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