Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 44 Horas de Tutorías: 1 Clase Expositiva: 20 Clase Interactiva: 10 Total: 75
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada, Química Orgánica, Física de Partículas
Áreas: Física Aplicada, Química Orgánica, Física de la Materia Condensada
Centro Facultad de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Escenario 1:
La materia "Simulación avanzada de materiales" pretende proporcionar al alumno técnicas avanzadas de simulación por computadora que permiten la caracterización de materiales en diferentes escalas de tiempo y de tamaño, proporcionándole los fundamentos esenciales de estas y mostrándole diversas aplicaciones de las mismas. En el curso se presentan algunos de los métodos más avanzados de simulación Monte Carlo, dinámica molecular y ab initio (MD y DFT) superando el tratamiento propio de los cursos introductorios a nivel de un grado en Física, ampliando y complementando los contenidos impartidos en otras materias del máster como Física Computacional o Estructura Electrónica de Sólidos. Especial atención se presta técnicas avanzadas de simulación con los métodos anteriores y a algunas de sus aplicaciones más recientes en el ámbito de la simulación de materiales.
Escenarios 2 y/o 3: sin cambios.
Escenario 1:
1. Introducción. Fundamentos teóricos de simulación.
2. Métodos Monte Carlo: Monte Carlo dependiente del tiempo. Quantum Monte Carlo.
3. Dinámica molecular: campos de fuerzas. Potenciales polarizables. Métodos de simulación coarse-grained y representaciones reducidas.
4. Simulación ab initio mediante teoría del funcional de la densidad (DFT): time-dependent DFT. simulación de estados excitados. DFT en el espacio real. Dinámica molecular ab initio.
5. Aplicaciones avanzadas de simulación en materiales: estado del arte. nanoestructuras, líquidos nanoestructurados y sistemas biológicos.
Escenarios 2 y/o 3: sin cambios.
Básica: Notas de los profesores de la asignatura, que estarán a disposición del alumnado en el Campus Virtual de la USC.
Complementaria:
1. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics (Cambridge University Press, 2015) D. P. Landau, K. Binder.
2. Molecular Modelling. Principles and Applications (Ed Pearson Education, 2001), Andrew R. Leach
3. Introduction to Computational Chemistry (Ed Wiley), Frank Jensen.
4. Understanding Molecular Simulation. From algorithms to Applications (Ed Academic Press, 2001), Daan Frenkel, Berend Smit.
5. Simulating the Physical World: Hierarchical Modeling from Quantum Mechanics to Fluid Dynamics (Ed. Cambridge University Press, 2007), Herman J. C. Berendsen.
6. Computer Simulation of Liquids (2nd ed), (Ed. Oxford University Press, 2017), Michael Allen & Dominic Tildesley
7. GROMACS Reference Manual. http://www.gromacs.org/Documentation/Manual
8. Density functional theory: a practical introduction (John Wiley & Sons, 2011) Sholl, David, and Janice A. Steckel.
9. Materials modelling using density functional theory: properties and predictions. (Oxford University Press, 2014) Giustino, Feliciano
10. Marques, Miguel AL, et al., eds. Fundamentals of time-dependent density functional theory. Vol. 837. Springer Science & Business Media, 2012.
- -Introducción a Linux y Bash:
-https://computernewage.com/2018/09/16/scripting-linux-introduccion/
-https://www.howtoforge.com/tutorial/linux-shell-scripting-lessons/
-https://linuxconfig.org/bash-scripting-tutorial-for-beginners
- Introducción a Python:
-https://www.python.org/about/gettingstarted/
-https://www.learnpython.org/es/
Visualizadores moleculares:
-http://cheminf.cmbi.ru.nl/molden/
-http://www.cambridgesoft.com/support/ProductHomePage.aspx?KBCatID=112
-http://www.ks.uiuc.edu/Training/Tutorials/vmd-index.html
-http://pymol.sourceforge.net/newman/user/toc.html
-https://avogadro.cc/
-https://pymol.org
Nota: En el momento de aprobar este programa de enseñanza, pensando en un posible escenario 2 o 3, también se encuentra en el proceso de solicitar y adquirir nuevo material bibliográfico electrónico; por lo tanto, el personal docente de la asignatura especificará en el Campus Virtual qué material bibliográfico se puede encontrar en formato electrónico en la biblioteca de la USC cuando los fondos estén disponibles.
Escenario 1:
COMPETENCIAS DE TIPO BÁSICO Y GENERAL
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigación en equipo.
CG02 - Tener capacidad de análisis y de síntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad para redactar textos, artículos o informes científicos conforme a los estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse con las distintas modalidades usadas para la difusión de resultados y divulgación de conocimientos en reuniones científicas.
CG05 - Aplicar los conocimientos a la resolución de problemas complejos.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
COMPETENCIAS DE TIPO TRANSVERSAL Y ESPECÍFICO
TRANSVERSALES
CT11 - Capacidad para interpretar textos, documentación, informes y artículos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT12 - Desarrollar la capacidad para la toma de decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.
ESPECÍFICAS
CE13 - Conocer a nivel avanzado las principales técnicas de simulaciones de materiales: Monte Carlo, dinámica molecular, dinámica molecular ab initio y simulación mediante a teoría del funcional de la densidad...
CE14 – Calcular mediante métodos de simulación propiedades electrónicas, estructurales y dinámicas de materiales (nanoestructuras, líquidos, macromoléculas, etc.).
CE15. – Conocer el estado del arte en simulación de materiales mediante las técnicas anteriores.
Escenarios 2 y/o 3: sin cambios.
TRABAJO EN AULA:
El programa se desarrollará mediante clases expositivas magistrales e interactivas de seminario y de laboratorio con y sin herramientas informáticas. Se entregará al alumno todo el material necesario para el estudio de la materia, así como para la realización de los temas de trabajo que proponga el profesor encargado de la misma. El alumno dispondrá de las horas de tutorías correspondientes, que podrán ser presenciais o telemáticas.
TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNADO
El trabajo autónomo consistirá en el estudio de los contenidos teóricos y en la realización de códigos.
Se activará un curso en la plataforma Moodle del Campus Virtual, a lo que se subirá información de interés para los estudiantes, así como diversos materiales de enseñanza.
Escenario 1
Se seguirán las pautas metodológicas generales establecidas en la memoria del Máster en Física de la USC. Las clases serán presenciales y la distribución de horas expositivas e interactivas sigue el especificado en la memoria del máster.
Las tutorías pueden ser presenciales u on line. Sí son on line requerirán cita previa, lo que también se recomienda en las presenciales.
Escenarios 2 y/o 3: Ver Plan de Contingencia en la sección de Observaciones.
Escenario 1:
Durante el curso, los alumnos tendrán la oportunidad de revisar y presentar artículos de investigación asignados por parte de los profesores (cubriendo así las competencias CG04, CB9 y CT01 de la memoria del máster), así como de desarrollar pequeños proyectos individualmente o en pequeños equipos (competencia CG01), que requieran del uso de software específico y del desarrollo de pequeños programas para análisis de datos (cubriendo así las competencias CG03, CG05, CB6, CB7, CB8, CT02, CE01, CE02 y CE03 de la memoria del *máster). El desarrollo de los proyectos, así como la presentación oral y/o escrita de sus resultados será avaliada por parte de los profesores.
La evaluación continua tendrá en cuenta a resolución de colecciones de problemas y tareas así como las contribuciones de los alumnos a las discusiones que se realizarán durante las presentaciones del resto de los alumnos y también durante las clases expositivas de los profesores.
En primera oportunidad el promedio ponderado entre la evaluación continua (25%) y la presentación de trabajos (75%) permitirá a los alumnos superar la asignatura. La calificación del alumno en la segunda oportunidad corresponderá a la calificación obtenida en el examen oficial correspondiente.
La calificación de "no presentado" se otorgará conforme a las disposiciones de la normativa sobre la permanencia en las titulacións de Grado y Máster vixente en la Universidad de Santiago.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación a lo recogido en el “Reglamento de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”:
"Artículo 16. Realización fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realización fraudulenta de cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una asignatura implicará la calificación de reprobado en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se considera fraudulento, entre otras cosas, la realización de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al público sin reelaboración o reinterpretación y sin citaciones a los autores y las fuentes ”.
Escenarios 2 y/o 3:
Ver Plan de Contingencia en el apartado Observaciones.
Escenario 1:
La materia consta de 3 créditos ECTS, por lo que la carga total de trabajo para lo/a alumno/la es de 75 horas, que se desglosan de la manera siguiente:
- Horas presenciales semanales: Aproximadamente, 30 horas en el conjunto del semestre.
- Horas expositivas: 20 h.
- Horas interactivas: 10 h.
- Trabajo personal del\a alumno/a: 44 horas en el semestre.
- Estudio individual: 24 horas en el semestre.
- Realización de trabajos individuales: 20 horas en el semestre
- Otras tareas: 1 hora en el semestre
Escenarios 2 y/o 3: sin cambios.
Escenario 1:
(1) Participación en las clases.
(2) Preparación de las tareas marcadas siguiendo las pautas indicadas.
(3) Consulta de dudas en la clase o en las tutorías.
(4) Leer, estudiar, escribir y programar.
Escenarios 2 y/o 3: sin cambios.
PLAN DE CONTINGENCIA en caso de un posible cambio de escenario
1) Objetivos: sin cambios
2) Contenido: sin cambios
3) Material bibliográfico: sin cambios
4) Competencias: sin cambios
5) Metodología:
Escenario 2
No se esperan modificaciones en el tipo de docencia, sí se mantienen los parámetros tradicionales de matrícula. Sí las medidas de distanciamiento no habían permitido que todos los alumnos de la materia asistan a las clases presenciales en el aula asignada y no se disponen de un espacio docente más amplio para acoger la todos los alumnos, entonces se arbitrarían alguna de estas medidas:
- Retransmitir en streaming la clase para parte del alumnado que las seguiría desde otro espacio docente de la facultad. Se establecerían turnos para que todos los alumnos seguirán las clases en las igualdad de condiciones.
- Retransmitir en streaming la clase para parte del alumnado que las seguiría desde su casa. Se establecerían turnos para que todos los alumnos siguieran las clases en igualdad de condiciones.
Se priorizará a la hora de programar la actividad de la materia a presencialidad en las pruebas de evaluación. Sí debido la un inevitable giro del alumnado, las pruebas de evaluación consumieran un número inasumible de horas, la docencia correspondiente si impartiría telemáticamente.
De tener problemas, por limitación de aforo, para que las clases presenciales sucedan en aulas dotadas de ordenadores, de ser posible se impartirán en aulas con aforo idóneo pero con ordenadores portátiles propiedad de los alumnos (para casos especiales pode solicitarse a la USC prestamos de portátiles). Si aún después de considerar esa opción a limitación de aforo dictado por las autoridades sanitarias no permite que todo el alumnado asista las clases interactivas simultáneamente:
1) si la situación del centro lo permite, parte del alumnado seguiría las clases simultáneamente en otro espacio docente. De suerte que parte de los alumnos trabajarían en el aula de informática asignada y los otros en un espacio de nueva asignación.
2) Si el centro no dispusiese de espacio, parte de los alumnos seguirían las clases telemáticamente en su domicilio.
Las tutorías podrán ser presencialess o telemáticas, y requerirán de cita previa.
Escenario 3
La docencia será telemática y las clases se desarrollarán de forma síncrona en el horario oficial de clase. Pudiera ser que, por causas sobrevidas, alguna de las clases se desarrollara de forma asíncrona, lo que se comunicaría al alumnado con anterioridad.
Las tutorías serán telemáticas y requerirán de cita previa.
6) Sistema de evaluación
Escenarios 2 e 3: Las actividades de evaluación que no puedan ser realizadas de forma presencial, si no pueden ser aplazadas, se realizarán telemáticamente a través de las herramientas institucionales en Office 365 y Moodle. En ese caso se exigirá la adopción
de una serie de medidas que requerirán que el alumnado disponga de un dispositivo con micrófono y cámara mientras no se disponga de un software de evaluación adecuado. El alumnado puede ser llamado a una entrevista para comentar o explicar una parte o el total de la prueba.
7) Tiempo de estudio y trabajo personal: sin cambios.
8) Recomendaciones para el estudio de la materia: sin cambios.
Luis Javier Gallego Del Hoyo
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física de la Materia Condensada
- Teléfono
- 881813995
- Correo electrónico
- luisjavier.gallego [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Emérito LOU
Luis Miguel Varela Cabo
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física de la Materia Condensada
- Teléfono
- 881813966
- Correo electrónico
- luismiguel.varela [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
Rebeca Garcia Fandiño
- Departamento
- Química Orgánica
- Área
- Química Orgánica
- Correo electrónico
- rebeca.garcia.fandino [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
Angel Piñeiro Guillen
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Correo electrónico
- angel.pineiro [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
Manuel Maria Gonzalez Alemany
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física de la Materia Condensada
- Teléfono
- 881814058
- Correo electrónico
- manuel.alemany [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Miércoles | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego, Castellano | Aula 7 |
| Jueves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego, Castellano | Aula 7 |
| Viernes | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego, Castellano | Aula 7 |
| 02.06.2022 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |
| 07.07.2022 18:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 |