Rozvrh hodin KIPL

Rozvrh hodin pro letní semestr 2016/2017 je publikován zde

Seminář FPL

Aktuální program pro letní semestr 2016/2017 naleznete zde.

Konference FPL

Centrum AdMat

Úspěchy a ocenění

  • Oceněné práce - zde
  • Úspěchy na konferencích - zde

Seznam aktuálních publikací

Seznam aktuálních publikací naleznete zde

Užitečné odkazy

SU

FJFI

CVUT

jaderka

SU

EU

You are here

11SIKL Počítačové simulace kondenzovaných látek

Název předmětu:
Počítačové simulace kondenzovaných látek
Kód předmětu:
11SIKL
Počet kreditů:
4, časová dotace 2+2
Typ předmětu:
Povinný
Ročník studia:
2 Mgr
Způsob ukončení:
zk
Semestr:
zimní
Vyučující:
Ladislav Kalvoda,
Petr Sedlák,
Jan Drahokoupil
Anotace:
Počítačová simulace v oblasti kondenzovaných látek se stává důležitým nástrojem při vývoji nových materiálů a technologií, využívaným jak experimentátory, tak teoretiky. Řešení řady praktických problémů je tak převáděno z reálné do ‘virtuální’, počítačové laboratoře. V průběhu kurzu se studenti seznámí s teoretickým pozadím základních výpočetních metod a své poznatky ověří na praktických příkladech. Každá přednáška tak bude organizována jako tutorial, v jehož rámci bude řešení typických úlohy doprovázeno detailním objasněním použitých výpočetních postupů. Kurz se koná v Počítačové učebně Katedry inženýrství pevných látek. K praktickým demonstracím a procvičení bude využito simulační prostředí Materials Studio (Accelrys Software Inc.).
Sylabus:
1. Navržení modelu molekuly, makromolekuly, krystalu, povrchu, vrstvy a nanostuktury. Pravidla použitá k dosažení realistické výchozí struktury. Práce s knihovnami strukturních fragmetů. Vytvoření projektu. Cvičení: MS Materials Visualizer.
2. Konstrukce rozsáhlejších amorfních ansamblů s periodickými okrajovými podmínkami definovaných za různých termodynamických podmínek. Cvičení: Amorphous Cell.
3. Klasická simulační teorie: koncept silových polí, deformací vazeb, nevazebných interakcí, speciální typy silových polí, implementace molekulární mechaniky v MS. Cvičení: MS Discover, MS Forcite, MS Forcite Plus.
4. Klasická simulační teorie: minimalizační úlohy (geometrická optimalizace molekuly, minimalizace energie, matematické metody nalezení minima energie, energetické trajektorie a přechodové struktury). Cvičení: MS Discover. 5. Klasická simulační teorie: počítačové simulace dynamického vývoje systému (termodynamické soubory, fázový prostor, pojednání interakcí na dlouhou vzdálenost, DPD a další přibližné metody). Cvičení: MS Amorphous Cell, MS Mesodyne.
6. Geometrická a statistická analýza vypočtených výsledků. Cvičení: analytické nástroje v MS Materials Visulizer, MS Amorphous Cell, MS Discover, and MS Forcite.
7. Teorie rozptylu a určení krystalové struktury. Prášková difrakce, Rietveldova rafinace s uvážením energie. Cvičení MS Reflex Plus.
8. Kvantově mechanický koncept: Schroedingerova rovnice, teorie self-konzistentního pole, DFT, teorém Hohenberg-Kohna, Kohn-Shamův ansatz, pseudopotenciály. Cvičení: MS CASTEP, MS DMol3.
9. Kvantově-mechanický koncept: semi-empirický přístup. Cvičení: MS VAMP.
10. Kvantově-mechanický koncept: molekulární dynamika založená na prvních principech – metoda Car-Parrinellova. Cvičení: MS CASTEP, MS DMol3.
11. Kvantově mechanický koncept: fonony a výpočet dielektrické odezvy. Cvičení: MS CASTEP.
12. Kvantově mechanický koncept: výpočet optických absorpčních a emisních spekter. Cvičení: MS VAMP.
13.  Kvantově mechanický koncept: stabilita molekulárních struktur. Cvičení: MS DMol3.
Vstupní podmínky:
Znalosti kvantové fyziky a numerické matematiky (v rozsahu předmětů 02KVAN, 01NUMB na FJFI).
Literatura:
Povinná:
A.R. Leach: Molecular Modeling: Principles and Applications, 2nd edition, Prentice Hall, ISBN 0-582-38210-6, Harlow 2001.
Doporučená:
R. M. Martin: Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods (Vol 1), Cambridge University Press, ISBN 0-521-78285-6, Cambridge 2004.
Studijní pomůcky:
Počítačová učebna KIPL vybavená MS softwarem.

SGS ČVUT