| 中文摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-19页 |
| ·引言 | 第9页 |
| ·人工合成金刚石的发展及其合成机理 | 第9-13页 |
| ·高温高压法 | 第9-10页 |
| ·化学气相沉积法（CVD 法） | 第10-11页 |
| ·激光法合成金刚石 | 第11-13页 |
| ·金刚石合成的数值模拟研究进展 | 第13-15页 |
| ·高温高压法合成金刚石的数值模拟 | 第13-14页 |
| ·化学气相沉积法合成金刚石的数值模拟 | 第14-15页 |
| ·激光法合成金刚石的数值模拟 | 第15页 |
| ·研究背景及意义 | 第15-16页 |
| ·本文研究内容及主要创新点 | 第16-18页 |
| ·论文结构 | 第18-19页 |
| 第二章 碳材料相变的理论基础 | 第19-32页 |
| ·碳的结构 | 第19-25页 |
| ·碳的价键结构 | 第19-20页 |
| ·碳的晶体结构 | 第20-23页 |
| ·碳的能带结构 | 第23-25页 |
| ·碳的相图 | 第25-27页 |
| ·碳的温度—压力平衡相图 | 第25-26页 |
| ·碳的非平衡相图 | 第26-27页 |
| ·金刚石合成的热力学与动力学条件 | 第27-32页 |
| ·石墨向金刚石的直接转化 | 第27-28页 |
| ·石墨向金刚石转变的能量势垒 | 第28-29页 |
| ·纳米金刚石的形核条件 | 第29-32页 |
| 第三章 激光作用下碳材料相变的关键影响因素分析 | 第32-47页 |
| ·碳原料结构的影响 | 第32-39页 |
| ·原料结构分析 | 第32-35页 |
| ·实验过程 | 第35页 |
| ·结果与讨论 | 第35-39页 |
| ·结论 | 第39页 |
| ·碳原料尺寸的影响 | 第39-44页 |
| ·原料分析 | 第39-43页 |
| ·结论 | 第43-44页 |
| ·激光功率密度的影响 | 第44-45页 |
| ·水介质的影响 | 第45-47页 |
| 第四章 碳材料相变的分子动力学模拟软件CMMD 的设计和开发 | 第47-70页 |
| ·引言 | 第47-48页 |
| ·分子动力学模拟概述 | 第48-50页 |
| ·从头计算（ab initio）分子动力学模拟 | 第48-49页 |
| ·基于密度泛函理论的分子动力学模拟 | 第49页 |
| ·基于经验势的分子动力学模拟 | 第49-50页 |
| ·分子动力学模拟软件现状 | 第50页 |
| ·碳材料分子动力学模拟软件CMMD 的分析和设计 | 第50-68页 |
| ·软件需求分析 | 第50-51页 |
| ·概要设计 | 第51-53页 |
| ·分子动力学模拟计算引擎的详细设计 | 第53-65页 |
| ·控制和转换层的详细设计 | 第65-67页 |
| ·表现层的详细设计 | 第67-68页 |
| ·CMMD 的软件开发与实现 | 第68-70页 |
| 第五章 激光作用下石墨相变的分子动力学模拟 | 第70-89页 |
| ·脉冲激光与石墨相互作用的物理机制 | 第70-72页 |
| ·石墨对脉冲激光的能量吸收 | 第70页 |
| ·石墨对脉冲激光的能量传递 | 第70-72页 |
| ·激光作用下石墨升温的MD 模拟 | 第72-82页 |
| ·势函数的选择 | 第72-73页 |
| ·模拟方法 | 第73-76页 |
| ·结果与讨论 | 第76-82页 |
| ·液态碳凝固过程的MD 模拟 | 第82-88页 |
| ·模拟方案 | 第82页 |
| ·结果与讨论 | 第82-88页 |
| ·结论 | 第88-89页 |
| 第六章 结论与展望 | 第89-91页 |
| ·结论 | 第89-90页 |
| ·展望 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-98页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第98-100页 |
| 致谢 | 第100页 |