Forschung

Computergestütztes Materialdesign basierend auf quantenmechanischen Simulationen bildet den Forschungsschwerpunkt der Abteilung Materialdesign.

Unsere Forschungsthemen

Allgemein

Wir entwickeln Simulationsmethoden, die auf der Dichtefunktionaltheorie basieren und es erlauben, genaue und realistische Materialeigenschaften bei finiten Temperaturen zu berechnen. Eigenschaften – die für das Materialdesign besonders wichtig sind und uns daher vor allem interessieren – sind Phasenstabilitäten, Diffusionskonstanten und optische Eigenschaften. Um die Methoden effizient zu machen, entwickeln wir unter anderem interatomare Potentiale mittels "machine learning". Mit interatomaren Potentialen führen wir ebenfalls großskalige Molekulardynamik-Simulationen durch, um z.B. die Bewegung und Wechselwirkung von Defekten (wie Versetzungen) zu verstehen.

Einige konkrete, aktuelle Themen

  • Entwicklung einer Methode um Schmelzeigenschaften effizient mittels ab initio zu berechnen
  • Untersuchung von dynamisch instabilen Systemen mit ab initio
  • Untersuchung von Diffusionseigenschaften in Hochentropielegierungen (DFG gefördertes Projekt)
  • Entwicklung einer Methode um seltene Ereignisse ("rare events") mit Molekulardynamik zugänglich zu machen (EU gefördertes Projekt, ERC Starting Grant TIME-BRIDGE)
© Nikolay Zotov, Abteilung für Materialdesign

Bewegung und -annihilation von Schraubenversetzungen in bcc Nb simuliert mit Molekulardynamik. Die Farben stellen das Spannungsfeld dar.

Weitere Informationen

Blazej Grabowski
Prof. Dr. rer. nat.

Blazej Grabowski

Abteilungsleiter

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