FK719 Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi

6 AKTS - 3-0 Süre (T+U)- . Yarıyıl- 3 Yerel Kredi

Genel Bilgi

Kod FK719
Ad Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi
Yarıyıl . Yarıyıl
Süre (T+U) 3-0 (T-U) (17 Hafta)
AKTS 6 AKTS
Yerel Kredi 3 Yerel Kredi
Eğitim Dil Türkçe
Seviye Yüksek Lisans Dersi
Tür Normal
Öğretim Şekli Yüz Yüze Öğretim
Bilgi Paketi Koordinatörü Prof. Dr. SÜLEYMAN ÇABUK


Dersin Amacı

Bu dersin amacı malzemelerin temel özelliklerini yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanarak hesaplamak.

Dersin İçeriği

Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) nedir; Basit katılar için DFT hesaplamaları; DFT hesaplamaları ile ilgili temel bilgiler; Katı yüzeyler için DFT hesaplamaları; Elektronik yapı ve manyetik özellikler; Malzemelerin optik ve elastik özelliklerinin DFT hesabı; Hassasiyet ve standart hesaplamaların ötesindeki metotlar.

Dersin Ön Koşulu

Yok

Kaynaklar

Density Functional Theory: A practical introduction, David S. Sholl, Janice A. Steckel, Wiley, 2012.

Notlar

Materials Modelling Using Density, Functional Theory, Properties and Predictions, Electronic Structure, Basic Theory and Practical Methods, Richard M. Martin, Cambridge, 2004 Giustino, Oxford, 2014


Dersin Öğrenme Çıktıları

Sıra Dersin Öğrenme Çıktıları
ÖÇ01 Kuantum mekaniksel temel kavramları bilir.
ÖÇ02 Kuantum mekaniksel yaklaşım metodları arasındaki farkı açıklar.
ÖÇ03 Yaklaşımları kullanarak çok cisim problemini çözer.
ÖÇ04 Malzemelerin özelliklerini belirlenmesinde DFT nasıl kullanacağını bilir.
ÖÇ05 Malzemelerin elektronik bant yapısını hesaplar.
ÖÇ06 DFT kullanarak malzemelerin manyetik, optik ve elastik özeliklerini belirler.
ÖÇ07 DFT ile yapılan hesaplama sonuçlarını yorumlar.


Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi

Sıra Tür Program Öğrenme Çıktıları Duzey
PÖÇ01 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fiziğin çeşitli konularında yeterli altyapıya sahip olur. 3
PÖÇ02 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizikte matematiksel yöntemleri kullanır. 4
PÖÇ03 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. 3
PÖÇ04 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. 3
PÖÇ05 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bilimsel araştırmanın mantığı hakkında bilgi sahibi olur. 3
PÖÇ06 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Deneysel bir projenin sonuçlarını veya bir fizik probleminin çözümünü yazılı ve sözlü olarak sunar. 4
PÖÇ07 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bilimsel araştırma yapmak için gerekli olan yayın, kitap ve yöntemleri seçer ve kullanır. 3
PÖÇ08 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fiziğe ilişkin bir konuda bilgiye erişir, bu amaçla literatür taraması yapar ve diğer kaynakları kullanır. 2
PÖÇ09 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizik alanı ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümler. 2
PÖÇ10 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bağımsız olarak araştırma yapabilir. 3
PÖÇ11 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Araştırma veya sanayiye ilişkin projelerde etkin bir şekilde grup çalışması yapabilir. 3
PÖÇ12 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Yaşam boyu öğrenme gerekliliğinin bilincine sahip olur. 1
PÖÇ13 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizik alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. 1
PÖÇ14 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizik alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek fizik alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. 4
PÖÇ15 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bir çalışmadan elde ettiği sonuçları etkin bir şekilde sözlü ve yazılı olarak sunabilir. 3
PÖÇ16 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Fizik alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinler arası çalışmalarda kullanır. 2
PÖÇ17 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Araştırma geliştirme kuruluşlarında çalışabilecek bir altyapıya sahip olur.


Haftalık Akış

Hafta Konu Ön Hazırlık Yöntemler
1 Yoğunluk fonksiyonel teorisi nedir. Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma
2 Çok cisim problemi Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Beyin Fırtınası
3 Yoğunluk fonksiyonel teorisi Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Problem Çözme
4 Basit yapılar, süper hücreler ve örgü parametreleri Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Problem Çözme
5 DFT hesaplamaları ile ilgili temel bilgiler Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Problem Çözme
6 Geometrik optimizasyon Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Problem Çözme
7 Malzemelerin örgü parametrelerinin VASP yazılımla belirlenmesi Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Benzetim, Örnek Olay, Problem Çözme
8 Ara Sınav Genel tekrar Ölçme Yöntemleri:
Yazılı Sınav, Ödev
9 Katı yüzeyler için DFT hesaplamaları Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
10 Elektronik yapı hesabı ve yaklaşımlar Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama
11 Malzemelerin manyetik özelliklerinin hesaplanması Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama
12 DFT ile malzemelerin optik özelliklerinin hesabı Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama
13 DFT ile malzemelerin elastik özelliklerinin hesabı Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama
14 Hassasiyet ve standart hesaplamaların ötesindeki metotlar Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Problem Çözme
15 Malzemelerin fiziksel özelliklerinin VASP yazılımı kullanarak hesaplanması Kitapta ilgili bölüm okunmalı Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Problem Çözme
16 Yarıyıl Sonu Sınavları Genel tekrar Ölçme Yöntemleri:
Yazılı Sınav, Ödev
17 Yarıyıl Sonu Sınavları Genel tekrar Ölçme Yöntemleri:
Yazılı Sınav, Ödev


Öğrenci İş Yükü - AKTS

Çalışmalar Sayısı Süresi (Saat) İş Yükü (Saat)
Ders ile İlgili Çalışmalar
Ders (Sınav haftaları dahil değildir) 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) 14 5 70
Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar
Ödev, Proje, Diğer 0 0 0
Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) 1 15 15
Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı 1 30 30
Toplam İş Yükü (Saat) 157
Toplam İş Yükü / 25 (s) 6,28
AKTS 6 AKTS