Институт день за днем

Виртуальный курс по моделированию

26-29 августа в Лаборатории теоретической физики впервые была проведена онлайн-школа "Моделирование в молекулярной физике и материаловедении - 2025". В ней приняли участие 28 студентов старших курсов, аспирантов, преподавателей и научных руководителей из университетов Вьетнама, Ирака, Италии, России и Южной Африки.

Интенсивный онлайн-курс по моделированию провели сотрудники сектора малочастичных систем ЛТФ ведущий научный сотрудник Мирослав Ильяш и старший научный сотрудник Дипаян Сен. "С помощью нашей онлайн-школы мы хотим создать прочную образовательную базу для такого направления науки, как молекулярная вычислительная физика. Используя простые молекулярные системы в качестве примеров, мы демонстрируем участникам традиционные теоретические методы, основанные либо на молекулярной механике, либо на квантовой механике многоатомных или многоэлектронных систем", - отметил Мирослав Ильяш.

Занятия проводились на платформе Zoom с использованием открытого программного обеспечения. У участников также была возможность смотреть видеолекции в записи. Онлайн-курс был разделен на две части. В части по молекулярному моделированию участники практиковались в работе с программами, изучали электронную структуру атомных и молекулярных орбиталей, оптимизацию геометрии, а также спектроскопические, электрические и магнитные свойства различных молекул. Некоторые примеры практических заданий: провести расчеты энтальпии сгорания в определенной химической реакции, вычислить свойства различных элементов, смоделировать простую биомолекулу.

Вторая часть - моделирование в материаловедении - включала изучение пакета с открытым исходным кодом Quantum ESPRESSO и среды атомного моделирования в Python. Обучение было тесно связано с такими понятиями, как периодическое граничное условие и пространственная группа; оптимизация геометрии: переменная ячейка против атомной релаксации; суперячейки и слэбы; адсорбция на поверхности на разных физических масштабах: атом, молекула, димер, кластер; электронные и магнитные свойства - плотность состояний, зонная структура; визуализация плотности заряда.

Практическая часть включала выполнение упражнений и заданий, в том числе повышенной сложности. Примеры заданий: расчеты полной энергии и релаксации элементарных ячеек модификаций различных химических элементов, вычисление их электронных свойств, плотности состояний и зонной структуры, проведение тестов на сходимость и другое.

По сообщениям Пресс-центра ОИЯИ