327-0508-00L  Simulationstechniken in der Materialwissenschaft

SemesterHerbstsemester 2018
DozierendeC. Ederer
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch


KurzbeschreibungEinführung in für Materialwissenschaft relevante Simulationstechniken. Simulationsmethoden für Kontinua (Finite Differenzen, Finite Elemente), mesoskopische Methoden (zelluläre Automaten, mesoskopische Monte Carlo Methoden), mikroskopische Methoden (Molekulardynamik, Monte-Carlo Simulation, Dichtefunktionaltheorie).
LernzielErlernen von Techniken, die in der rechnergestützten Physik für Materialien benötigt werden; Erlangen eines Überblicks, welche Simulationsmethoden für spezifische Fragestellungen sinnvoll sind; Entwicklung der Fähigkeit, materialwissenschaftliche Fragestellungen komplexer Systeme mit Hilfe des Computers zu behandeln.
Inhalt- Modellierung und Simulationen in der Materialwissenschaft.
- Simulationsmethoden für Kontinua (Finite Differenzen, Grundidee der finiten Elemente).
- Mesoskopische Methoden (Zelluläre Automaten, Phasenfeld-Modelle, mesoskopische Monte Carlo Methoden).
- Mikroskopische Methoden (Molekulardynamik, Monte Carlo Simulation für Vielteilchensysteme, Grundidee der Dichtefunktionaltheorie).
Literatur- R. Lesar, Introduction to Computational Materials Science (Cambridge University Press 2013).
- D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulations (Academic Press 2002).
- M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids (Clarendon Press, 1987).
- D. Raabe, Computational Materials Science (Wiley-VCH 1998).