Kursplan för Beräkningsmetoder för material- och molekylfysik

Kursplan fastställd 2019-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnComputational materials and molecular physics
  • KurskodTIF320
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPPHS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionFYSIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 85124
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0119 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande kunskaper i fysik, matematik, data och numerisk analys. Kunskaper om beräkningsfysik och numeriska metoder motsvarande kursen Bayesiansk dataanalys och maskininlärning samt 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 och molekylvetenskap, 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 lösa numeriska problem samt att styra och organiserar större beräkningsuppgifter och för att ge enkel visualisering
- Skriva tekniska rapporter där beräkningsresultat presenteras på ett klart sätt
- Kommunicera resultat och slutsatser på ett tydligt sätt

Innehåll

- Grunderna i Hartree-Fock samt täthetsfunktionalteori
- Beräkningsmetoder för elektronstruktur
- Beräkningsmetoder 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 anpassas till tidigare bakgrund och intressen, t. ex finns möjligheten att driva större individuella forskningsprojekt. Alla moment kommer att graderas.