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Objetivo Geral:

Introduzir o aluno no uso da metodologia de simulação em Dinâmica Molecular, apresentando as potencialidades de uso da técnica na pesquisa em física a nível molecular.

1. Fundamentos da modelagem molecular
• Introdução à modelagem molecular: justificativa e princípios básicos.
• Potenciais e forças de interação molecular: interações de van der Waals, volume excluído e eletrostáticas.
• Equação de movimento: sistema de coordenadas e unidades reduzidas.
2. As bases da Dinâmica Molecular
• Introdução à Dinâmica Molecular: histórico, princípios básicos.
• Métodos de integração da equação de movimento: Verlet, leap-frog e velocity-Verlet.
• Condições de contorno e de mínima imagem: técnicas de cálculo de interação.
• O algoritmo básico de Dinâmica Molecular: o estado inicial, a termalização e a produção de resultados.
• Cálculo de propriedades de equilíbrio e dinâmicas: médias temporais e médias de ensemble.
• Dinâmica Molecular a temperatura constante.
3. Aplicações para sistemas físicos
• Propriedades de equilíbrio de fluidos simples: energia, calor específico, distribuição de partículas.
• Propriedades dinâmicas de fluidos simples: difusão e o coeficiente de difusão

Bibliografia Básica:

• ALLEN, M. P.; TILDESLEY, D. J. Computer simulation of liquids. Oxford: Claredon, 2007. 385 p.
• FRENKEL, D.; SMIT, B. Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications. 2nd Edition. Academic Press. 2002. 666 p.
• RAPAPORT, D. C. The Art of Molecular Dynamics Simulation (2nd Edition). Cambridge University Press. 2013. 564 p.

Bibliografia Complementar:

• SCHERER, C. Métodos Computacionais da Física. 1a Edição. Editora Livraria da Física. 2005.
• TUCKERMAN, M. E. Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation. Oxford: Oxford University Press. 2010. 720 p.
• LEACH, A. Molecular Modelling: Principles and Applications. 2nd Edition. Pearson. 2001. 784 p.
• FIELD, M. J. A Practical Introduction to the Simulation of Molecular Systems. 2nd Edition. Cambridge University Press. 2007. 344 p.
• HINCHLIFFE, A. Molecular Modelling for Beginners. 2nd Edition. John Willey&Sons. 2008. 428 p.