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