10302 Elektronstrukturmetoder i materialefysik, kemi og biologi

2024/2025

Kursusinformation
Electronic Structure Methods in Material Physics, Chemistry and Biology
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Engineering Physics
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
F5 (ons 8-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, teori- og computerøvelser, journal club, projekt.
13-uger
F5A, F5A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Spørgsmål til grupperapport(er) er del af det mundtlige eksamen
7-trins skala , intern bedømmelse
10112/10303/10317 , eller tilsvarende kurser. Især begreber fra faststoffysik som Blochs teorem og det reciprokke gitter. Programmeringssproget Python anvendes i kurset.
Thomas Olsen , Lyngby Campus, Bygning 309 , tolsen@fysik.dtu.dk
Karsten Wedel Jacobsen , Lyngby Campus, Bygning 309, Tlf. (+45) 4525 3186 , kwja@dtu.dk
10 Institut for Fysik
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
At give den studerende et indblik i moderne elektronstrukturmetoder inden for teoretisk fysik med særlig vægt på beskrivelser af materialer, molekyler og biomolekyler på det atomare niveau.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forklare grundlaget for tæthedsfunktionalteori, Hohenberg-Kohn teoremerne og Kohn-Sham ligningerne
  • Identificere de nødvendige antagelser og parametre for forskellige implementationer af tæthedsfunktionalteori
  • Forklare definitionen af exchange-korrelationsenergien og kende til forskellige niveauer af approksimationer til xc-funktionalet
  • Læse og forklare moderne litteratur på området, således at der kan holdes et foredrag på baggrund af en udvalgt artikel
  • Identificere problemer i fysik, kemi og biologi, hvor tæthedsfunktionalteori kan anvendes
  • Anvende ASE og GPAW programmerne til at udføre elektroniske beregninger på atomare systemer
  • Definere et eget forskningsprojekt og lave de relevante computersimuleringer
  • Skrive en rapport på baggrund af resultaterne fra projeket
Kursusindhold
Kurset vil give en oversigt over en række metoder til løsning af det kvantemekaniske elektronstrukturproblem. Følgende emner vil blive berørt: Interatomare vekselvirkninger, det kvantemekaniske mangeelektronproblem, tæthedsfunktionalteori, approksimative totalenergimetoder, anvendelser inden for overflade- og materialefysik, kemi samt i biologien.
Litteraturhenvisninger
Feliciano Giustino
“Materials Modelling using Density Functional Theory”
Oxford University Press
ISBN: 978-0-19-966244-9
Sidst opdateret
02. maj, 2024