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計算材料物理ppt
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    PPT摘要

    這是一個關于計算材料物理ppt,主要介紹了材料的設計、計算以及模擬、計算材料科學的起源、計算材料學的方法、計算材料學的應用等內容。

    計算材料物理 Physics in computational materials 第一章  導論
    向建勇
    燕山大學材料學院
    Office:材料館C樓418
    Email: jyxiang@ysu.edu.cn
    計算材料科學
    材料的設計、計算以及模擬
    計算材料科學的起源
    計算材料學的方法
    計算材料學的應用
    計算材料學起源
    原子的量子模型的建立 (1913,Niels Bohr)
    量子力學的建立和發展(1920s-1930s)
    量子理論在固體中的應用(Felix Bloch)
    原子電子結構Thomas-Fermi理論
    Hatree-Fock近似采用平均場近似求解電子結構問題,1928-1930。
    密度泛函理論(DFT)和Kohn-Sham方法
    The fundamental laws necessary for the mathematical treatment of a large part of physics and the whole of chemistry are thus completely known, and the difficulty lies only in the fact that application of these laws leads to equations that are too complex to be solved.
                                               Paul Dirac (1930)
    H. Shull等人用手搖計算機,花了2年完成了對氮分子在Hatree-Fock量級的近似計。
       F. O. Ellison and H. Shull. A complete 10-electron LCAO-SCF treatment of the water molecule. J. Chem. Phys. 21:1420-1421 and 23:2348-2357 (1953).
    量子力學,量子化學等基礎理論的發展為科學計算奠定了理論基礎。
    多核技術
    集群技術
    計算材料學的內涵
    通過模型化與計算實現對材料制備、加工、結構、性能和服役表現等參量或過程的定量描述;
    理解材料結構與性能和功能之間的關系;
    設計新材料;
    縮短材料研制周圍;
    降低材料制造過程成本。
    計算模擬的作用
    可以歸納為三個方面:
        (1)計算機模擬是基礎研究和工程應用的橋梁。
        (2)計算機模擬指出了未來材料科學發展的方向。
        (3)計算機模擬能夠揭示材料科學和工程的不同方面。
    計算機模擬與材料研究四面體
    課程目標
    開闊眼界,對計算材料學和相關學科的基本概念、基本原理和方法有初步的了解。
    從材料模擬的角度加深對材料和凝聚態物質的結構和物性的認識。
    Electronic structure for solids
    課程內容
    基礎理論
    物質結構
    電子問題
    量子多體理論:化學方法
    密度泛函理論介紹
    密度泛函中的交換和關聯-近似與其應用
    課程內容
    計算方法
    電子問題
    原子的贗勢
    基本設置
    電子結構方法
    電子問題的簡化方法
    對角化與電子自洽計算
    第一性原理
    課程內容
    材料性能模擬計算常見軟件
    Materials studio (Accelrys公司)
    MS Castep模塊(CAmbridge Serial Total Energy Package (CASTEP) )
    運用castep進行一些常見材料的電子態密度計算
    成績
    最終成績=平時成績(45%)+結課考試(55%)
    平時成績包括作業(20%)、隨堂測驗得分(20%)、出勤、課堂討論和回答問題(5%)。
    課程提綱
    第一章 導論
    第二章 材料模擬的物理化學基礎
    第三章 原子之間的相互作用勢
    第四章 分子動力學方法
    第五章 第一性原理方法
    第六章 材料模擬計算的常見軟件
    參考書
    《計算材料學基礎》,張躍等編著,北京航空航天大學出版社2007
    《現代材料計算與設計教程》,吳興惠和項金鐘 主編,電子工業出版社 2002
    《計算物理學》,馬文淦編著,科學出版社 2005;
    《計算材料學》,[德] D. 羅伯編著,項金鐘,吳興惠譯,化學工業出版社 2002;
    Electronic Structure, Richard M. Martin, Basic Theory and Practical Methods, Cambridge University Press 2004;
    Electronic Structure Calculations for Solids and Molecules, Jorge Kohanoff, Cambridge University Press 2006;
    Bonding and structure of molecules and solids, David G. Pettifor, Oxford University Press, 1996;
    Electronic structure of materials, Adrian P. Sutton, Oxford University Press 1993;
    Electronic structure and properties of solids, Walter A. Harrison, Dover Publications 1980;
     

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    《計算材料物理ppt》是由用戶擱淺.′于2016-09-17上傳,屬于高校大學PPT。
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