L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati.
Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattati
Verranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso.

L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali dei modelli classici e approfondimenti dei principali approcci quantistici. Attività di laboratorio ed esercitazioni saranno focalizzati sulle problematiche numeriche connesse.

Risultati di apprendimento attesi:

Conoscenze e capacità di comprendere (I descrittore di Dublino)
Lo studente, al termine del Corso, sarà in possesso delle conoscenze di base riguardanti i principali metodi e modelli per studiare dal punto di vista modellistico e teorico le nano-strutture sulla base della loro composizione atomistica. Sarà quindi in grado di comprendere l'ambiente che lo circonda dal punto di vista della sua struttura, microscopica e macroscopica. Sarà inoltre consapevole delle molteplici relazioni con le altre materie e della necessità di un continuo aggiornamento sullo stato dell'arte, dovuto ai continui progressi della conoscenza e della tecnica.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate (descrittore II)
Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere la natura delle proprietà atomistiche delle nano-strutture e la loro relazione con quelle macroscopiche

Autonomia di giudizio (descrittore III)
Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica i limiti di applicazione delle varie tecniche e le possibili informazioni dasumibili dal loro uso.

Abilità comunicative (descrittore IV)
Al termine del Corso lo studente dovrà aver maturato una buona proprietà di linguaggio, specialmente per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento, in modo tale da saper comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze e le proprie conclusioni a interlocutori esperti della materia e non.

Capacità di apprendere (descrittore V)
Al termine del Corso lo studente dovrà aver sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentirgli di studiare ed approfondire gli aspetti atomistici delle nanostrutture. Inoltre le conoscenze e le abilità acquisite costituiranno una base solida su cui eventualmente approfondire ulteriormente la materia.