up

Методы молекулярной динамики в многоуровневом моделировании

Дату старта объявим позже

Дата начала записи на курс еще не объявлена

  • 10 недели

    длительность курса

  • от 2 до 3 часов в неделю

    понадобится для освоения

  • 2 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

О курсе

В рамках курса рассматриваются физические основы метода молекулярной динамики для компьютерного моделирования эволюции систем различной мерности: от молекул до кристаллов. Затрагиваемый круг вопросов охватывает описание потенциалов межатомного взаимодействия, процедуру инициализации и выбор граничных условий, алгоритмы интегрирования уравнений движения, термодинамические ансамбли, способы контроля температуры в процессе проведения молекулярно-динамических расчетов. Особое место отведено описанию неортогональной модели сильной связи, которая представляет собой разумный компромисс между классическими межатомными потенциалами и более строгими подходами из первых принципов. С помощью программного пакета NTBM продемонстрированы примеры проведения геометрической оптимизации и молекулярно-динамического моделирования наноструктур.

Формат

Десять последовательно связанных модулей (наименования есть в программе курса), в каждом модуле от 1 до 4 уроков (лекций), контрольные вопросы, зачетные материалы в электронной форме. 

Katin K.P., Maslov M.M. Molecular dynamics in multiscale modeling: Textbook. M.: NRNU MEPhI, 2015. – 44 p.

Требования

Необходимы базовые знания основ векторного исчисления, теории дифференциальных уравнений, теории вероятностей, статистической физики и квантовой механики. Курс ориентирован на студентов магистратуры физических специальностей.

Программа курса

Модуль 1. Основы молекулярно-динамического моделирования

Модуль 2. Межатомные взаимодействия

Модуль 3. Потенциалы взаимодействия

Модуль 4. Граничные условия

Модуль 5. Процедура инициализации

Модуль 6. Решение уравнений движения

Модуль 7. Термодинамические ансамбли

Модуль 8. Контроль температуры

Модуль 9. Получение наблюдаемых величин

Модуль 10. Неортогональная модель сильной связи (NTBM)

Знания

Знать:

  • основные принципы молекулярно-динамического моделирования, основной молекулярно-динамический алгоритм;
  • природу межатомных взаимодействий, потенциалы межатомного взаимодействия;
  • методы интегрирования уравнений движения;
  • теоретические основы неортогональной модели сильной связи.

Умения

Уметь: 

  • задавать начальные скорости и смещения атомов для последующих молекулярно-динамических расчетов;
  • реализовывать различные алгоритмы численного интегрирования уравнений движения;
  • интерпретировать результаты молекулярно-динамического моделирования.

Навыки

Владеть: 

  • методами численного расчета геометрических и энергетических характеристик наноструктур;
  • программным пакетом NTBM для проведения молекулярно-динамического моделирования.

Маслов Михаил Михайлович

Кандидат физико-математических наук, Доцент
Должность: Доцент Отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ

Катин Константин Петрович

Доктор физико-математических наук, Доцент
Должность: Доцент отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ НИЯУ МИФИ

Гимальдинова Маргарита Александровна


Должность: Аспирант НИЯУ МИФИ

Похожие курсы