4.9
estrellas
140 calificaciones

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Francesco Sottile +1 instructores más

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Ofrecido Por

Density Functional Theory

École Polytechnique

Acerca de este Curso

24.493 vistas recientes

The aim of this course is to give a thorough introduction to Density Functional Theory (DFT). DFT is today the most widely used method to study interacting electrons, and its applicability ranges from atoms to solid systems, from nuclei to quantum fluids.  
In this course, we introduce the most important concepts underlying DFT, its foundation, and basic ideas. We will in particular stress the features and reasons that lead DFT to become the dominant method for simulating quantum mechanical systems. 

The course is intended for students and researchers with knowledge of basic quantum mechanics. No experience in simulation or solid-state physics is required. We try to give a concise mathematical background when particular concepts are needed.

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Qué aprenderás

Foundation (mathematical and historical) of DFT, approximation strategies.
Quality and accuracy of different approximations, practical procedure to solve the equations.
Ready to be operative and use DFT for your own research

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Instructores

Calificación del instructor

4,89/5 (80 calificaciones)

Francesco Sottile

Researcher

Laboratoire des Solides Irradies (LSI), Ecole Polytechnique

10.462 alumnos

1 curso

Lucia Reining

Directrice de Recherche au CNRS

Theoretical Spectroscopy Group

10.462 alumnos

1 curso

Ofrecido por

École Polytechnique

École polytechnique combines research, teaching and innovation at the highest scientific and technological level worldwide to meet the challenges of the 21st century. At the forefront of French engineering schools for more than 200 years, its education promotes a culture of multidisciplinary scientific excellence, open in a strong humanist tradition.\n

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Calificación del contenido97%(1,091 calificaciones)

Semana

Semana 1

9 horas para completar

From the Many-Body problem to Density Functional Theory

This week will introduce the Density Functional Theory concepts. The week starts from an introduction to the many-body problem, and how things could be reformulated using the electron density. We will focus on observables, in particular those most directly related to the density. Finally we will discuss the Hohenberg-Kohn theorems. A little historical detour is taken at the end, where we will follow the footprints of the first steps to introduce a functional of the density in quantum problems.

9 horas para completar

13 videos (Total 99 minutos), 7 lecturas, 7 cuestionarios

13 videos

Introduction2m

The many-body problem6m

First objective: observables8m

Examples of observables4m

Observables in terms of compact quantities7m

Introduction to functionals and functionals of the density7m

Functional derivatives11m

Define the system: the external potential8m

Demonstration of the Hohenberg-Kohn theorem9m

HK theorem: some important aspects9m

The Thomas(-Fermi) approach8m

Thomas-Fermi as density functional6m

Beyond Thomas-Fermi6m

7 lecturas

Reading and References15m

on Notations3m

Recent literature on the many-body problem15m

Lecture Notes :: Functional derivatives1h 30m

A simple matrix (degenerate eigenvalue)10m

Extra references10m

Lecture Notes :: Thomas-Fermi approximation1h

7 ejercicios de práctica

The many-body wavefunction: a big beast30m

Functional strategy5m

Which strategy ?5m

Exercises on Derivatives1h

around Hohenberg-Kohn10m

Thomas-Fermi density functional1h

Beyond Thomas-Fermi1h

Semana

Semana 2

10 horas para completar

From density to the Kohn-Sham world

10 horas para completar

10 videos (Total 90 minutos), 5 lecturas, 5 cuestionarios

10 videos

Functional of the density :: a summary14m

Auxiliary system 2.3 part19m

Auxiliary systems 2.3 part25m

The exchange-correlation term6m

The Kohn-Sham equations9m

Thoughts on the Kohn-Sham equations10m

The shape of the Kohn-Sham potential6m

How real is the Kohn-Sham world ?4m

The Hartree equations9m

From Thomas and Hartree to Walter Kohn13m

5 lecturas

on the functional of the density10m

References :: auxiliary systems1h

Lecture Notes for functional of the density10m

Lecture notes for Kohn-Sham derivation1h 10m

The Hartree equations1h

4 ejercicios de práctica

Simple auxiliary system45m

the exchange-correlation potential30m

the Koopmans' theorem30m

Hartree's other interests30m

Semana

Semana 3

7 horas para completar

Approximations and strategies

7 horas para completar

11 videos (Total 99 minutos), 8 lecturas, 1 cuestionario

11 videos

3.1 The universal functional4m

3.2 Strategies for approximations5m

The local density approximation (LDA)7m

Exact constraints and GGA9m

Meta-GGAs9m

Hybrids functionals11m

What is a band gap ?11m

Band gap? What about hybrids?7m

Solving the KS equation9m

Summary of the Mooc10m

Extra12m

8 lecturas

more about the Universal Functional1h

Extra references30m

Coupling constant integration and PBE1h

Lecture Notes for explicit and implicit functionals10m

Extra References10m

Lecture Notes for locality and non-locality20m

Lecture Notes for the derivative discontinuity30m

Solving KS equations (and another bit of history)1h

1 ejercicio de práctica

the SCF scheme30m

Reseñas

4.9

48 reseña

5 stars
88,57 %
4 stars
10,71 %
3 stars
0,71 %

Principales reseñas sobre DENSITY FUNCTIONAL THEORY

por SG16 de jul. de 2021

Excellent introductory course on DFT for anyone who is about to begin serious study of condensed matter physics and materials.

por NC27 de feb. de 2021

Thank you to the instructors for explaining it so well and making it so interesting. i learned a lot.

por MM27 de jun. de 2022

Truly insightful course, though still in the introductory part the course provides the best example for the beginner

por JO16 de ago. de 2021

The bare essentials of DFT are very clearly laid out.

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Preguntas Frecuentes

¿Cuándo podré acceder a las lecciones y tareas?
El acceso a las clases y las asignaciones depende del tipo de inscripción que tengas. Si tomas un curso en modo de oyente, verás la mayoría de los materiales del curso en forma gratuita. Para acceder a asignaciones calificadas y obtener un certificado, deberás comprar la experiencia de Certificado, ya sea durante o después de participar como oyente. Si no ves la opción de oyente:
es posible que el curso no ofrezca la opción de participar como oyente. En cambio, puedes intentar con una Prueba gratis o postularte para recibir ayuda económica.
Es posible que el curso ofrezca la opción 'Curso completo, sin certificado'. Esta opción te permite ver todos los materiales del curso, enviar las evaluaciones requeridas y obtener una calificación final. También significa que no podrás comprar una experiencia de Certificado.
¿Qué recibiré si compro el Certificado?
Cuando compras un Certificado, obtienes acceso a todos los materiales del curso, incluidas las tareas calificadas. Una vez que completes el curso, se añadirá tu Certificado electrónico a la página Logros. Desde allí, puedes imprimir tu Certificado o añadirlo a tu perfil de LinkedIn. Si solo quieres leer y visualizar el contenido del curso, puedes participar del curso como oyente sin costo.
¿Hay ayuda económica disponible?
Sí. En ciertos programas de aprendizaje, puedes postularte para recibir ayuda económica o una beca en caso de no poder costear los gastos de la tarifa de inscripción. Si hay ayuda económica o becas disponibles para tu selección de programa de aprendizaje, verás un enlace para postularte en la página de descripción.

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