TFYA90 · Linköpings universitet

Beräkningsfysik

Ny kurs

Kom igång gratis

Inga tentor än

Ladda upp dina tidigare tentor och få hjälp med att strukturera ditt studiematerial

Få dina tentauppgifter kategoriseradeBli guidad genom ditt studiematerialFå hjälp direkt med teori och tipsHåll koll på dina framsteg

Kurs info

Kurssida Kursplan

Språk

Svenska

Nivå

Avancerad nivå

Fakultet

Tekniska fakulteten

Institution

Institutionen för fysik, kemi och biologi

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

förklara grundläggande begrepp och teorier inom beräkningsfysik baserade på både klassiska och kvantmekaniska metoder
förklara huvudkomponenterna i de beräkningsprogram som används för att simulera material och för att finna numeriska lösningar till mångpartikelproblem i kvantmekaniken
använda datorberäkningar och simuleringar för att förutsäga egenskaper hos material och molekylära system.

Kursinnehåll

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.

Förutsättningar

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

Litteratur

Computer Simulation of Liquids - M.P. Allen & D. J. Tildesley

Davide Sangiovanni, Lecture Notes on Molecular Dynamics and Monte Carlo Simulations - Davide Sangiovanni

Iryna Yakymenko, Lecture Notes on Quantum Dynamics - Iryna Yakymenko

Liknande kurser vid andra universitet