Jaime Marian - Introduction to Atomistic Simulations of Materials

使用计算机在原子层面模拟材料的性能
Introduction to Atomistic Simulations of Materials
 
  • 课题背景
在实际工业生产中,特别是在航天航空材料的生产中,计算机模拟技术越来越多的被运用于研究复杂材料的平衡以及相变关 系。这种技术有很多的益处,能帮助我们了解材料随着成分或者温度的变化,其相结构的变化,并将这些信息转化为最终的 使用者想要了解的材料的性能信息,比如力学性能,热物理性能和物理性能。

  • 课题内容
教授将向学生介绍计算机模型的发展在原子水平上和多个时空维度下模拟材料的各种性能的变化 , 以及它们之间的潜在 理论。同时教授将指导学生学习和每种技术相关的基本算法。研究课题包括: 通过编写简单的分子动力学代码 , 通过化学气相沉积模拟晶体生长在两个维度中 , 在给定的温度下 , 一次一个将原子 沉积在刚性基板上。研究晶体是如何随着温度和原子沉积速率的变化而生长的 ( 研究至少两个温度和两个沉积速率 )。 写一个大都市蒙特卡洛代码来研究二维的冰磁体。定义明确的收敛准则 , 研究磁化与温度之间的相互作用。计算系统 的居里温度和随时间的收敛速度。 利用分子动力学模拟 , 在多个温度下确定二维原子晶体的熔融温度。学生将计算每个温度下的对相关函数 , 并从该函 数的结构中确定熔点。

  • 导师信息

Jaime Marian
UCLA 机械航天工程和材料工程终身教授
(1)美国计算机机械工程协会资深科学家
(2)材料研究学会 (MRS)、矿物、金属和材料学会 (TMS) 和美国计算力学学会 (USACM) 核心成员
(3)中子辐射的带电粒子辐照形成的材料表征中的损伤研究》作者
(4)获得美国能源部颁发的材料领域贡献大奖
(5)2016 从原子尺度到微观结构的错位和硬化过程建模材料大会组织者
(6)《辐照硬化的离散位置动力学仿真核材料》作者
(7)荣获 Scientific.net 和 Advances in Engineering 的杰出论文奖
(8)获得尼古拉斯大都会奖最佳学术论文奖

  • 任职大学
加州大学洛杉矶分校 (University of California, Los Angeles) 是 UC 系统中学生人数最多的一所学校,也是美国最好的公立大学之一。 UCLA 共有 325 栋建筑,设有文理学院 College of Letters and Science 和 11 所专业学院,是开设专业最多和招收人数最 多的美国大学。UCLA 是美国商业金融、高科技产业、电影艺术等专业人才的摇篮。 UCLA 先后共 有 14 位教授和毕业生们获得过诺贝尔奖。 2006 年,UCLA 数学系 31 岁的澳籍华 裔教授陶哲轩(Terence Tao)获得数学领域的诺贝尔奖——菲尔兹奖。2009 年, 毕业于 UCLA 的经济学家埃莉诺·奥斯特罗姆(Elinor Ostrom)获得了当年的诺贝 尔经济学奖,成为了历史上首位获得诺贝 尔经济学奖的女性。2011 年,UCLA 计 算机科学学院的教授朱迪亚·珀尔(Judea Pearl) 获得了计算机界的诺贝尔奖——图 灵奖。 UCLA 的教授中,有 105 位美国科学与艺术学院院士,86 位美国科学促进 学会会员,40 位美国科学院院士,20 位美国工 程院院士,34 位美国医学研究院 院士,16 位美国哲学院院士。

  • 拓展资料
Jaime Marian-教授简历

使用计算机在原子层面模拟材料的性能-课纲

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