SPOC学校专有课程
材料模拟与计算
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spContent=《材料模拟与计算》是一门综合性的交叉学科课程,融合了数学、物理、化学、材料科学和计算机科学的知识。在当今材料科学研究越来越深入微观层面的背景下,材料模拟与计算发挥着无可比拟的作用,涵盖了对实验结果和原理的分析以及对材料结构和性能的预测等领域。因此,科研工作者越来越重视和关注这一领域。 通过学习《材料模拟与计算》课程,同学们将获得从理论到实践的全方位知识和能力提升。这门课程将使同学们掌握相关的基础知识,从而理解材料模拟和计算的原理和方法。与此同时,同学们将学习如何运用计算机模拟和计算并分析材料的微观结构和性质。通过实际案例,培养同学们解决材料科学问题和独立思考的能力。
—— 课程团队
课程概述

1、本门课程旨在将计算材料学的基础知识讲授给材料专业的学生,让学生了解量子力学、量子化学,第一原理密度泛函理论和分子动力学的基础知识及其在材料科学中的应用。

2、让学生掌握理论计算常用的软件Materials Studio的基本操作,运用Materials Studio软件构建材料体系模型,并利用第一性原理、分子动力学、介观反应动力学、蒙特卡洛等模拟方法来解决科研中的实际问题。


授课目标

1、本门课程旨在将计算材料学的基础知识讲授给材料专业的学生,让学生了解量子力学、量子化学,第一原理密度泛函理论和分子动力学的基础知识及其在材料科学中的应用。

2、让学生掌握理论计算常用的软件Materials Studio的基本操作,运用Materials Studio软件构建材料体系模型,并利用第一性原理、分子动力学、介观反应动力学、蒙特卡洛等模拟方法来解决科研中的实际问题。


成绩 要求

线上部分:学生完成各章节的练习题。

线下部分:根据自己的研究方向结合课堂讲授和线上教学内容,撰写文献调研报告或课程论文,并分组进行时长约15分钟的PPT讨论。激发学生将理论知识与自己的研究方向结合与应用的能力,为将来开展多学科交叉研究打好基础。

课程大纲
预备知识

高等数学,线性代数,物理化学,结构化学

参考资料

1. 《计算材料学:设计实践方法》,江建军,高等教育出版社,2010

2. 《密度泛函理论》(Density Functional TheoryDavid S. Sholl, Janice A. Steckel) 李健,周勇 译,国防工业出版社,2014

3. 《计算化学——从理论化学到分子模拟》,陈敏伯,科学出版社,2009

4.  Quantum Chemistry, Donald A. McQuarrie, University Science Books, 2008

5. 《量子化学》,(美)艾林 (H. Eyring) 著,石宝林 译,科学出版社,1981

6.  Materials Studio 软件说明书。