Інфопакет

Сучасні методи моделювання у фізиці конденсованого стану

ДВА. 02.17

Вибіркова дисципліна для ОП

Третій

2023/2024

4 Семестр

4

Знати перелік основних методів числового моделювання в фізиці твердого тіла; їх можливості та обмеження застосування; методи розрахунку електронної структури починаючи від наближення майже вільних та сильно зв’язаних електронів та закінчуючи сучасними методами електронних розрахунків; перелік відповідних сучасних програмних пакетів; основні положення Теорії Функціонала Густини; основи методу молекулярної динаміки та особливості його застосування до задач фізики твердого тіла. Вміти: визначати, який метод розрахунку можна застосувати до конкретної наукової проблеми виходячи з її просторової та часової розмірності. Знати, які відповідні програмні пакети існують для такого роду розрахунків.

Дистанційне навчання

Знати основи математичного аналізу, математичного моделювання, комп’ютерної фізики та програмних пакетів, квантової механіки, а також квантову фізику конденсованого стану. Вміти користуватися сучасними програмними пакетами та виконувати базові операції по роботі з файлами як у віконному так і у командному режимі. Володіти елементарними навичками математичних перетворень, побудови алгоритмів, програмування, опису квантових систем; вільно володіти загально вживаними термінами теорії конденсованого стану: поверхня Фермі, обмінний інтеграл, зонна структура, ефективна маса, силова матриця тощо.

Дисципліна «Сучасні методи моделювання у фізиці конденсованого стану» належить до переліку дисциплін вільного вибору аспіранта. Вона забезпечує особистісний і професійний розвиток аспіранта та спрямована на формування ефективного дослідника, здатного до використання сучасних методів дослідження, зокрема методів розрахунку електронної та атомної структури матеріалів. В курсі розглядаються сучасні методи розрахунку електронної та атомної структури матеріалів та відповідні пакети програм. Система знань, отримана при вивченні дисципліни «Сучасні методи моделювання у фізиці конденсованого стану» є необхідною для вільного ознайомлення з науковою літературою, використання сучасних програмних пакетів для розрахунку електронної та атомної структури матеріалів, для проведення наукових досліджень в галузі «фізики конденсованого стану».

1. R.Martin Electronic Structure. Basic theory and practical methods. Cambrige 2004 2. Herbst, Michael F.; Levitt, Antoine; Cancès, Eric (2021). "DFTK: A Julian approach for simulating electrons in solids". JuliaCon Proceedings. 3 (26): 69. doi:10.21105/jcon.00069 3. Хацевич О.М., Курта С. А. Основи квантової хімії : навч. посіб.; ДВНЗ "Прикарпат. нац. ун-т ім. Василя Стефаника", Ф-т природн. наук, Каф. хімії. - Івано-Франківськ : Прикарпат. нац. ун-т ім. Василя Стефаника, 2019. - 259 с. 4. Моделі твердофазних реакцій - від молекулярної динаміки до середньопольового кінетичного методу: монографія / В. М. Безпальчук, О. О. Богатирьов, А. М. Гусак. - Черкаси : Гордієнко Є. І., 2017. - 148 с. 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_chemistry_computer_programs 6. https://www.abinit.org/

Загальний обсяг 120 год., у тому числі: лекцій – 18 год.; практичні заняття – 4 год.; консультації – 2 год.; самостійна робота - 96 год.

Семестрове оцінювання: (max/min) 1. Модульна контрольна робота: 30 балів / 15 балів 2. Захист звітів практичних робіт: 15 балів / 7 балів 3. Захист реферату: 15 балів / 7 балів Підсумкова оцінка в цілому визначається як сума оцінок (балів) за всіма успішно оціненими результатами навчання під час семестру (оцінки нижче мінімального порогового рівня до підсумкової оцінки не додаються) та оцінки, отриманої під час іспиту. Студент не допускається до іспиту, якщо під час семестру набрав менше 30 балів. Оцінка за іспит не може бути меншою 24 балів для отримання загальної позитивної оцінки за курс.

Українська