SNY har ordet

Ny kurs 2018 så ändringar kan ju ske. Kursen var uppdelad i tre olika delar med tre olika lärare. Jag tyckte det var en trevlig introduktion till olika metoder för att göra beräkningar på material vilket är något som IFM sysslar en hel del med. Det syns också då många exempel som togs upp var på forskning som gjorts på institutionen. Även om det finns en bok under kurslitteratur så var det inget som behövdes.

Kursutvärderingar

Logga in för att läsa kursutväderingar

Innehåll

Kursen behandlar teori och praktiskt handhavande av datorsimuleringar av både klassiska och kvantmekaniska mångpartikelsystem. Kursen inleds med en översikt över den del av den statistiska mekaniken som ligger till grund för datorsimuleringar. Därefter introduceras simuleringsteknikerna Monte Carlo (MC) och molekyldynamik (MD). Kursen tar sedan upp MC-integration, viktsampling, Metropolis-algoritmen, integrering av rörelseekvationerna för mångpartikelsystem i MD, Verlets algoritm, MC och MD i olika ensembler. Kursen ger vidare en introduktion till variationskalkyl och kvantmekanik för mångpartikelsystem. Sedan härleds och diskuteras metoderna Hartree, Hartree-Fock och täthetsfunktionalteori, samt även ab-inito molekyldynamik. Kursen täcker grundläggande teori i dessa ämnen och översiktligt hur de implementeras i programvara för datorberäkningar, samt, några exempel på hur metoderna används. Kursen har datorlaborationer med praktiska övningar med programvaror för datorberäkningar där man genererar data och sedan analyserar och visualiserar resultatet.

Mål

Kursen är en introduktion till modern beräkningsfysik som används i fysik, materialvetenskap, kvantkemi och biologi. Kursen går igenom grundläggande principer i simulationer baserade på både klassisk fysik och kvantmekanik, huvudkomponenterna i programvara för datorberäkningar, och praktiska tillämpningar. Inkluderat är klassisk och ab-inito molekyldynamik och Monte Carlo-simuleringar, variationskalkyl, kvantmekanik för mångpartikelsystem, och täthetsfunktionalteori (DFT). Detta är metoder som idag används flitigt både inom grundforskning och i tillämpade sammanhang som t.ex. simulering av kristalltillväxt, design av nya läkemedel och bioteknologi, både inom akademi och industri. Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

• Behärska grundläggande huvudidéer och teorier för både klassisk och kvantmekanisk beräkningsfysik.

• Förstå huvudkomponenterna i de beräkningsprogram som används för att simulera material och för att finna numeriska lösningar till mångpartikelproblem i kvantmekaniken.

• Använda datorberäkningar för att förutsäga egenskaper för material och molekylsystem.

 

Examinationsmoment

LAB1 - 2,0 HP
Laborationskurs (U, G)
UPG1 - 4,0 HP
Inlämningsuppgifter (U, 3, 4, 5)

Organisation

Kursen består av en teoridel (18 h) med laborationer (3x4 h).

Litteratur

Böcker

• M.P. Allen & D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids Oxford Science Publications
  ISBN: ISBN 0-19-855645-4

Kompendier

• Iryna Yakymenko, Lecture Notes on Quantum Dynamics

Relaterade profiler

Material- och nanofysik MEF - IFM

Teknisk fysik - teori, modellering och datorberäkningar TMD - IFM

Rekommenderade förkunskaper

Termodynamik och statistisk mekanik (TFYA12) och Kvantmekanik (TFFY54), eller motsvarande kurser som täcker samma material och förkunskaper. Grundläggande kunskaper i datorer och programmering.

Kvantmekanik TFFY54 - 6,0 HP - HT1 block 2

Termodynamik och statistisk mekanik TFYA12 - 6,0 HP - HT2 block 4

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.