Курс содержит основные концепции и общие методы компьютерного квантово-механического моделирования наносистем. Практические занятия посвящены применениям современных пакетов программ, таких как “PC GAMESS”, “GAUSSIAN”, “HYPER CHEM”, “QUANTUM-ESPRESSO”, “GPAW”, “MOPACK”, “MERCURY” для моделирования оптимальной геометрии, электронной структуры и оптического отклика периодических и непериодических систем.

В частности курс содержит следующие крупные разделы:

1. Моделирование строения многоэлектронных атомов (электронная теория строения атомов, метод Хартри-Фока, атомные орбитали, теория функционала плотности).

2. Моделирование молекулярных систем (теория химической связи, приближение Борна-Оппенгеймера, метод валентных связей, метод молекулярных орбиталей).

3. Реализация теории функционала плотности для расчета оптимальной геометрии и электронной структуры периодических и непериодических систем.

4. Нестационарная теория функционала плотности и ее применение для расчета оптического отклика периодических и непериодических систем.

5. Практические занятия по основным приемам работы с современными пакетами компьютерного квантово-механического моделирования: “PC GAMESS”, “GAUSSIAN”, “HYPER CHEM”, “QUANTUM-ESPRESSO”, “GPAW”, “MOPACK”, “MERCURY”.