Υπολογιστική Επιστήμη Υλικών ΙΙ – Θεωρία Συναρτησιακού Πυκνότητας
- Εισαγωγή στο DFT
- Εξίσωση Schrödinger για πολυηλεκτρονικά συστήματα και μεθόδους επίλυσής της. Δυνατότητα ανταλλαγής και συσχέτισης. Υπολογισμός μορίων ενέργειας και αντιδράσεων ενθαλπίας.
- Κρυσταλλικά στερεά
- Υπολογισμός συντελεστή πυκνότητας και όγκου χρησιμοποιώντας το θεώρημα Bloch. Ενεργειακές ζώνες.
- Επέκταση σε ημιπεριοδικές δομές
- Η έννοια της επιφανειακής τάσης. Επίδραση προσροφημένων μορίων στις επιφανειακές ιδιότητες. Ενθαλπία προσρόφησης.
- Μαγνητικά υλικά
- Ο ρόλος του σπιν στις μαγνητικές ιδιότητες των υλικών, όπως ο σίδηρος, καθώς και στη συνοχή των μη μαγνητικών μορίων, όπως το H2. Η έννοια της πυκνότητας των καταστάσεων και ο υπολογισμός της. Ταλαντώσεις απλών μορίων.
- Πειραματικές τεχνικές
- Βασικές αρχές πειραμάτων για την απεικόνιση της ηλεκτρονικής δομής, όπως το STM (Scanning Tunneling Microscope) και η προσομοίωσή τους. Υπολογισμοί δομής ηλεκτρονικής ζώνης σε μέταλλα, μονωτήρες και ημιαγωγούς.
- Ταχύτητες αντίδρασης
- TST (Θεωρία Μεταβατικής Κατάστασης) και μέθοδος ωθούμενης ελαστικής ταινίας για τον υπολογισμό της ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης. Εφαρμογή στον υπολογισμό σταθερών διάχυσης.