Atomistic View of Matter: Modeling & Simulation

课程简介

化学键的量子力学：原子、分子、分子轨道理论、原子轨道的线性组合、变分原理 电子结构计算：哈特里、哈特里-福克、后哈特里-福克、密度泛函理论及其扩展、库姆兰定理、晶体建模 分子动力学模拟：数值积分器、邻域列表、空间分解、原子间势能、参数化、均方位移、自相关、拉伸弹性带 经典与统计力学：热力学系综、玻尔兹曼方程、能量均分、涨落、正常模式分析、声子、简谐振子、比热、恒温器、恒压器 高级技术：粗粒化模拟、原子级电化学、多尺度建模

学习目标

本课程将教授原子尺度材料的物理规律，并将这些过程与宏观世界联系起来。

先修要求

无

教学模式

课程将大量使用云计算，利用nanoHUB.org及其协作和发布功能来增强学习。学生将使用密度泛函理论和其他高级技术进行从头计算以及分子动力学模拟。 讲授：课堂上将介绍概念，包括一些示例和实时模拟。学生将定期收到作业，以应用课堂上发展起来的概念并解决当前研究中的问题。 计算机实验室：在实验室期间，学生将单独或分组进行原子级模拟，以更深入地理解与讲授相关的主题。这些会话旨在通过讨论和思想交流发展学生的直觉和批判性思维，从而参与提出的活动。