Seminář počítačových simulací

Garant předmětu:

Jan Drahokoupil

Přednášející:

Jan Drahokoupil

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra inženýrství pevných látek

Anotace:

Molekulární dynamika (MD) je jedním z velice rozšířených atomistických simulačních přístupů uplatňující se například při předpovídání experimentálních dat, studiích virů, návrzích komplexních materiálů nebo vývoji léčiv. V rámci tohoto kurzu budou probrány základní principy MD s aktivním zapojením studentů během výuky. Studenti budou v průběhu semestru pracovat na zvoleném projektu ilustrujícím praktické aplikace MD. Průběžné výsledky či problémy budou kolektivně diskutovány či řešeny. Zavržením každého projektu bude vědecká forma prezentace. Budou tak rozvíjeny nejen znalosti o MD, ale též dovednosti týmové spolupráce, samostatná badatelská činnost a prezentační schopnosti.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Úvod k přístupům počítačových simulací molekul a kondenzovaných látek.

2.Návrh počítačového atomistického modelu.

3.Molekulární mechanika a koncept meziatomových potenciálů.

4.Molekulární dynamika a numerické řešení pohybových rovnic atomů.

5.Statistické soubory a termodynamické vlastnosti, zavedení teploty a tlaku.

6.Výpočetní nástroje (LAMMPS, Atomsk, Ovito, … )

7.– 10. Práce na projektech – průběžná diskuze.

11.– 13. Závěrečné prezentace projektů.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

- Seznámit studenty s formou badatelské komunikace.

- Samostatná rešeršní a praktická činnost studentů.

- Prezentace zvoleného projektu.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] M. Tuckerman: Statistical mechanics: theory and molecular simulation. Oxford university press, 2010.

[2] M. S. Kemp: An introduction to molecular dynamics. Nova Science Publishers, 2019.

Doporučená literatura:

[3] D. Snoke: Solid state physics: Essential concepts. Cambridge University Press, 2020.

[4] S. M. Girvin, K. Yang: Modern condensed matter physics. Cambridge University Press, 2019.

Studijní pomůcky:

Počítačová učebna KIPL. Vlastní notebook.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství - Inženýrství pevných látek (volitelný předmět)