NANS1004 Computational Nanosciences (2–4 op)
Kuvaus
näkökulmia laskennalliseen nanotieteen tutkimukseen (mallinnettavat materiaalit/systeemit, mallinnettavat ilmiöt, menetelmät, analysointi, laskennallinen infrastruktuuri, käytännön tutkimustyö)
yleiskatsaus useisiin laskennallisiin menetelmiin (monen kappaleen menetelmät, tiheysfunktionaali teoria, tiukan sidoksen malli, klassiset voimakentät, diskretoidut mallit jatkuvalle aineelle)
eri menetelmien soveltuvuus eri nanomateriaalien ja ominaisuuksien tutkimukseen
laskennallinen tutkimus Jyväskylän Nanotiedekeskuksessa.
- nanotieteen laskentaongelman ratkaiseminen käytännössä
- yhden laskentamenetelmän ja siihen liittyvän ohjelmiston käyttö soveltuvassa laskentaympäristössä
- tulosten visualisointi ja koostaminen
- raportin tekeminen ja esittely.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa
suhteuttaa laskennallisen tutkimuksen täysin teoreettiseen ja kokeelliseen tutkimukseen,
nimetä yleisimmät laskennallisen nanotieteen menetelmät,
selostaa lyhyesti menetelmien perusperiaatteet,
luokitella menetelmät niiden approksimaatioiden, laskennallisen tehokkuuden, käyttötarkoituksen ja kvanttimekaanisten piirteiden suhteen,
pitää esitelmän yhdestä laskennalliseen nanotieteeseen liittyvästä aiheesta,
perustellusti valita soveltuvimman menetelmän annetun nanorakenteen ja tutkittavan ominaisuuden perusteella,
jatkossa itsenäisesti syventää tietojaan laskennallisesta nanotieteestä.
- ratkaista laskennallisen nanotieteen ongelman käytännössä,
- käyttää yhtä laskennallista menetelmää ja siihen liittyvää ohjelmistoa soveltuvassa laskentaympäristössä,
- muodostaa raportin saamistaan tuloksista ja selittää tulokset.
Oppimateriaalit
Muiden opiskelijoiden tuottama ja luennoilla jaettava materiaali.
Suoritustavat
Tapa 1
Tapa 2
Luento-osuus (2 op)
Aktiivinen osallistuminen luentoihin, spesialistin haastattelu, esityksen valmistelu ja esityksen pitäminen, itsearvioinnin kirjoittaminen, muut luennoilla annetut tehtävät.
Opetus
25.3.–18.5.2025 Luento-opetus
Itsenäinen laskentaprojekti (2 op)
Osallistuminen ohjeistuskerroille, laskentaprojektin suorittaminen itsenäisesti, raportin valmistelu tuloksista ja sen esittely.