単位数: 1. 担当教員: 久保 百司, 大谷 優介, 寺田 弥生, ＢＥＬＯＳＬＵＤＯＶ ＲＯＤＩＯ. 開講年度: 2024. 開講言語: 日英併用.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
材料の機能や特性は、電子の振る舞いや原子配列などのミクロスケールの情報が、メゾスケールにおける原子集団のダイナミクスを通して、マクロなスケールに伝達されることによって発現するマルチスケール現象であり、非線形性が極めて強い。そのためそれぞれの異なるスケールで主要な役割を果たす要素の振る舞いを記述する学理への理解が極めて重要となる。本講義では、ミクロスケールにおける電子や原子の振る舞いを理解するための代表的な計算手法としてHartree-Fock法、Post-Hartree-Fock法、密度汎関数法の基礎について、メゾスケールにおける原子集団のダイナミクスを理解するための代表的な計算手法として分子動力学法とGinzburg-Landau法の基礎について紹介する。さらに、最近注目されているマテリアルインフォマティクス技術の一つであるディープラーニングの基礎についても紹介する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Materials functions and properties are multi-scale phenomena and have extremely strong non-linearity because micro-scale information such as electron behaviors and atomic arrangements affects macro-scale functions and properties through the group dynamics of atoms on meso-scale. Therefore, understanding of the scientific principle on the behaviors of principal elements in each scale is significantly important. In this lecture, basic concepts of Hartree-Fock, Post-Hartree-Fock, and DFT methods are given for understanding the behaviors of electrons and atoms on micro-scale. In addition, basic concepts of molecular dynamics and Ginzburg-Landau methods are given for understanding the group dynamics of atoms on meso-scale, Furthermore, basic concepts of deep learning are given for understanding material informatics technologies that have been attracted recently.
１．計算材料学を学習する目的
２．分子動力学法の基礎（１）
３．分子動力学法の基礎（２）
４．第一原理計算の基礎
５．Hartree-Fock Method, Post Hartree-Fock Method, and Density Functional Theoryの基礎
６．Ginzburg-Landau法の基礎
７．Deep Learningの基礎
1. Introduction of Computational Materials Science
2. Basic Concepts of Molecular Dynamics Method (1)
3. Basic Concepts of Molecular Dynamics Method (2)
4. Basic Concepts of First-Principles Calculation
5. Basic Concepts of Hartree-Fock Method , Post Hartree-Fock Method, and Density Functional Theory
6. Basic Concepts of Ginzburg-Landau Method
7. Basic Concepts of Deep Learning
授業時間は限られているので、自主学習が重要になる。特に、復習を必ず行うようにすること。また、必要に応じてレポートを課し提出させる。
Lecture time is limited and therefore self-directed learning is important. Especially, students are required to review for each class. If necessary, students are required to submit some reports.
筆記試験、授業への出席状況から総合的に評価する。
Evaluation is performed comprehensively based on examination and class participation.
質問がある場合は、教員にE-mailで連絡して、質問時間を相談すること。
Make an appointment in advance via E-mail if students have questions.