Dina studier

Kursplan för Beräkningsfysik inriktat mot material

Kursplan fastställd 2016-02-13 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnComputational materials physics
  • KurskodTIF035
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPAPP
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionFYSIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 04119
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0105 Inlämningsuppgift 7,5 hp
Betygsskala: TH		7,5 hp

    I program

    Examinator

    Behörighet

    Information saknas

    Kursspecifika förkunskaper

    Grundläggande kunskaper i fysik, matematik, data och numerisk analys. Kunskaper om beräkningsfysik och numeriska metoder motsvarande kursen FKA121 - Beräkningsfysik rekommenderas. Det är en fördel att ha kunskaper om kvantmekanik, kondenserade materiens fysik och/eller statistisk fysik.

    Syfte

    Syftet med kursen är att beskriva olika beräkningsmetoder inom material vetenskap, samt ge praktisk erfarenhet av att utföra dessa beräkningar på moderna datorkluster. Kursen avser att presentera hur fysik kan tillämpas i ett mycket bredare sammanhang inom material forskning än vad som vanligtvis behandlas i den traditionella läroplanen, tack vare ökad datorkraft.

    Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

    • Förstå och analysera olika elektronstrukturs metoder, så som Hartree-Fock och täthetsfunktionalsteori
    • Förstå och analysera olika molekyldynamik samt Monte Carlo rutiner som kan användas för att undersöka material egenskaper med hjälp av datorer
    • Använd Python (objektorienterat programmeringsspråk) för att styra och organiserar större beräkningsuppgifter och för att ge enkel visualisering
    • Effektivt använda MATLAB eller C/Fortran att lösa numeriska problem
    • Skriva tekniska rapporter där beräkningsresultat presenteras på ett klart sätt
    • Kommunicera resultat och slutsatser på ett tydligt sätt

    Innehåll

    • Elektronstruktur
    • Grunderna i Hartree-Fock samt täthetsfunktionalteori
    • Planvågor/lokala/finita differens bassätt
    • Periodiska system
    • Simuleringsteknik för mångpartikelsystem
    • Python

    Organisation

    Grundläggande teori och metoder täcks av en serie föreläsningar. Studenterna får träning att tillämpa teori och metoder genom övningar och hemuppgifter. En betydande del av kursen består i att utföra storskaliga beräkningar med hjälp av nationella datorkluster.

    Litteratur

    Föreläsningsanteckningar kommer att göras tillgängliga.
    Kursbok: J.M.Thijssen, "Computational Physics", (2nd edition, Cambridge University Press, 2007). Recommended additional material for numerical methods: Willliam H. Press et al., "Numerical Recipes; The Art of Scientific Computing", (3rd edition, Cambridge University Press, 2007)

    Examination inklusive obligatoriska moment

    Examinationen består av olika hemuppgifter där kodning samt rapportskrivning är viktiga moment, samt presentation av ett relevant ämne inom kursen. Examinationen är individuell och kan anpassas till tidigare bakgrund och intressen, t. ex finns möjligheten att driva större individuella forskningsprojekt. Alla moment kommer att graderas.