Předmět Molekulární simulace (NUFY068)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NUFY068 - Molekulární simulace, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Seznámení posluchačů s nejnovějšími metodami a postupy pří vývoji nových materiálů s požadovanými vlastnostmi.

Sylabus

Úloha molekulárních simulací pro pochopení vztahů struktury a vlastností látek. Molekulární mechanika a molekulární dynamika. Oblasti využití molekulárních simulací ve fyzice, chemii a materiálovém výzkumu. Vizualizace krystalových struktur pomocí výkonné grafiky a programovéhl systému Cerius, demonstrace vztahu struktury a vlastností na vybraných příkladech. Demonstrace vztahu typu struktur, jejich symetrie a tvaru difraktogramů. Molekulární mechanika: Popis energie molekulárních systémů a krystalů pomocí empirických silových polí. Vazební energie v harmonické aproximaci. Anharmonicita potenciálů. Úhlové vazební členy, deformace vazebních úhlů, torzní členy. Nevazební interakce, van der Waals - typy VDW potenciálů, vodíková vazba, elektrostatické interakce, metody výpočtu nábojů, Ewaldova sumace. Strategie modelování: Stavba a parametrizace modelů. Sestavení výrazu pro energii - nalezení vhodné aproximace. Základní typy silových polí pro molekulární simulace. Volba silových polí. Strategie minimalizace. Úloha experimentu při tvorbě strategie modelování a při ověření výsledků modelování, vibrační spektroskopie a rtg difrakce jako komplementární metody komplexní strukturní analýzy. Interpretace výsledků molekulárně mechanických simulací. Praktické příklady molekulárně mechanických simulací při studiu struktur a vazeb. Molekulární dynamika: Deterministická molekulární dynamika, integrace Newtonových rovnic, stochastické metody (Monte Carlo) v molekulární dynamice, generování statistických souborů, kontrola teploty v molekulární dynamice. Strategie molekulárně dynamických simulací. Studium dynamických dějů - sorpce, difuze, fázových přechodů.

Literatura

P. Comba, T.W. Hambley: Molecular Modeling of Inorganic Compouds, VCH, 1995, Weinheim.W. Gans, A. Amann, J. C. A. Boeyens: Fundamental Principles of Molecular Modeling, Plenum Press, 1996, New York.M. A. C. Nascimento ed.: The Chemistry of the XXI Century - Molecular Modeling, World Scientific Publishing, 1994, Singapore.C.R.A. Catlow, A.M. Stoneham and Sir J. M. Thomas eds.: New methods for modelling processes within solids and at their surfaces, Oxford science publications, 1993, CambridgeVassilios Galiatsatos ed.: Molecular simulation methods for predicting polymer properties, Wiley, 2005, New Jersey.

Garant

RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D.