A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:
C-programozás, elméleti fizikai alapok
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában:
TTK Fizikus MSc szak szakirányainak kötelezően választható tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul:
1. Bevezetés: Ismerkedés a fordítóval és a fejlesztői környezettel: Eclipse. Fordítás, error, warning, futásidejű hibák. C -ismétlés: függvények, dinamikus memóriakezelés, hibakezelés.
2. C-ismétlés: Makrók, paraméteres makrók. Több forrásfájlból álló program. Parancssori paraméterek.
3. Véletlen számok: GSL véletlenszám-generátora, inicializálás. Adott eloszlás szerinti véletlen számok generálása. Empirikus eloszlásfüggvény.
4-5 . Ising-modell I.: 2D Ising-modell Metropolis algoritmussal: mágnesezettség és szuszceptibilitás a hőmérséklet függvényében. Glauber dinamika. II.: Kawasaki dinamika, redezett és rendezetlen fázisok rögzített összmágnesezettség esetén. Fajhő a hőmérséklet függvényében.
6-7 . Rugós kristálymodell I.: 2D rugós kristálymodell molekuladinamikai szimulációja leap frog algoritmussal. Egy kiszemelt rácspont pályája a fázistérben. II.: Verlet algoritmus. Fonondiszperzió meghatározása FFT segítségével. Kétatomos elemi cella. Véletlen ötvözet. A rács vizualizác iója Paraview szoftverrel.
8. Hasznos adatfájl-formátumok: VTK, XML, XDMF. 9 . Szoros kötésű közelítés: Példa: grafén és szén nanocső.
10 . Bevezetés a felületi Green-függvények módszerébe: A szórásprobléma Green-függvénye. Felületi Green-függvények. Példák: potenciállépcső, Breit-Wigner-rezonancia.
11-12 . Hálózatok I: Hálózat reprezentációi. Barabási-Albert hálózat. Fokszámeloszlás. II: Módosított Barabási-Albert hálózat. Bevezetés az STL
tárolók használatába. (C++)
13. Eredmények grafikus megjelenítése, Gnuplot lehetőségei. Példa: Mollweide-vetítés. Hálózat elemzése és vizualizációja Cytoscape szoftverrel.
14. Ünnepnap miatt elmarad / Hallgatókkal egyeztetett téma
Követelmények szorgalmi időszakban:
Házi feladatok kidolgozása
Konzultációs lehetőségek:
Az oktatókkal egyeztetett időpontban.
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom:
M.E.J. Newman, G.T. Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics (Oxford Univ. Press, New York, 1999)
A tárgy weblapjára feltöltött példaprogramok
Az tárgyhoz kapcsolódó előadás jegyzet (http://www.phy.bme.hu/~kertesz/teach2.html)
Nyomtatóbarát változat
