ΕΤΥ-447
Υπολογιστική Επιστήμη Υλικών

Διδάσκων

Γ. Κοπιδάκης
email
kopidaki@materials.uoc.gr
τηλέφωνο
2810394218
γραφείο
B-209, Κτήριο Επιστήμης Υπολογιστών

Ανακοινώσεις

Διδακτέα ύλη (από τον οδηγό σπουδών)

Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή σε βασικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη θεωρητική μελέτη των υλικών με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή. Το μάθημα συνδυάζει διαλέξεις και πρακτική άσκηση στο εργαστήριο με στόχο την εξοικείωση με τις κατάλληλες μεθόδους μοντελοποίησης και προσομοίωσης για την κατανόηση της σχέσης δομής-ιδιοτήτων των υλικών καθώς και διεργασιών σε διάφορα προβλήματα της επιστήμης υλικών.

Βιβλιογραφία

  1. Α.Ν. Ανδριώτης, Υπολογιστική Φυσική, Αθήνα (1995).
  2. .M. Thijssen, Computational Physics, Cambridge University Press, Cambridge, New York (1999).
  3. D. Raabe, Computational Materials Science: the Simulation of Materials Microstructures and Properties, Wiley-VCH, Weinheim, New York (1998).
  4. M. P. Allen, D.J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, Clarendon Press, Oxford (1990).
  5. D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulation: from Algorithms to Applications, Academic Press, San Diego, (1996).
  6. K. Ohno, K. Esfarjani, and Y. Kawazoe, Introduction to Computational Materials Science: from Ab Initio to Monte Carlo Methods, Springer-Verlag, Berlin, New York (1999).
  7. K. Binder, D.W. Heermann, Monte Carlo Simulation in Statistical Physics: an Introduction, Springer, Berlin, New York (1997).
  8. K. Binder, Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulations in Polymer Sciences, Oxford University Press, Oxford, New York (1995).
  9. D.C. Rapaport, The art of Molecular Dynamics Simulation, Cambridge University Press, Cambridge, New York (2004, 1998).
  10. T. Saito, Computational Materials Design, Springer, Berlin, New York (1999).

Ασκήσεις και βαθμολογία

Οι ασκήσεις (που στέλνονται με email) είναι υποχρεωτικές και διαμορφώνουν το 60% του βαθμού, το υπόλοιπο 40% προκύπτει από την τελική εργασία (project) και την παρουσίασή της.

Ασκήσεις
  1. Διατομικό μόριο (αρμονικός ταλαντωτής).
  2. Μονοδιάστατη αλυσίδα συζευγμένων ταλαντωτών.
  3. Οι ασκήσεις που είναι στο τέλος των 3 παρουσιάσεων, δηλαδή, κατανομές (στατιστική φυσική) και βασικές προσεγγίσεις φυσικής στερεάς κατάστασης (2η παρουσίαση), εκτίμηση (αναλυτικά) ιδιοτήτων Al (1η παρουσίαση), υπολογισμός πλεγματικής σταθεράς και υδροστατικού μέτρου ελαστικότητας Al με δια-ατομικό δυναμικό αλληλεπίδρασης ΕΜΤ (3η παρουσίαση).
  4. Προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής με δυναμικό δια-ατομικής αλληλεπίδρασης Lennard-Jones.
  5. Προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής με δυναμικό δια-ατομικής αλληλεπίδρασης Effective Medium Theory.
  6. Προσδιορισμός κρυσταλλικής δομής, υπολογισμός πλεγματικής σταθεράς και υδροστατικού μέτρου ελαστικότητας Al από πρώτες αρχές (DFT).