Υπολογιστική Επιστήμη Υλικών
| Τίτλος | Υπολογιστική Επιστήμη Υλικών / Computational Materials Science |
| Κωδικός | ΚΥ039 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Χημικών Μηχανικών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 20001031 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΠΣ Τμήματος Χημικών Μηχανικών (2021-σήμερα)
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 0
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΚΟΡΜΟΣ | Επιλογής | Εαρινό | - | 5 |
| Τίτλος | Υπολογιστική Επιστήμη Υλικών |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2020 – 2021 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 3 |
| Class ID | 600172537
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600172537
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Για την ομαλή και εποικοδομητική παρακολούθηση του μαθήματος οι φοιτητές είναι καλό να διαθέτουν το βασικό μαθηματικό, φυσικό και υπολογιστικό υπόβαθρο που έχει διδαχθεί στα πρώτα 3 έτη σπουδών
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Μετά την παρακολούθηση και την επιτυχή εξέταση των φοιτητών στο μάθημα, θα είναι σε θέση να:
-κατανοούν βασικές αρχές στατιστικής θερμοδυναμικής και μοριακών προσομοιώσεων
-κατανοούν τις προσεγγίσεις που υπεισέρχονται στους υπολογισμούς
-επιλέγουν μεταξύ διαφορετικών τεχνικών προσομοίωσης ανάλογα με την πληροφορία που χρειάζεται να εξαχθεί
-διεξάγουν απλές προσομοιώσεις υλικών σε αέρια, υγρή και στερεά κατάσταση
-να υπολογίζουν φυσικές ιδιότητες υλικών
-να αναλύουν και να συγκρίνουν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων με σχετικά πειραματικά δεδομένα
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Στοιχεία Στατιστικής Θερμοδυναμικής Πιθανότητες: Συνάρτηση επιμερισμού, Από τις πιθανότητες στην θερμοδυναμική 2. Προσομοιώσεις και Στατιστική Θερμοδυναμική: Μέθοδος Monte Carlo, Μέθοδος μοριακής δυναμικής, Μέθοδος στοχαστικής δυναμικής 3. Υπολογισμός Δομικών και Θερμοδυναμικών Ιδιοτήτων Υλικών: Συνάρτηση ακτινικής κατανομής και στατικός παράγοντας δομής, Δυναμικός παράγοντας δομής, Πυκνότητα και συμπιεστότητα, Συντελεστής διάχυσης, Διαγράμματα φάσεων 4. Συσχέτιση με Πειραματικά Μετρούμενες Ποσότητες: Σκέδαση ακτίνων-Χ και νετρονίων, Μη-ελαστική σκέδαση νετρονίων, Φασματοσκοπία NMR, Διηλεκτρική φασματοσκοπία
Λέξεις Κλειδιά
Στατιστική Θερμοδυναμική, Μοριακές Προσομοιώσεις, Ιδιότητε Υλικών
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Πολυμεσικό υλικό
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Εκτός της φυσικής επαφής με τους φοιτητές κατά τις διαλέξεις, δίνεται η δυνατότητα για συνεχή επικοινωνία με τον διδάσκοντα μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας του blackboard, μέσω της οποίας κοινοποιούνται ανακοινώσεις, δίδεται επιπρόσθετο ηλεκτρονικό υλικό μελέτης (βιβλιογραφία, ασκήσεις). Μέρος των διαλέξεων γίνεται με την χρήση ηλεκτρονικού προβολέα (χρήση οπτικοακουστικού υλικού) ενώ το εργαστηριακό μέρος πραγματοποιείται με την βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 39 | ✓ | |||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 95 | ✓ | |||
| Συγγραφή εργασίας / εργασιών | 14 | ✓ | |||
| Εξετάσεις | 2 | ✓ | |||
| Σύνολο | 150 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Α) 100% από την τελική εξέταση (ή 90 από τελική εξέταση + 10% από παράδοση ασκήσεων)
Β) 50% από εκπόνηση μελέτης (project) + 50% από τελική εξέταση (10% από παράδοση ασκήσεων)
Η παραπάνω πληροφορίες είναι διαθέσιμες στην σελίδα e-learning του μαθήματος
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 263
Έκδοση: 2η/2002
Συγγραφείς: ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ Ε.Ν.
ISBN: 960-7309-76-6
Τύπος: Σύγγραμμα
2. Μοριακή Μοντελοποίηση
Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 580
Έκδοση: 2008
Συγγραφείς: Μαυρομούστακος Θωμάς, Ζουμπουλάκης Παναγιώτης
ISBN: 978- 960-89486-5-5
Τύπος: Σύγγραμμα
Διαθέτης (Εκδότης): ΙΩΑΝΝΗΣ Β. ΠΑΡΙΣΙΑΝΟΣ
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
• D. Raabe, “Computational Materials Science: The Simulation of Materials Microstructures and Properties”, John Wiley & Sons, Weinheim, Germany (1998)
• D. Frenkel and B. Smit “Understanding Molecular Simulation : from Algorithms to Applications”, Academic Press, San Diego (2002)
Τελευταία Επικαιροποίηση
02-03-2021
