PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Pokročilé metody molekulové dynamiky - P403005
Anglický název: Advanced methods of molecular dynamics
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:0
E-Kredity: letní s.:0
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Garant: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc.
Malijevský Alexandr doc. Mgr. Ph.D.
Heyda Jan RNDr. Mgr. Ph.D.
Je záměnnost pro: AP403005
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Matějka Pavel prof. Dr. RNDr. (16.06.2019)
Předmět pokrývá pokročilé metody molekulových i hrubozrnných počítačových simulací s aplikacemi v biologii, termodynamice roztoků i v teorii fázových přechodů. Výběr aplikací bude uzpůsoben aktuální skupině doktorandů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc. (28.05.2018)

Posluchači se budou orientovat v moderních MC a MD simulačních metodách molekulových systémů.

Literatura -
Poslední úprava: Heyda Jan RNDr. Mgr. Ph.D. (06.09.2019)

K. Binder a D. Heermann: Monte Carlo Simulation in Statistical Physics: An Introduction (Springer International, 6th Edition, 2019);

Ch. Chipot a A. Pohorille: Free Energy Calculations Theory and Applications in Chemistry and Biology (Springer-Verlag 2007);

D. Frenkel a B. Smit: Understanding Molecular Simulation (Academic Press, 1996, 2002);

M.P. Allen a D.J. Tildesley: Computer Simulation of Liquids (Clarendon Press, Oxford 1986, 2002);

U.R. Pedersen: Direct calculation of the solid-liquid Gibbs free energy difference in a single equilibrium simulation, J. Chem. Phys. 139, 104102 (2013);

J.R. Espinosa, C. Vega, E. Sanz: The mold integration method for the calculation of the crystal-fluid interfacial free energy from simulations, J. Chem. Phys. 141, 134709 (2014);

M. Dinpajooh, P. Bai, D.A. Allan, J.I. Siepmann: Accurate and precise determination of critical properties from Gibbs ensemble Monte Carlo simulations, J. Chem. Phys. 143, 114113 (2015);

vybrané články

Studijní opory -
Poslední úprava: Heyda Jan RNDr. Mgr. Ph.D. (29.05.2018)

http://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/N403027.html

http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/molsim.pdf

https://janheyda.wordpress.com/teaching/mdsimexp/

Metody výuky -
Poslední úprava: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc. (28.05.2018)

Přednášky (50 %) a semináře (50 %) z aktuálních témat.

Sylabus -
Poslední úprava: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc. (28.05.2018)

1. Paralelní temperování – Replica Exchange Molecular Dynamics.

2. Metadynamika – aplikování adaptabilního vnějšího potenciálu.

3. Techniky pro studium kinetiky vzácných událostí – transition path sampling.

4. Zobecněné Monte Carlo metody – Wang-Landaův algoritmus.

5. Statistická termodynamika roztoků – Kirkwoodova-Buffova teorie.

6. Teorie funkcionálu volné energie – metody středního pole, Flory-de-Gennesova teorie.

7. Langevinova rovnice, fluctuation-dissipation theorem. Stochastické termostaty.

8. Brownovská dynamika, disipativní částicová dynamika.

9. Speciální soubory v MC: od grandkanonického přes Gibbsův po reakční soubor. Osmotický soubor v MC i MD.

10. Fázové rovnováhy. Slab geometry, chemický potenciál kapaliny a krystalů.

11. Výpočet povrchového napětí a povrchové energie krystalů.

12. Stanovení kritického bodu: how to beat critical slowing-down, finite-size scaling, renormalizační grupa.

13. MD a MC simulace polarizovatelných molekul.

14. Kinetické veličiny (viskozita, el. vodivost, difuzivita). EMD: Teorie lineární odezvy, Greenovy-Kubovy vzorce, Einsteinův vztah. NEMD, SLODD.

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc. (28.05.2018)

Dobrá znalost termodynamiky a statistické termodynamiky.

Základní znalost simulačních metod MC, MD.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc. (28.05.2018)

aktivní účast na seminářích 50 %

ústní zkouška 50 %

Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 25
Domácí příprava na výuku 25
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha