|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KFY / MPPL
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KFY
/
MPPL
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Název
|
Modelování plazmatu a pevných látek
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
4
Kred.
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
2
[HOD/TYD]
Cvičení
1
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Letní semestr
|
1 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Profilující předmět |
Ne
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
Žádný
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
KFY/MFM
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
(i) Vyložit principy modelování pevných látek na atomární úrovni, klasického i kvantového (ab-initio). Představit teoretická východiska jednotlivých metod (popis interakcí mezi atomy, reprezentace vlnové funkce, reprezentace jader atomů), včetně z nich plynoucích omezení. Probrat praktické aspekty používání těchto metod a jednotlivé simulační algoritmy (v závislosti na zkoumané veličině nebo procesu). (ii) Vyložit základní principy a metody počítačového modelování plazmatu. Představit teorii fluidního a částicového přístupu k modelování plazmatu a z ní vyplývající omezení pro aplikaci odvozených metod. (iii) Představit vybrané softwarové nástroje, kde jsou probrané simulační techniky implementovány. Umožnit studentům aplikovat získané znalosti pro řešení praktických problémů.
|
Požadavky na studenta
|
Zápočet: vypracování zprávy o samostatném projektu malého rozsahu buď z oblasti modelování pevných látek, nebo z oblasti modelování plazmatu.
Zkouška: znalost látky z přednášek a příkladů/postupů ze cvičení.
Z důvodu průběžné aktualizace předmětu je pro uznání zápočtu při opakovaném zapsání předmětu (viz SZŘ čl. 24 odst. 3) nutné souhlasné vyjádření garanta předmětu.
|
Obsah
|
(i) Klasická molekulární dynamika, přehled empirických potenciálů. Ab-initio výpočty: vybraná fakta z fyziky pevných látek, přehled starších metod než teorie funkcionálu hustoty (DFT). Fyzikální popis DFT. Praktické aspekty používání DFT. Modelování růstu tenkých vrstev. Modelování krystalů - termodynamika tuhých roztoků, mechanické vlastnosti. Modelování amorfních materiálů - liquid quench algoritmus, Wannierovy funkce, vazebné statistiky. Výpočty elektronových struktur a s nimi souvisejících veličin. (ii) Základní rovnice fyziky plazmatu a jejich numerické řešení: Globální modely plazmatu - interakce částic v plazmatu, účinné průřezy, okrajové podmínky; Fluidní modely - drift-difuzní aproximace, srážkové frekvence, elektrostatické pole. Částicové modely - metoda Monte Carlo, metoda Particle-In-Cell Monte Carlo.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
Studentům jsou k dispozici rozsáhlé studijní materiáy dostupné na adresách http://home.zcu.cz/~jhouska/MPPL.pdf (pevnolátková část) a http://home.zcu.cz/~kozakt/MPPL/prednasky/mp_plazma.pdf (plazmatická část). Dále je studentům v průběhu předmětu umožněn přístup na superpočítač a k tam uloženým souborům (materiály ke cvičením).
|
Garanti a vyučující
|
-
Garanti:
Doc. Ing. Jiří Houška, Ph.D. (100%),
-
Přednášející:
Doc. Ing. Jiří Houška, Ph.D. (100%),
Doc. Ing. Tomáš Kozák, Ph.D. (100%),
-
Cvičící:
Doc. Ing. Jiří Houška, Ph.D. (100%),
Doc. Ing. Tomáš Kozák, Ph.D. (100%),
|
Literatura
|
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Kontaktní výuka
|
26
|
Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
|
13
|
Příprava na zkoušku [10-60]
|
30
|
Projekt individuální [40]
|
40
|
Celkem
|
109
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
vycházet z předchozích znalostí o základech fyziky pevných látek (první ze dvou médií jejichž modelováním se předmět zabývá) |
vycházet z předchozích znalostí o základech fyziky plazmatu (druhé ze dvou médií jejichž modelováním se předmět zabývá) |
pracovat s klíčovými pojmy z oblasti fyziky mikrosvěta (elektron, kvantové číslo, spin, apod.) |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
zacházet se středně složitými matematickými výrazy a rovnicemi |
ovládat základy programování (v libovolném jazyce) |
vstřebávat informace (citace, ilustrace, manuály) i z anglickojazyčných zdrojů |
Obecné způsobilosti - před zahájením studia předmětu je student schopen: |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
rozumět teoretickým východiskům modelování pevných látek na atomární úrovni |
rozumět nejdůležitějším simulačním algoritmům pro modelování pevných látek (v závislosti na zkoumané veličině nebo procesu) |
rozumět základním procesům v plazmatu včetně jejich matematického vyjádření |
rozumět principům fluidního a částicového přístupu k simulaci plazmatu a jejich limitům |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
aplikovat všechny vyložené metody modelování pevných látek v praktických aplikacích pomocí poskytnutých softwarových nástrojů a správně interpretovat získané výsledky |
aplikovat všechny vyložené metody modelování plazmatu v praktických aplikacích pomocí poskytnutých softwarových nástrojů a správně interpretovat získané výsledky |
využívat superpočítač |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
mgr. studium: dle vyvíjejících se souvislostí a dostupných zdrojů vymezí zadání pro odborné činnosti, koordinují je a nesou konečnou odpovědnost za jejich výsledky, |
mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu, |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Individuální prezentace, |
Obecné způsobilosti - obecné způsobilosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
Individuální prezentace, |
Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
Z hlediska absolvování předmětu je i zde relevatní "Kombinovaná zkouška" a "Kvalita zpracovaného referátu", z věcného hlediska je (během následujících let) relevantní rovněž "Demonstrace dovedností při praxi". |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška založená na výkladu, |
Samostatná práce studentů, |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Cvičení (praktické činnosti), |
Samostatná práce studentů, |
Obecné způsobilosti - pro dosažení obecných způsobilostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška založená na výkladu, |
Cvičení (praktické činnosti), |
Samostatná práce studentů, |
|
|
|
|