跨校选修课

计算材料学(模型与操作)(2021下)

开课学校 北京科技大学 任课教师 陈宁
学时 20 课容量 150

作为理工科学生,学习的目的是学会解决问题的方法,实践是学习最重要的途径,计算材料学在材料研究中大量应用,成为材料研究不可缺少的手段甚至热点。但是,目前相关的理论课程较多,多数是围绕着理论和应用方面的案例,而学生由于没有接触过相关的计算程序和方法,往往不知所云,因此,对于学生来说都属于纸上谈兵。本课程作为计算材料学的模型建立和计算操作,从软件安装和模型构建入手,逐步掌握第一性原理和分子动力学的计算步骤,并且根据计算结果,掌握基本的结果分析,以及了解力学、电学、热学、光学等实际性质或问题的分析方法。

虽然这是一门计算机软件的学习课程,它实际上相当于一门实验课程。课程学习内容主要围绕着九个基本操作模块,内容也结合了晶体结构和材料性能等知识范围,达到掌握第一性原理计算软件的基本知识和操作技巧的目的,具体操作模块包括:(1)原子模型构建和其他演变;(2)电子结构计算和输出,能带结构计算和电学性能分析;(3)力学等性能计算;(4)声子色散谱和热力学参数的计算,(5)分子动力学模拟等并且每一部分分别对应了相关的陶瓷晶体材料的实际问题。