Опис навчальної дисципліни

Дисципліна «Модельні методи в фізиці металів» розроблена таким чином, щоб надати учасникам відповідні теоретичні знання, уміння, навички, загальні та фахові компетентності для продукування нових ідей, розв’язання проблем у галузі фізики металів і матеріалознавства. Тому у курсі представлені відповідні теоретичні дані та передбачене виконання лабораторних робіт, пов’язаних з застосуванням квантово-механічних і класичних методів моделювання зонної структури металів, вивчення електричних та магнітних властивостей металів.

Метою і завданням навчальної дисципліни «Модельні методи в фізиці металів» є навчити майбутніх спеціалістів  володіти сучасними методами опису електронних властивостей металічних систем, а саме ознайомити їх з основними поняттями теорій Друде та Зоммерфельда. Навчити майбутніх спеціалістів самостійно проводити розрахунки енергетичного спектру та зонної структури металів із використанням низки методів, серед яких є метод лінійної комбінації атомних орбіталей, метод комірок, метод функцій Гріна, метод плоских хвиль, метод ортогоналізованих плоских хвиль та інші. Ознайомити студентів із методиками першопринципних розрахунків електронних властивостей металів за допомогою побудови рядів теорії збурень за псевдопотенціалом електрон-іонної взаємодії. Навчити студентів самостійно використовувати вищезгадані методи для теоретичного прогнозування та інтерпретації експерименту.

В результаті вивчення цього  курсу студент буде

знати: традиційні методи розрахунку зонної структури твердих тіл: метод лінійної комбінації атомних орбіталей, метод комірок, метод приєднаних плоских хвиль, метод плоских, ортогоналізованих та повністю ортогоналізованих плоских хвиль тощо.

вміти: оцінювати властивості електронного газу в основному стані, розраховувати його термодинамічні властивості; оцінювати електростатичну провідність, термо-е.р.с. металів; проводити класифікацію твердих тіл на діелектрики, напівпровідники та метали у залежності від особливостей зонної будови таких систем; застосовувати відповідний метод розрахунку зонної структури у залежності від типу досліджуваного об’єкту; проводити розрахунки формфакторів псевдопотенціалів; проводити процедуру екранування локальних та нелокальних модельних потенціалів; вибирати оптимальну модель та метод розрахунку параметрів першопринципних потенціалів та псевдопотенціалів.