fall spätestens binnen vierzehn Tagen ab dem Tag, an dem Sie uns über den Widerruf dieses Vertrags unterrichten, an uns zurückzusenden oder zu übergeben. Die Frist ist gewahrt, wenn Sie die Waren vor Ablauf der Frist von vierzehn Tagen absenden. Sie tragen die unmittelbaren Kosten der Rücksendung der Waren.
Sie müssen für einen etwaigen Wertverlust der Waren nur aufkommen, wenn dieser Wertverlust auf einen zur Prüfung der Beschaffenheit, Eigenschaften und Funktionsweise der Waren nicht notwendigen Umgang mit ihnen zurückzuführen ist.
Die Europäische Kommission stellt eine Plattform zur Online-Streitbeilegung (OS) bereit, die Sie hier finden: http://ec.europa.eu/consumers/odr