纳米尺度理论与计算  0702J1M04003H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:施兴华,郭令举,方巧君
授课时间: 星期四,第5、6、7 节
授课地点: 教一楼208
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 0702J1M04003H 课时: 51 学分: 3.00
课程属性: 专业核心课 主讲教师:施兴华,郭令举,方巧君 助教:王会
英文名称: Theory and Computation at Nanoscale 召集人:

教学目的、要求

本课程涉及纳米材料在能源、环境、生物、医药等领域中的应用,主要介绍纳米尺度下生物学效应、纳米催化现象/机理、纳米结构材料特性相关的理论、计算研究前沿和方法,使不同学科背景的研究生了解理论、计算方法在纳米材料研究中的重要作用及应用前景。引导学生综合了解纳米科学发展的前沿领域,从分子、原子层面上认识和理解纳米材料,进行新型纳米材料的改进与设计。课程将利用Material Studio、lammps、Comsol等软件进行上机实践。

预修课程

大学物理,大学化学,计算机基础 

教 材

1. D. H. Heermann, Computer Simulation Methods in Theoretical Physics, 2nd ED., Springer, 1990 (中译本:理论物理中的计算模拟方法)
2. D. Rapaport, The Art of Molecular Dynamics Simulations, Cambridge University Press, 2004
3. Rajendra Rrasad, Electronic Structure of Materials, CRC Press , 2013.
4. June Gunn Lee, Computational materials science : an introduction, CRC Press , 2012.
5. 江建军,计算材料学—设计实践方法,高等教育出版社,2010.
6. A. Alkauskas,Advanced Calculations for Defects in Solids – Electronic Structure Methods, Wiley,2011.
7. J.M.Haile, Molecular Dynamics Simulation : Elementary Methods, Wiley-Interscience,1997
8. Daan Frenkel,Berend Smit , Understanding Molecular Simulation, Second Edition: From Algorithms to Applications 2nd edition, Academic Press.

主要内容

授课时间 主讲教师 时长 主要知识点
2020-02-27 施兴华 180 纳米尺度计算概述
2020-03-05 郭令举 180 计算模拟软硬件环境及密度泛函理论介绍
2020-03-12 郭令举 180 纳米材料结构物性计算模拟
2020-03-19 施兴华 180 纳米催化计算模拟
2020-03-26 施兴华 180 上机操作
2020-04-02 施兴华 180 纳米材料计算研究理论基础
2020-04-09 方巧君 180 分子表面自组装理论与计算模拟
2020-04-16 施兴华 180 从头算分子动力学模拟介绍及应用
2020-04-23 方巧君 180 经典分子动力学模拟介绍
2020-04-30 方巧君 180 纳米/生物大分子相互作用模拟
2020-05-07 方巧君 180 纳米材料生物效应定量构效关系
2020-05-14 施兴华 180 粗粒化分子动力学模拟介绍
2020-05-21 施兴华 180 细胞膜模拟;细胞内化模拟
2020-05-28 施兴华 180 蒙特卡洛模拟介绍及应用
2020-06-04 郭令举 180 连续模型的介绍及应用
2020-06-11 郭令举 180 纳米器件的仿真与模拟
2020-06-18 郭令举 180 上机操作

参考文献

授课时提供