308.882 Atomistic Materials Modelling
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2019W, VO, 2.0h, 3.0EC


  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung


Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage zu Verstehen Vorteile und Nachteile von verschiedene Modellierungsmethoden, sie sind in dem modernen Werkstoffwissenschaft angewendet. Ein wichtiger Punkt ist Übersicht über die typische Aufgaben, für die diese Methoden benutzt können.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Modelling in the context of Materials Science

  • Various length-scales, various methods

  • Continuum mechanics 1: FEM (from macro to meso-scale)

  • Continuum mechanics 2: Theory of dislocations and DDD (meso-scale)

  • Atomistic modelling: MD and MC (micro-scale)

  • Quantum mechanical world: DFT (nano-scale)

  • Practical aspects of DFT 1: equilibrium properties, phase stability, elasticity and alloying-related problems

  • Practical aspects of DFT 2: surface phenomena, thermodynamics, and EELS


Vorlesung mit interaktive Beispiele



Weitere Informationen

The ultimate goal is to encourage Materials Scientists not to be afraid of modelling, and to take it as a complementary technique to experiments, thus gaining access to ¿the best of both worlds¿.

The course will start with defining a place for modelling in modern materials research. Subsequently, the main modelling techniques including Finite Element Method (FEM) in continuum mechanics, Discrete Dislocation Dynamics (DDD) and theory of dislocations, Monte Carlo (MC), Molecular Dynamics (MD), and quantum mechanical ab initio Density Functional Theory (DFT) will be presented. A particular stress will be paid to the underlying principles, which define to the areas of applicability (system size/length-scale, time-scale, temperature), and strengths and weaknesses of individual techniques.

The second part of the course will more closely focus on the Density Functional Theory, and a special attention will be paid to its practical use for Materials Science problems. It will be shown how the structural parameters can be optimised, demonstrated the difference (and importance) between chemical and dynamical stability of systems, and discussed possibilities of treating extended disordered systems. Other topics will include elasticity, surface related properties, thermodynamics, or electron and optical spectroscopies. All topics will be presented on examples, and will be critically discussed against experimental results.



LVA Termine

Do.14:00 - 15:0003.10.2019GM 2 Radinger Hörsaal - TCH Vorbesprechung
Do.13:00 - 15:0010.10.2019Seminarraum BD 02C Vorlesung
Di.10:00 - 12:0015.10.2019Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.10:00 - 12:0024.10.2019Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.10:00 - 12:0007.11.2019Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.10:00 - 12:0014.11.2019Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.10:00 - 12:0021.11.2019Seminarraum BA 02B Vorlesung
Do.11:00 - 13:0028.11.2019Seminarraum BA 02B Vorlesung
Do.10:00 - 12:0012.12.2019 - 23.01.2020Seminarraum Lehar 02 Vorlesung
Fr.10:00 - 12:0031.01.2020Seminarraum Lehar 02 Last hands-on session
Atomistic Materials Modelling - Einzeltermine
Do.03.10.201914:00 - 15:00GM 2 Radinger Hörsaal - TCH Vorbesprechung
Do.10.10.201913:00 - 15:00Seminarraum BD 02C Vorlesung
Di.15.10.201910:00 - 12:00Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.24.10.201910:00 - 12:00Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.07.11.201910:00 - 12:00Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.14.11.201910:00 - 12:00Seminarraum BD 02C Vorlesung
Do.21.11.201910:00 - 12:00Seminarraum BA 02B Vorlesung
Do.28.11.201911:00 - 13:00Seminarraum BA 02B Vorlesung
Do.12.12.201910:00 - 12:00Seminarraum Lehar 02 Vorlesung
Do.09.01.202010:00 - 12:00Seminarraum Lehar 02 Vorlesung
Do.23.01.202010:00 - 12:00Seminarraum Lehar 02 Vorlesung
Fr.31.01.202010:00 - 12:00Seminarraum Lehar 02 Last hands-on session


mündliche Prüfung


Von Bis Abmeldung bis
05.09.2019 00:00 04.12.2019 07:00 04.12.2019 00:00



Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.


  • Basics of Materials Science, Physics and Chemistry