材料工程核心：材料計算機模擬技術(shù)在線小組科研

材料科學/計算機科學/物理/機械工程

項目背景 

材料科學研究里的“計算機實驗”是材料科學與工程、計算機科學、物理、化學、數(shù)學等相結(jié)合的前沿交叉性學科發(fā)展方向。從近十年來的發(fā)展趨勢來看，計算材料學已得到學術(shù)界的廣泛關(guān)注與認可，正快速發(fā)展成為材料學中的一個主流研究方向。計算機模擬技術(shù)可以根據(jù)有關(guān)的基本理論，通過模擬計算對材料開展跨尺度多結(jié)構(gòu)層次的研究。在現(xiàn)代材料學領(lǐng)域中，計算模擬與實驗、理論已成為同等重要的研究手段。

項目介紹 

本項目主要涵蓋材料物理學的基礎(chǔ)理論及相關(guān)概念，重點講授分子動力學、蒙特卡洛法在材料科學中的應用，引導學生進行原子尺度的材料基礎(chǔ)建模。學生將了解到材料模擬中的多個時空尺度及其背后的理論聯(lián)系，掌握每種技術(shù)有關(guān)的基本算法實現(xiàn)。最終以小組為單位，對特殊材料進行綜合性建模并出具細節(jié)性研究報告。通過本項目，學生將掌握基本的計算模擬理念和方法，充分了解材料計算與模擬這一現(xiàn)代材料學不可或缺的新型研究方法。

適合人群

優(yōu)秀高中生、大學生

對材料科學、材料工程、計算機科學、物理、數(shù)學感興趣的學生，尤其適合于有較強數(shù)理背景及編程基礎(chǔ)的學生，如先修課包含無限微積分、線性代數(shù)、矩陣代數(shù)以及固態(tài)物理等；可運用MatLab/Octave/Python來執(zhí)行和編寫基本程序。

導師介紹 

Jaime 終身教授

加州大學洛杉磯分校

Jaime 導師現(xiàn)任加州大學洛杉磯分校機械與航空航天工程、材料科學與工程終身教授，曾獲美國能源部早期事業(yè)獎（Early Career Award；該獎項頒給有卓越貢獻的職業(yè)生涯早期科研學者）。Jaime 導師的研究興趣為融合材料的微結(jié)構(gòu)演化和機械性能降解、合金塑性變形模擬、熱力學模擬和功能材料相變，在國際知名期刊發(fā)表論文多篇。

任職學校 

加州大學洛杉磯分校（UCLA）始建于1919年，是一所擁有百年歷史的世界著名公立研究型大學，培養(yǎng)了14名諾貝爾獎獲得者，是美國“新常春藤”名校之一。UCLA在2019年U.S.News美國公立大學排名首位，2018年泰晤士高等教育THE世界最具聲望大學排名第９，機械工程與能源材料工程研究位居世界前列。

項目大綱

聯(lián)系統(tǒng)計力學與經(jīng)典力學的基礎(chǔ)理論 

分子動力學方法 

密度泛函理論 

相互作用勢 

蒙特卡洛方法 

項目回顧與成果展示

論文輔導 

時間安排與收獲

7周在線小組科研學習+3周論文輔導學習 共44課時 

學術(shù)報告 

主導師Reference Letter 

EI/CPCI/Scopus或同等級別索引國際會議摘要投遞與收錄（可用于申請） 

結(jié)業(yè)證書 

成績單