Моделирование физических процессов в материалах: программа бакалавриата в вузах Москвы

Программа готовит специалистов в области цифрового материаловедения, совмещая фундаментальную физику с компьютерным моделированием. Студенты осваивают методы расчета свойств материалов на атомном и молекулярном уровнях, изучают термодинамику растворов, кинетику фазовых превращений и физику конденсированного состояния. Особый упор делается на применение алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения для прогнозирования структуры новых соединений.

В практической части курса учащихся обучают работе со специализированным программным обеспечением для симуляции физических процессов. Они осваивают проведение виртуальных экспериментов, методы анализа данных, полученных на синхротронных установках, и способы оптимизации эксплуатационных характеристик сплавов и композитов. Выпускники умеют создавать цифровые двойники материалов для нужд микроэлектроники, авиастроения и энергетики.

Основные дисциплины программы:

• Теория поверхностных явлений
• Диффузия и диффузионно-контролируемые процессы
• Теория химической связи
• Физика поверхности
• Термодинамика растворов
• Физические свойства материалов
• Искусственный интеллект в приложении к задачам физики конденсированного состояния
• Задачи и практика синхротронного эксперимента в материаловедении
• Термодинамика и термодинамическое моделирование многокомпонентных систем
• Транспортные свойства неоднородных систем
• Аморфные и нанокристаллические материалы
• Неравновесные конденсированные системы
• Статистическая термодинамика и расчеты равновесий
• Численные методы в физике
• Термодинамика и кинетика процессов на поверхностях раздела в конденсированных системах
• Фазовое равновесие в многокомпонентных системах
• Анализ больших данных и расчётно-экспериментальные корреляции в современном материаловедении
• Микромеханика
• Методы компьютерного моделирования в физике и технологиях
• Решение задач моделирования материалов с помощью компьютерных технологий.