Universit`a degli Studi di Torino Corso di Laurea in Scienza dei

Università degli Studi di Torino
Corso di Laurea in Scienza dei Materiali
Insegnamento di: Seminario Teorico Modellistico II
1. Docenza
Docente: Dott. Silvia Casassa
Dipartimento di Chimica I.F.M.
tel: 0116707829; fax: 0116707855
e-mail: [email protected]
2. Finalità ed obiettivi dell’insegnamento
Finalità
Il seminario si propone di fornire agli studenti:
• un ripasso dei metodi standard della chimica computazionale, in particolare
degli approcci quantistici specifici per lo studio delle proprietà elettroniche dei
solidi cristallini;
• un’introduzione ai metodi per lo studio della correlazione elettronica;
• un approfondimento del metodo perturbativo di Møller-Plesset, con preciso
riferimento alla sua traduzione nel programma di calcolo originale CRYSCOR,
sviluppato all’interno del gruppo di Chimica Teorica dell’Università di Torino.
Obiettivi
L’allievo dovrà essere in grado di:
• padroneggiare i concetti base e il formalismo della chimica teorica;
• possedere le nozioni base sul funzionamento del programma CRYSCOR, essere
in grado di applicarlo ai diversi casi di interesse, interpretandone i risultati;
• programmare in Fortran ad un livello di base;
• sviluppare la capacità di tradurre in subroutines Fortran concetti elementari
di chimica teorica e fisica dello stato solido.
3. Pre-requisiti in ingresso e competenze minime in uscita
Pre-requisiti (in ingresso)
Conoscenze di Chimica Teorica
Conoscenze di alcuni strumenti utilizzati
dalla Chimica Teorica nello studio delle proprietà dei sistemi
Competenze minime (in uscita)
Programmazione di base in fortran
Utilizzo consapevole di programmi di calcolo
Insegnamenti fornitori
Chimica Quantistica dei Materiali
Applicazioni del Computer alla Scienza dei
Materiali
Insegnamenti fornitori
Seminario Teorico Modellistico III
4. Metodologia didattica
La metodologia didattica impiegata consiste in:
• lezioni frontali in aula
• lezioni ed esercitazioni in aula informatica
1
5. Programma, articolazione e carico didattico
Argomento
Ore lez.
La correlazione elettronica. Definizione e
2
metodi approssimativi per il calcolo della correlazione. Metodo di Hartree-Fock (HF), potenzialità e limiti. Metodo del funzionale della densità, potenzialità e limiti. Introduzione ai metodi
perturbativi post-HF.
Metodi Perturbativi. Metodo perturbativo di
4
Raylegh-Schrödinger. Espressione della correzione
all’energia e alla funzione d’onda. Gli algoritmi
nell’approccio di Møller e Plesset (MP2).
Il Metodo MP2 locale. Introduzione teorica al
2
metodo MP2 locale e suo sviluppo nel programma
di calcolo originale CRYSCOR.
Programmazione in Fortran. Introduzione alla
2
programmazione in fortran 90.
Utilizzo di CRYSCOR
Programmazione. Scrittura di una subroutine per l’estrapolazione ad infinito del contributo
all’energia di correlazione dovuto alle interazioni
di tipo Lennard-Jones.
Totale
10
Ore Eserc. Totale Ore
2
4
2
2
4
2
10
2
10
14
24
6. Materiale didattico
• A. Szabo and N. Ostlund, Modern Quantum Chemistry, Dover.
• M. Springborg, Methods of Electronic-Structure Calculations, Wiley.
• J. F. Kerrigan, Migrating to FORTRAN 90, O’Reilly Associates Inc.
• per approfondimenti sul programma CRYSCOR: www.crystal.unito.it
• per approfondimenti sulla parte di esercitazioni: dispense scaricabili da internet
7. Modalità di verifica
L’esame consiste in un colloquio orale teso a verificare l’effettiva assimilazione da
parte dell’allievo dei contenuti del corso e il suo grado di partecipazione e approfondimento nella fase di esercitazione.
2