508738 - TECNICHE DI MODELLIZZAZIONE IN CHIMICA DEI MATERIALI

insegnamento

ID:

508738

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

CHIMICA FISICA

Anno:

2024

Periodo di attività

Primo Semestre (30/09/2024 - 17/01/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire le basi per comprendere i metodi e le potenziali applicazioni delle principali classi di simulazioni atomistiche applicate nell'ambito della chimica dei materiali allo stato solido.
Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di:
1. conoscere le principali tecniche di modellizzazione nell’ambito della chimica dei materiali;
2. essere in grado di individuare la tecnica più idonea per la modellizzazione di una determinata proprietà o grandezza in base alle caratteristiche del materiale;
3. essere in grado di reperire le informazioni necessarie per impostare la modellizzazione atomistica di specifiche proprietà di un materiale;
4. saper utilizzare i software di visualizzazione grafica delle strutture cristalline e di simulazione atomistica presentati durante le esercitazioni pratiche.

Prerequisiti

Conoscenze di base di termodinamica statistica e meccanica quantistica acquisite nei corsi fondamentali della laurea triennale.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche al calcolatore, eventualmente in piccoli gruppi.

Verifica Apprendimento

Esame orale volto a verificare la comprensione degli argomenti affrontati durante il corso. In particolare, nella parte iniziale dell'esame agli studenti sarà richiesto di presentare e discutere i risultati delle esercitazioni pratiche svolte.

Testi

Non viene indicato un libro di testo d'elezione.
Il docente renderà disponibili il materiale usato a lezione e le indicazioni bibliografiche per articoli di rassegna della letteratura scientifica.

Contenuti

Dopo una introduzione generale relativa ai metodi computazionali, il corso approfondirà i metodi di simulazione atomistica applicati a sistemi cristallini, con particolare riferimento ai metodi di struttura elettronica basati sulla teoria del funzionale di densità e ai metodi basati su potenziali interatomici. Saranno approfondite le tecniche di minimizzazione energetica, dinamica molecolare e il metodo Monte Carlo. Le lezioni saranno corredate da esempi relativi al calcolo di proprietà strutturali, difettuali, spettroscopiche ed elettrochimiche. Alle lezioni frontali si affiancheranno esercitazioni pratiche da svolgere in presenza mirate a consolidare i concetti esposti, a familiarizzare con alcuni pacchetti software e ad applicare, in sistemi reali, le tecniche di modellizzazione descritte. In base alle pregresse conoscenze degli studenti, il corso potrà comprendere una parte introduttiva su argomenti di base necessari per la comprensione di argomenti specifici del corso (es. brevi richiami di meccanica quantistica e struttura a bande dei solidi, difetti di punto e meccanismi di diffusione allo stato solido, reticolo diretto e reciproco, processi elettrodici).

Lingua Insegnamento

ITALIANO

Altre informazioni

In riferimento alle linee di indirizzo per le modalità didattiche (a.a. 2023/2024), per gli studenti iscritti al corso che certificano di trovarsi in una delle condizioni indicate nell’allegato A, il docente fornirà il materiale didattico previsto per tutti gli studenti del corso e concorderà fino a 2 ore di ricevimento settimanali, anche online. Il ricevimento dovrà essere concordato via posta elettronica con almeno una settimana di anticipo. Per l’organizzazione delle esercitazioni pratiche degli studenti che certificano di trovarsi in una delle condizioni indicate nell’allegato A, si individueranno le modalità più opportune per ogni caso specifico. Le modalità di esame resteranno invariate rispetto a quelle descritte per tutti gli studenti del corso.