Curso de posgrado: Introducción a los métodos de modelado computacional en ciencias de los materiales

El curso comenzará el día 1 de septiembre, se desarrollará en forma virtual.

Para inscribirse, se requiere enviar la planilla que se adjunta al final del temario, a cualquiera de las siguientes direcciones: sbramos@yahoo.com o eitelp@gmail.com

La inscripción finalizará el día 19 de agosto.

El curso de postgrado está aprobadopor la Facultad de Ciencia Exactas, UNLP, Res. 2622 del 2/11/2017. La acreditación del mismo se obtendrá mediante una monografía, realizando un cálculo utilizando las herramientas brindadas en el curso, y cuyo tema será sugerido por los organizadores a los participantes de acuerdo a sus intereses. Se adjunta un temario preliminar donde se exponen los temas que se abarcarán.

Temario preliminar

Introducción a la estructura de los sólidos y su estudio por medio de métodos computacionales

-Breve historia sobre materiales. Antiguas teorías
-Siglo XX. Desarrollos sobre teorías actuales.
-Sólidos. Tipos.
-Cristales. Clasificación
-Tipos de estudios sobre materiales, experimentales, teóricos
-Estudios teóricos, modelos.
-Materia condensada, sólidos.
-Teorías.
-Introducción Teoría de la Funcional Densidad.
-Teoremas de Hohemberg –Kohn –Sham
-Ejemplos.
-Descripción de las bases.
-Determinación de propiedades de materiales a partir de cálculos teóricos.

Tiempo total: 6 horas.

Introducción Density Functional Theory (DFT). Aplicaciones.

-Resumen DFT, las ecuaciones finales
-El método Full Potential Linear Augmented Plane Waves–WIEN2k
-Aplicaciones a cálculos: Propiedades estructurales, Magnéticas, Hiperfinas, Espectros de absorción en bulk y superficie. Ejemplos.
-Dependencia con el potencial de intercambio y correlación.

Tiempo total: 8 horas.

Funcionales DFT. Tutorial de Quantum-Espresso. Parte I

Práctica 01: Estudio del silicio

-Descripción del archivo de entrada del QE. Ejecución en paralelo.
-Criterios de convergencia para realizar un cálculo autoconsistente (SCF): Elección de pseudopotencial, energía de corte, densidad de corte, cantidad de k-points.
-Optimización del parámetro de red, estructura de bandas, densidad de estados totales (DOS) y parciales (PDOS), densidad de carga.

Cálculos de Fonones y propiedades térmodinámicas. Phonopy

-Fonones e introducción al código Phonopy: Determinación de propiedades vibracionales, espectro fonónico y diagramas de dispersión utilizando métodos abinitio; en particular utilizando los códigos VASP y Quantum-Expresso. Aproximación de desplazamientos finitos y la Teoría del Funcional de la Densidad Perturbada (DFPT). Código Phonopy para el cálculo de propiedades vibracionales y termodinámicas. Aplicaciones.
-Aproximación cuasi-armónica para el cálculo ab initio de propiedades. Efectos anharmónicos. La aproximación cuasi-armónica(QHA). Parámetro de Grüneisen. Cálculo de propiedades termodinámicas en la QHA: capacidad calorífica a presión constante, coeficiente de expansión térmica, entropía y energía libre de Gibbs. Aplicaciones.
–Práctica 02: cálculo de propiedades térmicas y código Phonopy

Tiempo total: 8 horas.

Funcionales DFT. Tutorial de Quantum-Espresso. Parte II

Práctica 03: Sistemas Magnéticos.

-Estudio del Fe(BCC). Influencia del smearingen sistemas magnéticos.
-Estructura de bandas, DOS, PDOS.
-Magnetismo colineal y no-colineal. Cálculos fixed spin moment(FSM).

Práctica 04: Optimización estructural y Sistemas semi-periódicos

-Relajación de posiciones atómicas, optimización de sistemas con parámetros internos. Cálculos tipo variable-cell relax (vc-relax).
-Estudio de Sistemas semi-periódicos (superficies), relajación superficial. Superficies Au(001) y Au(110).

Práctica 05: Más allá de GGA

-Cálculos DFT+U: caso del NiO ó FeO.
-Funcionales híbridas: B3LYP, PBE0, HSE06, GAU, meta-GGA (TB-mBJ): estudio del Si y NiO.

Tiempo total: Parte I + Parte II = 18 horas. (Incluye la parte teórica y la práctica supervisada)

Carga horaria total del curso:40 hs

Planilla de Inscripción al curso

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