教學時程、技術需求、實作課程、課堂講稿、影片教學
材料的原子計算機建模(SMA 5107)
因舊版課程無指定課堂作業與考試，因此統整所有作業、講義、考試內容合併列出。
材料的原子計算機建模(SMA 5107)
因舊版課程無指定課堂作業與考試，因此統整所有作業、講義、考試內容合併列出。
本頁提供兩種版本的課堂講稿幻燈片：原始的幻燈片和在講課過程由教師做注解的幻燈片。
課程#1不提供有注解的幻燈片。對於課程#3、#9和#25，僅一半的幻燈片有注解；這些課程的注解幻燈片檔中包含一些原始的幻燈片作為代替。
這門課程網頁上的Java®檔需要使用Java® plug-in software執行。網頁上的.rm檔需要使用RealOne™ Player software執行。網頁上的.zip檔需要使用檔解壓縮軟體，如Winzip® 或 StuffIt®，進行解壓縮。
有五堂課將在計算機模擬實驗室內進行。每次實驗課，學生都要求完成一套指定的問題。
|
課 |
課程單元 |
重要日期 |
影片教學
|
有注解的幻燈片
|
資源 |
解答 |
教師
|
|
1 |
緒論與個案研究 Introduction and Case Studies (英PDF) |
|
|
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
2 |
勢，超晶格，衰弛，方法學 Potentials, Supercells, Relaxation, Methodology (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
3 |
有機材料與氧化物的勢；這是一個量子的世界！ Potentials for Organic Materials and Oxides; It's a Quantum World! (英PDF - 3.0 MB) |
|
|
|
Gerbrand Ceder教授 Nicola Marzari教授
|
||
|
4 |
實驗室課程1：經驗勢的能量與結構 Energetics and Structure from Empirical Potentials (英PDF) |
|
|
|
Gulp：經驗能量代碼 An Empirical Energy Code (英PDF) Gillan, M. J〈鋁中空位形成能量的計算〉Calculation of the vacancy formation energy in aluminum.《物理學報：凝聚態物質》J Phys: Condens Matter 1 (1989): 689-711.
|
|
|
|
5 |
第一原理能量方法：多體問題 First Principles Energy Methods: The Many-Body Problem (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
6 |
第一性原理能量方法：Hartree-Fock與密度泛函 First Principles Energy Methods: Hartree-Fock and DFT (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
7 |
密度泛函理論的技術觀點 Technical Aspects of Density Functional Theory (英PDF) |
作業1繳交期限
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
8 |
密度泛函理論的個案研究 Case Studies of DFT (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
9 |
進階密度泛函理論：成功與失敗；密度泛函理論的應用與性能 Advanced DFT - Success and Failure; DFT Applications and Performance (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授 Gerbrand Ceder教授
|
|
|
10 |
實驗室課程2：密度泛函理論 I Density Functional Theory I (英PDF) |
|
|
|
Quantum-Espresso：第一性原理代碼 A First-Principles Code (英PDF) 資料檔案(ZIP)（該ZIP檔包括：C.pz-vbc.UPF, C.scf.in, C.scf.j, INPUT_PW.txt, MIT3_320_Lab_Assignment2_2005.sxw, 和 results-lab2.sxc.)
|
(英PDF)
|
|
|
11 |
有限溫度：統計力學與熱動力學綜述；材料中的激發態以及如何模擬它們 Finite Temperature - Review of Stat Mech and Thermodynamics; Excitations in Materials and How to Sample Them (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
12 |
實驗室課程3：密度泛函理論II Density Functional Theory II (英PDF) |
|
|
|
Quantum-Espresso：第一性原理代碼，第2部分 A First Principles Code, Part 2 (英PDF) INPUT_PW.txt (TXT) 資料檔案Data Files (ZIP)（該資料檔案包括：4 .in檔, 5 .UPF檔3 .bash檔, 8 .j檔5.sh檔,）
|
(英PDF) |
|
|
13 |
分子動力學 I Molecular Dynamics I (英PDF) |
作業2繳交期限
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
14 |
分子動力學 II Molecular Dynamics II (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授
|
|
|
15 |
分子動力學 III：第一原理 Molecular Dynamics III: First Principles (英PDF - 1.1 MB) |
|
|
|
Nicola Marzari教授
|
||
|
16 |
實驗室課程4：分子動力學 Molecular Dynamics(英PDF) 新加坡－麻省理工學院聯合／劍橋學生離線上課（不需同步傳輸影像）SMA/Cambridge students off-line (no beaming)
|
作業3繳交期限
|
|
|
Moldy：分子動力學 Molecular Dynamics (英PDF) Morris, J. R. 等〈由共存相模擬得到的鋁的熔化線〉Melting line of aluminum from simulations of coexisting phases《物理評論B》Physical Review B 49, no. 5 (1994): 3109-3115. 資料檔案Data Files (ZIP)（該ZIP檔案包括：Kr.in, Kr_SL.in, run_gulp.j, run_moldy.j, 和 Kr.restart.store.）
|
(英PDF) |
|
|
17 |
蒙特卡洛模擬：晶格模型的應用，取樣誤差，介穩態 Monte Carlo Simulations: Application to Lattice Models, Sampling Errors, Metastability (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
18 |
蒙特卡洛模擬 II 與自由能 Monte Carlo Simulation II and Free Energies (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
19 |
自由能與物理的粗粒化方法 Free Energies and Physical Coarse-Graining (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
|
20 |
Hamiltonions模型 Model Hamiltonions (英PDF 1 of 2 - 1.1 MB) (英PDF 2 of 2 - 2.5 MB) |
作業4繳交期限
|
|
|
Nicola Marzari教授
|
||
|
21 |
實驗室課程5：蒙特卡洛 Monte Carlo (英PDF)
|
|
|
|
2DMC-1.0.jar (JAR) input_example.txt (TXT) |
|
Gerbrand Ceder教授
|
|
22 |
從頭算熱動力學與結構預測 Ab-Initio Thermodynamics and Structure Prediction (英PDF - 1.3 MB) |
|
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
||
|
23 |
加速的分子動力學，蒙特卡洛動力學，非均勻空間粗粒化 Accelerated Molecular Dynamics, Kinetic Monte Carlo, and Inhomogeneous Spatial Coarse Graining (英PDF - 2.8 MB) |
|
|
|
Gerbrand Ceder教授
|
||
|
24 |
工業中的模擬 Modeling in Industry |
作業5繳交期限
|
|
|
|
|
Chris Wolverton, Ford Motor公司
|
|
25 |
個案研究：高壓；結論 Case Studies - High Pressure; Conclusions (英PDF) |
|
(英PDF) |
|
|
Nicola Marzari教授 Gerbrand Ceder教授 |