計算材料学(Computational Materials Science)  

月曜2コマ,大学院 西谷滋人 
 mailto: nishitani@mtl.kyoto-u.ac.jp
 http://www.mtl.kyoto-u.ac.jp/users/bob/

電子構造計算,分子動力学法などの計算機シミュレーションは,新材料やプロセスの開発に有効な手法となっている.本講義では金属,半導体材料の計算機シミュレーションの基礎理論と応用例を紹介する.内容は量子力学の基礎と化学結合,フォノンと熱膨張,表面,界面などの面欠陥,および点欠陥と拡散である.
学生・授業の評価
学生自らが考え,計算する
テキストは後で必要になったときに読めばよい.
基本的な考え方さえ理解すればよい.
普段の出席,レポート提出をこころがけてください.
試験はしないか,するとしても持ち込みOK.
レポート課題
課題:1
計算材料学に期待すること
課題:2
材料を研究していて不思議に思ったこと.素朴な疑問
課題:3
授業内容,評価についての要望
Scaling problem
Mapleのすすめ

授業の予定

化学結合
量子力学の基礎(Schrodinger方程式の導出)
イオン性と共有性
金属結合の本質
k-space TB
電子構造(tight binding表示)
DOS生成プログラム
経験ポテンシャル
電子状態のmoment近似
空孔生成エネルギー
Madelung energy
Ewald法
LDA
Pseudo potential
Hellman-Feynman力
欠陥構造
表面,界面エネルギー
転位
統計熱力学から状態図
統計力学の初歩
Nose-Hoover力学
MCによる自由エネルギーの求め方
相変態
組織形成
Phase Field法