先端材料計算科学特論｜シラバス情報

授業科目名

先端材料計算科学特論

(英語名)

Advanced Computational Materials Science

科目区分

ー

材料・放射光工学専攻

対象学生

工学研究科

学年

1年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETDH7MCA1

単位数

2.00単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2024年度前期

担当教員

伊藤聡

所属

非常勤講師

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

講義終了後、教室にて

連絡先

姫路工学キャンパス学務課

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

ー

研究科DP

1◎

全学DP

ー

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

講義目的
新機能デバイス・新材料の探索・設計開発のために必要な計算科学的手法および情報工学的手法を学び、身に着けることを目的とする。

到達目標
計算機を用いて固体（特に化合物半導体）の電子構造を数値的に求め、その意味（物性との関係）を説明できる。

授業のサブタイトル・キーワード

講義内容・授業計画

１．量子力学の復習
シュレーディンガー方程式、エネルギー固有値、固有関数、スピンなど
２．固体構造論
結晶構造、逆格子、ｋ空間、群論の初歩など
３．固体電子論
ハートリーフォック法、密度汎関数法、エネルギーバンド理論、格子振動、光吸収スペクトル、磁性など
４．固体電子論における数値計算法
固有値・固有ベクトルを求める数値計算法、カー・パリネロ法など
５．電子構造計算ソフトウエア
第一原理分子動力学ソフトウエアPHASEを使った半導体バンド計算、強結合近似分子動力学ソフトウエアELSESを使った動的構造計算など
６．材料データベース概論
MatNavi、OQMDなど
７．マテリアルズインフォマティクス概論
物性推定法、ニューラルネットなど
講義後半（４．以降）では計算機（ＰＣ）を使っての実習の併用が望ましい。

教科書

とくになし

参考文献

とくになし

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】プログラム言語（FORTRAN）の初歩、OS(linux、エディタを含む)の初歩の習得（１０ｈ）。
【復習】化合物半導体の電子構造を計算し、実験値と比較・考察する（１０ｈ）

アクティブ・ラーニングの内容

採用しない

成績評価の基準・方法

レポート課題により評価する（３課題から１問選択）

課題・試験結果の開示方法

レポートはコメントをつけて返します。

履修上の注意・履修要件

初歩的なプログラミング言語、ＯＳに関する知識（コンパイラの使い方、エディタの使い方等）があるほうが望ましい（必須ではない）。

実践的教育

該当しない

備考

生成AIの使用については教員の指示に従うこと。

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。