Molecular Simulations: Foundational Thermodynamics and Practice

การจำลองแบบโมเลกุล (Molecular simulations) เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการทำนายพฤติกรรมของวัสดุและระบบเคมี แต่การสร้างแบบจำลองที่ประสบความสำเร็จได้นั้นจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ในกฎทางกายภาพพื้นฐาน คอร์สเรียนนี้จะมอบบทเรียนรูปแบบข้อความที่เข้มข้นเกี่ยวกับกลศาสตร์สถิติและอุณหพลศาสตร์ที่เป็นรากฐานของการสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณสมัยใหม่ ช่วยให้คุณเข้าสู่การทำงานด้านการจำลองเชิงปฏิบัติได้อย่างมั่นใจ คอร์สนี้จะเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของคุณเกี่ยวกับวิธีที่คุณสมบัติในระดับมหภาคเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ในระดับจุลภาค สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้: * เข้าใจกฎพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์และการตีความทางสถิติอย่างเคร่งครัด * เรียนรู้กลุ่มสถิติแบบต่างๆ (NVE, NVT, NPT) และช่วงเวลาที่ควรนำไปใช้ในการสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณ * ประยุกต์ใช้ฟังก์ชันพลังงานศักย์และแนวคิด Force Field เพื่อสร้างแบบจำลองการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมและโมเลกุลได้อย่างแม่นยำ * ฝึกฝนขั้นตอนเชิงแนวคิดสำหรับการดำเนินการทดลองเชิงคำนวณเบื้องต้นโดยใช้วิธี Molecular Dynamics (MD) และ Monte Carlo (MC) * ตีความผลลัพธ์จากการจำลอง รวมถึงการคำนวณคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ที่สำคัญ เช่น พลังงาน ความจุความร้อน และความดัน เนื้อหานี้เริ่มต้นด้วยการทบทวนพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์คลาสสิกและกลศาสตร์สถิติ ก่อนที่จะขยับไปสู่ขั้นตอนเชิงแนวคิดโดยละเอียดของอัลกอริทึมการจำลองต่างๆ คุณจะได้อ่านคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกรอบทำงานทางคณิตศาสตร์และเวิร์กโฟลว์ที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการจำลองทั่วไป คอร์สนี้ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นอย่างแท้จริงในด้านเคมีเชิงคำนวณ ฟิสิกส์ หรือวิทยาศาสตร์วัสดุ ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มาก่อนเกี่ยวกับซอฟต์แวร์จำลองโมเลกุลหรือการเขียนโปรแกรมขั้นสูง เริ่มสร้างพื้นฐานของคุณในด้านอุณหพลศาสตร์เชิงคำนวณได้แล้ววันนี้