Descrizione: Il corso e' dedicato allo studio di sistemi a molti corpi classici tramite tecniche di simulazione numerica. Verranno illustrati i metodi alla base delle tecniche di Dinamica Molecolare e Monte Carlo per sistemi atomici e molecolari. Verranno discussi la risoluzione delle equazioni del moto con algoritmi simplettici, integratori con passi di integrazione multipli, gli algoritmi per il controllo della temperatura e pressione, per la dinamica browniana, per la trattazione dei vincoli olonomi, per la dinamica dei corpi rigidi, per la valutazioni numeriche dell' energia libera di fluidi e solidi, per lo studio dei diagrammi di fase.
Obiettivi formativi:

Lo studente apprendera' la teoria alla base delle tecniche numeriche di Dinamica Molecolare (MD) e Monte Carlo (MC) e implementare tali conoscenze, con l' obiettivo di arrivare a scrivere un proprio codice di simulazione MD e di utilizzarlo per lo studio della struttura e della dinamica del modello scelto. Alla fine del corso lo studente sara' anche in grado di utilizzare i piu' comuni programmi attualmente disponibili per lo studio di sistemi complessi (inclusi sistemi colloidali e biomolecolari) avendo sviluppato una piena conoscenza degli algoritmi e delle tecniche numeriche su cui tali programmi sono costruiti.

Lista Argomenti:

richiami di meccanica statistica classica
potenziali di interazione tipici
risoluzione delle equazioni del moto con algoritmi simplettici
integratori con passi di integrazione multipli
algoritmi per il controllo della temperatura e pressione
algoritmi per la trattazione dei vincoli olonomi
dinamica dei corpi rigidi
dinamica browniana
dinamica event-driven
modi normali istantanei e dinamica armonica
dinamica di non-equilibrio
metodi Monte Carlo
metodi per il calcolo della energia libera (integrazioni termodinamiche)
umbrellla sampling ed eventi rari
strutture inerenti