G1031443 - Simulación en Física de Materiais (Materias optativas) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 4.50
• Total: 4.5
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 18.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 18.00
• Horas de Titorías: 2.25
• Total: 38.25

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Física da Materia Condensada
• Áreas: Física da Materia Condensada
• Centro: Facultade de Física
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: null

Profesores

Nome	Coordinador
REY LOSADA, CARLOS.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
O obxectivo desta materia é proporcionarlle ao alumno unha formación complementaria avanzada en Mecánica Estatística, mediante o estudo teórico e aplicado das modernas técnicas de simulación no ordenador, tanto dos métodos de Monte Carlo como de Dinámica Molecular.
Contidos
1. Introdución
1.1. Modelos e simulación
1.2. Teoría e experimento
1.3. Estocástico e determinístico

2. Fundamentos
2.1. Dinámica Newtoniana
2.2. Dinámica Hamiltoniana
2.3. Traxectorias no espazo de fases
2.4. Determinación de propiedades
2.5. Distribucións fundamentais
2.6. Elementos de teoría da mostraxe
2.7. Condicións periódicas de contorno
2.8. Principios de conservación

3. Esferas duras
3.1. Cinemática das colisións
3.2. Táboa de tempos de colisión
3.3. Velocidades e posicións iniciais
3.4. Verificando a equilibración
3.5. Diagrama de fases

4. Métodos de diferenzas finitas
4.1. Un prototipo: método de Euler
4.2. Estabilidade do algoritmo
4.3. Algoritmos para dinámica molecular

5. Esferas brandas
5.1. Modelos de potenciais intermoleculares
5.2. Inicialización
5.3. Equilibración
5.4. Produción de resultados

6. Propiedades estáticas
6.1. Propiedades termodinámicas simples
6.2. Funcións resposta
6.3. Estrutura estática

7. Propiedades dinámicas
7.1. Funcións de correlación temporais
7.2. Coeficientes de transporte
7.3. Estrutura dinámica

8. Monte Carlo
8.1. Diferenzas con dinámica molecular
8.2. Algoritmo Metrópolis
8.3. Simulación de Monte Carlo
8.4. Cálculo de propiedades

9 Outras simulacións
9.1. Dinámica Molecular en NVT e NPT
9.2. Monte Carlo en NVE
9.3. Simulacións de non equilibrio
9.4. Simulacións ab initio

Bibliografía básica e complementaria
Libros de teoría

- Molecular Dynamics Simulation, J. M. Haile, Joh Wiley&Sons inc
- Monte Carlo Methods, M.H. Kalos e P.A. Whitlock, Vol 1, Wiley- Interscience.
- Computer Simulation of liquids, M.P. Allen e D.J. Tildesley, Oxford University Press.
- Molecular Dynamics, W.G. Hoover, Springer-Verlag.
- Numerical Statistical Mechanics, M.P. Allen e W.G. Hoover, North Holland.

Complementaria

Molecular Dynamics Simulation Using Hard Particles, M. P. Allen, Comp. Phys. Repts, 9, 301 (1989)
Computer Studies of Phase transitions and Critical Phenomena, O. G. Mouritsen, Springer verlag.
Nonequilibrium Molecular Dynamics, W.G. Hoover, Academic Press.

Competencias
Non é necesario para o desenvolvemento da materia, pero facilita considerablemente o seu desenvolvemento, o coñecemento aplicado dunha linguaxe de programación.
Coñecemento da Termodinámica é Mecánica Estadística.
Metodoloxía da ensinanza
Dous días por semana dedicaranse ás clases teóricas, onde se explicarán os temas do programa. Os outros dous días da semana dedicaranse ao labor de programación e desenvolvemento do código de simulación, de maneira personalizada: cada alumno desenvolverá o seu coa axuda do profesor.

Sistema de evaluación
A avaliación estará baseada no seguimento personalizado de cada alumno por parte do profesor durante as horas semanais de prácticas, completando esta avaliación coa cualificación obtida polo alumno na memoria presentada.

Tempo de estudo e traballo persoal
Estímase nunha hora diaria.

Recomendacións para o estudo da materia
Realizar un estudo diario dos temas teóricos e ser escrupulosamente ordenado na realización dos traballos prácticos