2019年度 マテリアルズシミュレーション (I)   Materials simulation (I)

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開講元
物質・情報卓越教育課程
担当教員名
大場 史康  松下 雄一郎  小杉 太一  館山 佳尚 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
金1-4(南4号館 情報ネットワーク演習室 第1演習室, Information Network Exercise Room 1st Exercise Room)  
クラス
-
科目コード
TCM.A403
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年9月26日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

物質の構造と機能を理解するための手法として、コンピュータシミュレーションが不可欠になっている。本講義では、量子力学の基本原理に基づいた第一原理計算により、分子や固体の原子・電子レベルでの構造と基礎特性を理解するための理論及びシミュレーション手法について講述するとともに演習を行う。本講義のねらいは、第一原理計算の修得を通じて、現代の材料開発に要求される原子・電子レベルで物質・材料を理解・設計する能力を涵養することである。

到達目標

本講義を履修することによって次の知識および能力を修得する。 1) 第一原理計算の基礎を理解している。 2) 原子・電子レベルの視点で物質・材料の性質を考察できる。

キーワード

第一原理計算、分子軌道、バンド構造

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

各回の講義の冒頭で、前回の講義の要点を復習する。その後、新しい内容について講述するとともに、演習を行う。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション(分子系・周期系)、TSUBAMEの設定 分子系・周期系に対する概要説明とTSUBAMEの設定
第2回 イントロダクション(分子系・周期系)、TSUBAMEの設定 分子系・周期系に対する概要説明とTSUBAMEの設定
第3回 分子系1(構造最適化と振動解析、遷移状態探索) 分子系1(構造最適化と振動解析、遷移状態探索)
第4回 分子系1(構造最適化と振動解析、遷移状態探索) 分子系1(構造最適化と振動解析、遷移状態探索)
第5回 分子系2(構造最適化と振動解析、遷移状態探索) 分子系2(構造最適化と振動解析、遷移状態探索)
第6回 分子系2(構造最適化と振動解析、遷移状態探索) 分子系2(構造最適化と振動解析、遷移状態探索)
第7回 古典MDと第一原理MD 古典MDと第一原理MDを理解する
第8回 古典MDと第一原理MD 古典MDと第一原理MDを理解する
第9回 周期系1: 固体における構造計算(構造決定、構造最適化) 周期系1: 固体における構造計算(構造決定、構造最適化)
第10回 周期系1: 固体における構造計算(構造決定、構造最適化) 周期系1: 固体における構造計算(構造決定、構造最適化)
第11回 周期系2: 固体における電子状態計算(バンド構造、欠陥) 周期系2: 固体における電子状態計算(バンド構造、欠陥)
第12回 周期系2: 固体における電子状態計算(バンド構造、欠陥) 周期系2: 固体における電子状態計算(バンド構造、欠陥)
第13回 マテリアルズシミュレーションの最前線(講義) マテリアルズシミュレーションの最先端話題を提供する
第14回 マテリアルズシミュレーションの最前線(講義) マテリアルズシミュレーションの最先端話題を提供する
第15回 準備中 準備中

教科書

なし

参考書、講義資料等

なし

成績評価の基準及び方法

演習課題レポートに基づく

関連する科目

  • TCM.A405 : マテリアルズインフォマティクス (I)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けないが、周期系の講義・演習(第7・8・11・12回、第9・10回の一部)では、固体物理の基礎知識(ブリルアン域など)を持っていることを前提とする。

その他

本授業科目は、TAC-MI登録学生対象科目です。今年度はTAC-MI登録学生限定とします。

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