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，计算机模拟技术被运用于研究复杂材料的平衡以及相变关系。这种技术有益处，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。

　　适合人群

　　对材料科学专业感兴趣的高中生，本科生

　　修读理工科专业，以及未来希望在材料科学、电子技术、计算机软件等领域从业的学生

　　具备微积分、线性代数等基础知识、有编程相关经历的学生优先

　　建议提前掌握MatLab/Octave/Python使用

　　课程安排

　　与收获10周在线小组科研(总课时72小时)

　　网申推荐信

　　学术评估报告

　　项目成绩单

　　论文成果