Simulasi Molekuler: Termodinamika Dasar dan Praktik

Simulasi molekuler adalah alat yang sangat penting untuk memprediksi perilaku material dan sistem kimia, tetapi pemodelan yang berhasil membutuhkan pemahaman yang kuat tentang hukum-hukum fisik yang mendasarinya. Kursus ini memberikan pengantar berbasis teks yang mendalam tentang mekanika statistik dan termodinamika yang mendasari pemodelan komputasi modern, sehingga memungkinkan Anda untuk mendekati pekerjaan simulasi praktis dengan percaya diri. Kursus ini akan mengubah pemahaman Anda tentang bagaimana sifat-sifat makroskopis muncul dari interaksi mikroskopis. Yang akan Anda pelajari: * Memahami hukum-hukum dasar termodinamika dan interpretasi statistiknya yang mendalam. * Mempelajari berbagai ansambel statistik (NVE, NVT, NPT) dan kapan harus menerapkannya dalam pemodelan komputasi. * Menerapkan fungsi energi potensial dan konsep medan gaya (force field) untuk memodelkan interaksi antaratom dan molekuler secara akurat. * Mempraktikkan langkah-langkah konseptual untuk menjalankan eksperimen komputasi dasar menggunakan metode Molecular Dynamics (MD) dan Monte Carlo (MC). * Menginterpretasikan output simulasi, termasuk menghitung sifat-sifat termodinamika utama seperti energi, kapasitas kalor, dan tekanan. Materi ini dimulai dengan tinjauan mendasar tentang termodinamika klasik dan mekanika statistik sebelum melangkah ke langkah-langkah konseptual terperinci dari berbagai algoritma simulasi. Anda akan membaca penjelasan rinci tentang kerangka kerja matematika dan alur kerja yang terlibat dalam menjalankan simulasi tipikal. Kursus ini dirancang untuk pemula pemula dalam kimia komputasi, fisika, atau ilmu material. Tidak diperlukan pengalaman sebelumnya dengan perangkat lunak simulasi molekuler atau pemrograman tingkat lanjut. Mulailah membangun fondasi Anda dalam termodinamika komputasi hari ini.