Grundlagen der Dichtefunktionaltheorie für die Materialmodellierung

Dieser textbasierte Kurs vereinfacht die Dichtefunktionaltheorie (DFT) und macht die grundlegenden Physik- und Chemie-Theorien für Anfänger zugänglich.Diese Kurse sind für Studenten, die sich mit der Quantenmechanik beschäftigen, geeignet. In diesen strukturierten Lektionen lernen Sie, wie Sie mit DFT-Approximationen die Wechselwirkungen zwischen Elektronen und vielen Körpern erklären und erhalten den konzeptionellen Rahmen, der für die Vorbereitung, Durchführung und Interpretation von elektronischen Strukturberechnungen für verschiedene physikalische Systeme erforderlich ist. Was Sie lernen werden: - Verstehen Sie die grundlegende Physik von Vielkörper-Quantensystemen und die Rolle der Elektronendichte. - Erklären Sie die Hohenberg-Kohn-Theoreme und die Kohn-Sham-Gleichungen, die das Fundament der DFT bilden. - Vergleichen Sie verschiedene Austausch-Korrelationsfunktionale, einschließlich lokaler Dichte und verallgemeinerter Gradientenapproximationen. - Erkunden Sie moderne Berechnungsabläufe, einschließlich des Einrichtens atomarer Strukturen mit Open-Source-Python-Tools. - Analysieren Sie die Ausgabe von DFT-Berechnungen, wie Bandstrukturen und Zustandsdichte. Der Kurs beginnt mit der grundlegenden quantenmechanischen Terminologie und dem historischen Kontext der Elektronenmodellierung, um dann die mathematischen Grundlagen der DFT, praktische Approximationsmethoden und moderne rechnerische Implementierungen zu behandeln. Dieser Kurs richtet sich an Studenten, Forscher und angehende Computerwissenschaftler, die sich noch nicht mit der Materialmodellierung beschäftigen und einen soliden konzeptionellen Start wünschen.Es sind keine Vorkenntnisse mit fortschrittlicher Quantensimulationssoftware erforderlich. Beginnen Sie noch heute mit dem Lesen, um die Macht von Simulationen auf Quantenniveau zu erschließen.