Mô phỏng Phân tử: Nhiệt động lực học Cơ sở và Thực hành

Mô phỏng phân tử là công cụ không thể thiếu để dự đoán hành vi của vật liệu và các hệ hóa học, nhưng việc mô hình hóa thành công đòi hỏi phải nắm vững các định luật vật lý cốt lõi. Khóa học này cung cấp phần giới thiệu dựa trên tài liệu đọc một cách nghiêm ngặt về cơ học thống kê và nhiệt động lực học - nền tảng của mô hình hóa tính toán hiện đại, giúp bạn tự tin tiếp cận công việc mô phỏng thực tế. Khóa học này sẽ thay đổi hiểu biết của bạn về cách các đặc tính vĩ mô xuất hiện từ các tương tác vi mô. Những gì bạn sẽ học: * Hiểu các định luật cơ bản của nhiệt động lực học và diễn giải thống kê nghiêm ngặt của chúng. * Tìm hiểu các tập hợp thống kê khác nhau (NVE, NVT, NPT) và thời điểm áp dụng chúng trong mô hình hóa tính toán. * Áp dụng các hàm thế năng và khái niệm trường lực để mô hình hóa chính xác các tương tác giữa các nguyên tử và phân tử. * Thực hành các bước khái niệm để thực hiện các thí nghiệm tính toán cơ bản bằng phương pháp Động lực học Phân tử (MD) và Monte Carlo (MC). * Giải thích kết quả đầu ra của mô phỏng, bao gồm việc tính toán các đặc tính nhiệt động quan trọng như năng lượng, nhiệt dung và áp suất. Nội dung này bắt đầu với phần ôn tập nền tảng về nhiệt động lực học cổ điển và cơ học thống kê trước khi đi vào các bước khái niệm chi tiết của các thuật toán mô phỏng khác nhau. Bạn sẽ đọc các giải thích chi tiết về khuôn khổ toán học và quy trình làm việc liên quan đến việc thực hiện một mô phỏng điển hình. Khóa học này được thiết kế dành cho người mới bắt đầu hoàn toàn trong lĩnh vực hóa học tính toán, vật lý hoặc khoa học vật liệu. Không yêu cầu có kinh nghiệm trước đó với phần mềm mô phỏng phân tử hoặc lập trình nâng cao. Hãy bắt đầu xây dựng nền tảng của bạn về nhiệt động lực học tính toán ngay hôm nay.