|
Lecturer(s)
|
-
Houška Jiří, Prof. Ing. Ph.D.
|
|
Course content
|
(i) Classical molecular dynamics, overview of empirical potentials. Ab-initio calculations: selected facts from solid state physics, older methods than the density functional theory (DFT). Physical description of DFT. Practical aspects of using DFT. Modelling of the thin film growth. Modelling of crystals - thermodynamics of solid solutions, mechanical properties. Modelling of amorphous materials - liquid quench algorithm, Wannier functions, bonding statistics. Calculations of electronic structures and related quantities. (ii) Basic equations of plasma physics and their numerical solution: Global model of plasmas -interaction of plasma particles, collision cross sections, boundary conditions; Fluid models - drift-diffusion approximation, collisional frequencies, electrostatic field; Particle-based simulations - Monte Carlo method, Particle-In-Cell Monte Carlo method.
|
|
Learning activities and teaching methods
|
Individual study, Lecture, Practicum
- Contact hours
- 26 hours per semester
- Individual project (40)
- 40 hours per semester
- Preparation for an examination (30-60)
- 30 hours per semester
- Practical training (number of hours)
- 13 hours per semester
|
| prerequisite |
|---|
| Knowledge |
|---|
| vycházet z předchozích znalostí o základech fyziky pevných látek (první ze dvou médií jejichž modelováním se předmět zabývá) |
| vycházet z předchozích znalostí o základech fyziky plazmatu (druhé ze dvou médií jejichž modelováním se předmět zabývá) |
| pracovat s klíčovými pojmy z oblasti fyziky mikrosvěta (elektron, kvantové číslo, spin, apod.) |
| Skills |
|---|
| zacházet se středně složitými matematickými výrazy a rovnicemi |
| ovládat základy programování (v libovolném jazyce) |
| vstřebávat informace (citace, ilustrace, manuály) i z anglickojazyčných zdrojů |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| learning outcomes |
|---|
| Knowledge |
|---|
| rozumět teoretickým východiskům modelování pevných látek na atomární úrovni |
| rozumět nejdůležitějším simulačním algoritmům pro modelování pevných látek (v závislosti na zkoumané veličině nebo procesu) |
| rozumět základním procesům v plazmatu včetně jejich matematického vyjádření |
| rozumět principům fluidního a částicového přístupu k simulaci plazmatu a jejich limitům |
| Skills |
|---|
| aplikovat všechny vyložené metody modelování pevných látek v praktických aplikacích pomocí poskytnutých softwarových nástrojů a správně interpretovat získané výsledky |
| aplikovat všechny vyložené metody modelování plazmatu v praktických aplikacích pomocí poskytnutých softwarových nástrojů a správně interpretovat získané výsledky |
| využívat superpočítač |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| teaching methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Lecture |
| Individual study |
| Skills |
|---|
| Practicum |
| Individual study |
| Competences |
|---|
| Lecture |
| Practicum |
| Individual study |
| assessment methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Combined exam |
| Skills |
|---|
| Individual presentation at a seminar |
| Competences |
|---|
| Combined exam |
| Individual presentation at a seminar |
| Skills demonstration during practicum |
| Z hlediska absolvování předmětu je i zde relevatní "Kombinovaná zkouška" a "Kvalita zpracovaného referátu", z věcného hlediska je (během následujících let) relevantní rovněž "Demonstrace dovedností při praxi". |
|
Recommended literature
|
-
manuál programu CPMD.
-
manuál programu PWscf / balíku Quantum Espresso.
-
C.K. Birdsall, A.B. Langdon. Plasma Physics via Computer Simulation. Bristol (Adam Hilger), 1991.
-
J. Kohanoff. Electronic Structure Calculations for Solids and Molecules. Cambridge University Press, 2006.
|