TERMODINAMICA STATISTICA DEI MATERIALI

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2015/2016
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2016/2017
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
4
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
28
Prerequisiti: 

nessuno

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Esame orale. E' richiesto che lo studente discuta con una presentazione di una decina di slides i risultati dell'Esercitazione condotta durante il Corso, oltre a rispondere a domande generali sul programma.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

: Introduzione, implementazione, ed applicazione di alcuni metodi computazionali fondamentali per lo studio delle proprietà termodinamiche e cinetiche dei materiali

Contenuti

Il Corso viene interamente tenuto in aula informatica e prevede un’alternanza di lezioni frontali e di esercitazioni al computer. Alla fine del Corso ogni studente avrà scritto da zero un codice completo di dinamica molecolare classica.

Programma esteso

Teoria generale/
Richiami di Meccanica Statistica elementare; Medie di ensemble e medie temporali; Approssimazione adiabatica e descrizione classica del moto nucleare; Descrizione ab initio della dinamica di un sistema a molte particelle; Descrizione classica: il potenziale interatomico; Potenziali a coppie e potenziali a molti corpi; Cutoff e condizioni periodiche al contorno; Integrazione delle equazioni del moto classiche; La dinamica molecolare classica; Ottimizzazione di un codice: gabbie di Verlet; Calcolo di grandezze medie e fluttuazioni attraverso la dinamica molecolare classica; Simulazioni microcanoniche, isocinetiche, e canoniche; Statica molecolare: minimizzazioni locali; Metodi Monte Carlo: Algoritmo di Metropolis;
Supporto all'utilizzo dell'aula informatica.
Il sistema operativo Linux; Software gratuiti utili: gnuplot, latex, rasmol, vmd; Richiami di programmazione in FORTRAN/
Durante le esercitazioni del Corso gli studenti scriveranno, con l’aiuto del docente, un codice di dinamica molecolare classica. Il docente richiederà poi di applicare autonomamente tale codice a uno studio specifico (deciso di anno in anno) da discutere all’esame.

Bibliografia consigliata

M.P. Allen e D.J. Tildesley, Computer simulations of liquids, Oxford.
D. Frenkel e B. Smit, Understanding molecular dynamics simulations, Academic Press.

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezione frontale