Podstawy teorii funkcjonału gęstości dla modelowania materiałów

Modelowanie obliczeniowe jest niezbędne do zrozumienia materiałów na poziomie atomowym, ale mechanika kwantowa za nim może wydawać się przytłaczająca.Ten kurs tekstowy upraszcza teorię funkcjonału gęstości (DFT), dzięki czemu podstawowa fizyka i chemia są dostępne dla początkujących. Czytając te lekcje, przejdziesz od podstawowego zrozumienia mechaniki kwantowej do pewnego wyjaśnienia, w jaki sposób DFT przybliża interakcje elektronów wielu ciał.Zdobędziesz ramy koncepcyjne potrzebne do przygotowania, uruchomienia i interpretowania obliczeń struktury elektronowej dla różnych układów fizycznych. Czego się nauczysz: - Zrozumieć podstawową fizykę wielociałowych układów kwantowych i rolę gęstości elektronów. - Wyjaśnij twierdzenia Hohenberg-Kohn i równania Kohn-Sham, które stanowią podstawę DFT. - Porównaj różne funkcjonalne korelacje wymiany, w tym lokalną gęstość i uogólnione przybliżenia gradientu. - Poznaj nowoczesne obliczeniowe przepływy pracy, w tym sposób konfigurowania struktur atomowych za pomocą narzędzi Pythona typu open source. - Analizuj wyniki obliczeń DFT, takich jak struktury pasm i gęstość stanów. Kurs rozpoczyna się od podstawowej terminologii mechaniki kwantowej i historycznego kontekstu modelowania elektronów, a następnie przejdziesz przez matematyczne podstawy DFT, praktyczne metody aproksymacji i nowoczesne implementacje obliczeniowe. Ten kurs jest przeznaczony dla studentów, naukowców i aspirujących naukowców obliczeniowych, którzy są nowi w modelowaniu materiałów i chcą solidnego koncepcyjnego startu.Nie jest wymagane wcześniejsze doświadczenie z zaawansowanym oprogramowaniem do symulacji kwantowej. Zacznij czytać już dziś, aby odblokować moc symulacji w skali kwantowej.