DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Estrutura Electrónica e Modelação Computacional - F

Ano letivo: 2007-2008
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
2003342216pt *)

*) N.B.  se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.

Objectivos formativos
Importância central:

Conhecimentos aprofundados de física (estrutura electrónica de átomos, moléculas e sólidos e familiaridade com as principais técnicas de cálculo de primeiros princípios)
Compreensão teórica dos fenómenos físicos (incluindo a descrição quântica das propriedades da matéria)
Resolução de problemas específicos da área em questão

Importância secundária:

Capacidade de actualização
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia
Estar familiarizado com as fronteiras de investigação
Programa genérico mínimo

Método das Orbitais Moleculares de Huckel
LCAO
Princípio da energia mínima
Interpretação das orbitais moleculares
Método de Hartree-Fock
Troca
Equações de Roothan.
A molécula de H2
Difusão. Lei de Fick, relação de Einstein.
Teoria dos funcionais da densidade
Teorema de Hohenberg-Kohn
Equações de Kohn-Sham
Funcionais de troca e correlação
Solução das equações de Kohn-Sham
Estrutura electrónica de átomos; pseudopotenciais
Determinação da estrutura electrónica
Sólidos cristalinos, cálculos em espaço recíproco: método das ondas planas
Cálculos em espaço real: métodos de grelha
Método da ligação forte
Solução das equações de Kohn-Sham em bases de funções localizadas
APW, MTO e KKR
LAPW, LMTO
Pré-requisitos

Física da Matéria Condensada e Física Atómica (ao nível de 1º ciclo)
Física Computacional (ao nível de 1º ciclo)
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em gestão da informação;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Criatividade;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais30
total horas lectivas60

Método de avaliação
Resolução de problemas60 %
Trabalho de síntese40 %

Bibliografia de referência
Electronic Structure, Richard M. Martin, Cambridge University Press, 2004
Atomic and Electronic Structure of Solids, Efthimios Kaxiras, Cambridge University Press, 2003
Hückel Theory for Organic Chemists, C. A. Coulson, B. O'Leary, R. B. Mallion, Academic Press, 1978
Método de ensino

Alguns dos tópicos serão abordados de forma expositiva, outros serão propostos ao estudante para desenvolvimento autónomo, após uma breve introdução nas aulas.

Os alunos farão um conjunto de trabalhos computacionais na área.

Os alunos deverão consultar bibliografia especializada sobre alguns dos tópicos cobertos pelo programa.
Recursos específicos utilizados
Laboratório de Computação Avançada