KEMS409 Materiaalimallinnus (5 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa

Opinnon taso:

Syventävät opinnot

Arviointiasteikko:

Hyväksytty - hylätty

Suorituskieli:

englanti, suomi

Vastuuorganisaatio:

Kemian laitos

Opetussuunnitelmakaudet:

2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

Kuvaus

Kurssilla perehdytään tiheysfunktionaaliteorian perusteisiin sekä sen soveltamiseen kiinteiden materiaalien ja pintojen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien (hilavakio, bulkmodulus, sidosenergia, reaktioenergia ja aktivaatioenergia) mallintamiseen erityisesti heterogeeniseen katalyysiin ja elektrokatalyysiin liittyvissä ongelmissa. Lisäksi tutustutaan ja sovelletaan erilaisia tiheysfunktionaaliteorialla laskettujen tulosten analyysimenetelmiä (tilatiheys, atomistinen termodynamiikka).

Osaamistavoitteet

Opintojakson hyväksytysti suorittanut opiskelija on perehtynyt tiheysfunktionaaliteorian perusteisiin ja osaa soveltaa tiheysfunktionaaliteoriaa ja siihen perustuvia ohjelmistoja yksinkertaisiin kemiallisiin ongelmiin. Hän tuntee menetelmän heikkoudet ja vahvuudet. Lisäksi opiskelija on perehtynyt erilaisiin laskennallisiin analyysimenetelmiin, ja osaa analysoida tiheysfunktionaaliteorialla laskettuja tuloksia sekä arvioida saamansa tuloksen luotettavuutta.

Työelämätaidot

Opiskelija ymmärtää laskennallisten tutkimusmenetelmien mahdollisuuksia kemian ja materiaalitieteiden tutkimuksessa. Opiskelija osaa käyttää yhtä avoimen lähdekoodin laskennallisen kemian ohjelmistoa. Esiintymis- ja raportointitaidot edistyvät oman tutkimusprojektin ja harjoitusartikkelin kirjoittamisen myötä.

Lisätietoja

Kurssi luennoidaan lukuvuonna 2021-2022. Se on kurssin ainoa suoritustapa.

Esitietojen kuvaus

Kvanttimekaniikan perusteet. Opiskelija voi keskustella asiasta luennoitsijan kanssa, jos hän on epätietoinen taustansa riittävyydestä.

Oppimateriaalit

R.M. Martin Electronic Structure Basic Theory and Practical methods. (ISBN: 9780521782852)

Suoritustavat

Tapa 1

Arviointiperusteet:

Luennoilla ja harjoituksissa on läsnäolovelvollisuus. Kurssiarviointi perustuu projektihyöhön sekä siitä kirjoitettuun artikkelimuotoiseen raporttiin ja lyhyeen suulliseen esitykseen.

Opetusajankohta:

Periodi 4

Valitaan kaikki merkityt osat

Suoritustapojen osat

Osallistuminen opetukseen (5 op)

Tyyppi:

Osallistuminen opetukseen