Modelování materiálů a nanomateriálů (MOMAT)

Přednášející: Mgr. František Karlický, Ph.D.

Obsah

Přednáška:
  1. Krystalová struktura, mřížka, primitivní buňka, operace symetrie, bodové grupy, reciproký prostor, Brillouinova zóna, souřadné systémy.
  2. Krystalová vazba, interakce, modely a metody popisu materiálů, úrovně modelování materiálů (od konceptu iontových poloměrů až k ab initio metodám), vybrané metody kvantové chemie, teorie funkcionálu hustoty a empirických potenciálů
  3. Periodické okrajové podmínky, Blochův teorém, pseudopotenciály, báze, implementace - přehled software, ab-initio molekulární dynamika
  4. Geometrická struktura a energetika, hledání stacionárních bodů na nadploše potenciální energie, metody optimalizace, vybrané pojmy statistické termodynamiky
  5. Elektrické a optické vlastnosti, elektronická pásová struktura, izolanty, polovodiče, kovy, hustota stavů, excitony
  6. Vibrace, Einsteinův, Debyeův model, anharmonicita, tepelné vlastnosti, fonony, magnetické vlastnosti, bodové poruchy, dislokace
  7. Přístupy k modelování nanomateriálů
Cvičení:
  1. Seznámení se s vybraným software, periodické okrajové podmínky, symetrie, typy souřadnic, navržení modelu periodické struktury materiálu, výběr metod, výpočet celkové energie
  2. Přesnost výsledků, konvergenční testy, lokalizované orbitaly, rovinné vlny, pseudopotenciály, optimalizace geometrických struktur materiálů
  3. Výpočet elektronické pásové struktury materiálu, znázornění pomocí řezu Brillouinovou zónou, interpretace, hustota stavů
  4. Výpočet elektronické pásové struktury materiálu, přímé a nepřímé materiály, izolanty, polovodiče, kovy
  5. Interakce povrch - molekula, fyzisorpce, chemisorpce, reaktivita, molekulární dynamika
  6. Optické, tepelné a magnetické vlastnosti materiálů

Literatura

Základní:
Rozšiřující:

Zakončení

Podmínkou k udělení zápočtu je