計算材料科学(第一原理計算手法)の基礎と新材料開発への応用 〜1人1台PC実習付〜

〜 非経験的に物理機構の解明や物性予測を行う計算手法、間違った結果を出さないための正しい使い方 〜

材料や新素材の研究開発で不可欠となっている第一原理計算手法の基礎を実習で学ぶ特別講座

合成されていない新物質や、実験困難な極限条件下の物質科学研究のために、欠くことのできない手法を基礎から学び、研究開発に活かそう!

・第一原理計算は、実験では分からないミクロな情報を補うことで、実験結果の理解にも役立ち、化学反応や電子伝搬に関わる動的なシミュレーションにも応用できます

*PCは弊社でご用意いたします

講師の言葉

 第一原理計算とは、一切のパラメタを使わずに物質の最安定原子配置や性質を正確に求めることが出来る非常に信頼性の高い計算手法です。
 今日、第一原理計算は、機能性材料/構造材料の設計や物性解析(力学特性、光学特性、伝導特性など)はもとより、化学反応や電子伝搬に関わる動的なシミュレーションにも広範に応用されれつつあります。今やこれらの研究には欠かせない道具になっていると言っても過言ではありません。
 しかし、その反面、もし使い方を誤ると、間違った結果を出す恐れもあり、その中身を正しく理解することが大切です。
 本セミナーでは、第一原理計算の中身を正確に理解して頂くために、なるべく分かり易い講義と実習を行います。(第一原理プログラムTOMBOを使用)

セミナー詳細

開催日時
  • 2015年02月26日(木) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 加工・接着接合・材料
受講対象者 ・材料や新素材開発の研究・開発者の方  (金属、電池、結晶、磁性材料、ポリマー、表面、界面、人工格子膜、クラスタ、フラーレン、ナノチューブ、グラフェン、デンドリマー、シリコン、ダイヤモンド、化合物半導体ほか) ・物質・材料の第一原理計算の基礎を知りたい方 ・第一原理計算を使って何が出来るかを知りたい方 ・コンピュータを使って第一原理計算をしてみたい方
予備知識 ・量子力学の初歩的な知識があると理解しやすいです
修得知識 ・第一原理計算とはどのようなもので、どのような計算が可能で、どのようにして新材料開発につながるか、という全般的な知識を得ることが出来ます。また、実習を通して実際に手を動かして計算を実行することにより、第一原理計算のやり方についてのイメージを掴むことが出来ます。(量子モンテカルロ法については説明しません)
プログラム

1.第一原理計算手法の基礎
  (1). 本来解くべきN粒子系の問題
  (2). N粒子系の問題を1粒子系の問題に焼き直す方法(HFA、DFT)
  (3). 相関交換ポテンシャルの近似方法(LDA、GGA、Hybrid)
  (4). さらに高度な近似手法(CI法, 準粒子法(GW近似))
  (5). 平面波展開法、LCAO法、Muffin-Tin法

2.新材料開発への応用例、解析例
  (1). 炭素系材料(フラーレン、ナノチューブ、グラフェン)
  (2). 光捕集デンドリマー
  (3). 有機薄膜太陽電池
  (4). シリコン、ダイヤモンド、化合物半導体
  (5). 金属、磁性

3.第一原理計算プログラムTOMBO
  (1). 全電子混合基底法
  (2). TOMBOの特徴
  (3). 入力ファイル(INPUT.inp)
  (4). 座標ファイル(COORDINATES.inp)
  (5). 出力ファイル(OUTPUT.out、Status.out、ISYS.out)

4.実習
  (1). GW近似 + Bethe-Salpeter 方程式の計算(Li dimer)
  (2). 第一原理分子動力学シミュレーション(CO2 + 2H -> HCOOH)
  (3). 分子(O2: triplet ground state)
  (4). 結晶(Si)
  (5). 結晶(Al)

キーワード 第一原理計算 平面波展開法 LCAO法 Muffin-Tin法 分子動力学シミュレーション
タグ ナノテクノロジーシミュレーション・解析高分子材料
受講料 一般 (1名):50,600円(税込)
同時複数申込の場合(1名):45,100円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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