Methods for Multielectronic System Simulation

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

Delivered at:

Базовая кафедра «Наноэлектроника и фотоника» при Институте радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Course type:

Compulsory course

When:

4 year, 3 module

Instructor

Павловский Валерий Владимирович

Программа дисциплины

Аннотация

Учебная дисциплина предполагает знакомство студентов с основными математическими методами, применяемыми для моделирования многоэлектронных систем из первых принципов, техникой параллельных вычислений, с современными программными пакетами для математического моделирования многоэлектронных систем из первых принципов, а также формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с выполнением параллельных вычислений на мультипроцессорных вычислительных системах и использованием современных программных пакетов для проведения математического моделирования многоэлектронных систем из первых принципов. Результатами освоения дисциплины являются приобретение студентами умения формулировать задачу моделирования для конкретных физических объектов и навыков задания входных параметров для основных программных пакетов, используемых для моделирования, запуска программ на счёт на многопроцессорных вычислительных системах и анализа полученных в результате вычислений данных.

Цель освоения дисциплины

• Целями освоения дисциплины «Методы математического моделирования многоэлектронных систем» являются: • Знакомство студентов с основными физическими концепциями многоэлектронных систем, используемыми для их моделирования из первых принципов; • Знакомство студентов с основными математическими методами, применяемыми для моделирования многоэлектронных систем из первых принципов; • Знакомство студентов с техникой параллельных вычислений и с современными программными пакетами для математического моделирования многоэлектронных систем из первых принципов; • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с выполнением параллельных вычислений на мультипроцессорных вычислительных системах и использованием современных программных пакетов для проведения математического моделирования многоэлектронных систем из первых принципов

Планируемые результаты обучения

• Обладать знаниями основных физических концепций, лежащих в основе моделирования многоэлектронных систем из первых принципов; - основные математические методы, используемые при моделирования многоэлектронных систем из первых принципов; - современные программные пакеты, используемые для расчётов электронной структуры и фононных спектров твёрдых тел из первых принципов;
• Уметь формулировать задачу моделирования для конкретных физических объектов
• Владеть навыками задания входных параметров для основных программных макетов, используемых для моделирования, запуска программ на счёт на многопроцессорных вычислительных системах и анализа полученных в результате вычислений данных.
• Овладеть навыками задания входных параметров для основных программных макетов, используемых для моделирования, запуска программ на счёт на многопроцессорных вычислительных системах и анализа полученных в результате вычислений данных.

Содержание учебной дисциплины

• Одноэлектронные волновые функции как представления группы трансляций. Теорема Блоха.
• Корреляционная энергия
• Многочастичный гамильтониан для частиц со спином
• Програмная реализация метода функционала плотности для расчётов

Элементы контроля

• Доклад
• Экзамен
  Итоговая оценка (ИО) по курсу складывается накопительным образом из оценок за работу в ходе семестра (ОС) и оценку за экзамен (ОЭ) и равна ИО=0.5 ОС+0.5 ОЭ. Студенты, у которых ОС = 10, освобождаются от устного экзамена и получают итоговую оценку 10. Студенты c оценкой ОС = 8 или ОС = 9 могут отвечать только на половину билета (1 вопрос, по выбору) на устном экзамене.
• Семинар

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 3rd module
  0.25 * Доклад + 0.25 * Семинар + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Электронная структура и свойства твердых тел. Т.1: ., Харрисон, У., 1983
• Электронная структура и свойства твердых тел. Т.2: ., Харрисон, У., 1983

Рекомендуемая дополнительная литература

• Проблема многих тел в квантовой механике., Марч, Н., 1969

Авторы

• Панкратова Елена Игоревна
• Зайцев-Зотов Сергей Владимирович