FYS4460 – Uordnede systemer og perkolasjon

Kort om emnet

Kurset gir en innføring i metoder og problemstillinger i moderne statistisk fysikk med vekt på algoritmiske og beregningsmessige metoder. Anvendelsene og de beregningsmessige metodene er relevante for bl.a. materialvitenskap, komplekse systemer, kjemi, faststoff-, molekylær- og bio-fysikk.

Kurset fokuserer på å bygge forståelse for de makroskopiske effektene av mikroskopiske vekselvirkninger ved numeriske studier av mikroskopiske modeller nært knyttet til utvikling av et relevant teoretisk rammeverk.

Kurset gir en innføring i de mest sentrale numeriske metodene innen atomær modellering, algoritmisk modellering av uordende systemer, og i diskrete modeller for væsker, herunder:

• Atomær- og molekylær dynamikk i forskjellige ensembler, termostater, fluktuasjoner, kobling til kontinuumsmodeller.
• Virrevandringer: renormalisering, skalering og fraktaler.
• Perkolasjon: Finite-size skalering; Cluster- og subset-geometri; Renormalisering.
• Uordnede systemer: Diffusjon, transport og mekanisk egenskaper til uordnede systemer; Dynamiske prosesser i uordnede systemer; og Vekstprosesser langt fra likevekt.
• Diskrete væskemodeller: Gitter-gass modeller, Dissipative - Particle Dynamics, og Smoothed Particle Hydrodynamics.

De forskjellige områdene vil kunne vektlegges forskjellig avhengig av valget av prosjekter og studentenes interesser.

Hva lærer du?

Studenten lærer et bredt spektrum av sentrale algoritmer og metoder i moderne statistisk fysikk. Kurset er prosjektbasert og studentene vil gjennom prosjektene bli eksponert for forskningsproblemer, med et mål om å kunne gjenskape og eventuelt videreutvikle nyere forskningsresultatet i feltet. Studentene lærer å utvikle godt strukturerte koder, å analysere kompliserte systemer, og arbeide etter gode vitenskapelige prinsipper. Eksempler og anvendelser hentes fra relevante problemstillinger innen blant annet materialvitenskap og geologifagene.

Opptak til emnet

Studenter ved UiO søker plass på undervisning og melder seg til eksamen i Studentweb.

Anbefalte forkunnskaper

FYS3400 – Kondenserte fasers fysikk

FYS3150 – Computational Physics

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med FYS9460 – Disordered Systems and Percolation.
• 5 studiepoeng overlapp med FYS4465 – Komplekse mediers dynamikk.
• 5 studiepoeng overlapp med FYS9465 – Komplekse mediers dynamikk.

Undervisning

Emnet går over ett semester og omfatter 2 timer forelesninger og 2 timer kollokvier per uke. I emnet inngår obligatoriske teoretiske og numeriske oppgaver.

Eksamen

Avsluttende muntlig eksamen.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Dette emnet tilbyr både utsatt og ny eksamen. Les mer:

• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Trekk under eksamen / ta eksamen på nytt

Tilrettelagt eksamen, kildebruk, begrunnelse og klage

Se mer om eksamen ved UiO