Il corso si propone di introdurre alcuni dei metodi più importatanti per la simulazione di sistemi in fisica della materia. I metodi sono applicati a specifici esempi e viene richiesto a ciascun studente di scrivere il relativo programma di simulazione, analizzandone poi i risultati.
Presentazione delle basi teoriche dei metodi più importanti di simulazione al calcolatore e acquisizione della capacita` di elaborare autonomamente programmi di simulazione applicati a problemi fisici complessi di interesse per la fisica della materia e per la fisica delle alte energie.
Lezioni frontali e esercitazioni al calcolatore.
Generalità sulle simulazioni al calcolatore.
Metodo di Monte Carlo - Campionamento semplice e importance sampling. Catene di Markov. Condizioni per la convergenza all'equilibrio. Bilancio dettagliato. Algoritmo di Metropolis. Monte Carlo step. Applicazione al gas reticolare in due dimensioni su reticoli quadrato. Parametro d'ordine. Transizione di fase ordine-disordine. Monte Carlo a tempo continuo. Applicazione alla crescita di isole in due dimensioni. Teoria di campo medio per il conteggio delle isole. Dimensione frattale.
Dinamica molecolare - Struttura di un programma di dinamica molecolare classica. Simulazioni microcanoniche. Preparazione della configurazione iniziale. Algoritmi per la propagazione delle condizioni iniziali. Algoritmo di Eulero. Algoritmo di Verlet. Algoritmi leapfrog e velocity Verlet. Simulazioni canoniche. Termostato di Andersen. Simulazione di un cluster di atomi di argon.
Dispense del corso
Orale
