Motivation

Atomistische Simulationen umfassen eine Anzahl an Methoden, die die Organisation und Bewegung von Atomen beschreiben. Dabei werden nur Effekte von interatomistische Interaktionen berücksichtigt. Besonders bedeutend ist dieses computerbasiertes Verfahren für die Werkstoffkunde und Werkstofftechnik, um das atomare Verhalten der Materialien verstehen zu können. Somit können diese Methoden experimentelle Observationen aufdecken und Schlussfolgerungen über die grundlegenden Gesetze der Physik ziehen.

Forschungsschwerpunkt

Unserer Gruppe widmet sich dem Verstehen von Verformungen von komplexen Materialien und dessen Auswirkungen auf die Werkstofftechnik und Materialdesign. Im Allgemeinem decken unsere wissenschaftlichen Interessen alle IMM Forschungsgebiete ab: Grenzflächen, Kristall-Plastizität, Magnesium, Nano-Strukturen, Parallele Modelle, Simulation. Des Weiteren, schauen wir uns die strukturellen und mechanischen Eigenschaften von Gläsern sowie die strukturellen Veränderungen an, die von energiearmen ionischen Bestrahlungen induziert werden. Insbesondere ist das Ziel eine Synergie aus diesen Interessen, wie zum Beispiel die Studie über die Schnittstellenplastizität bei nanostrukturierten Magnesiumlegierungen.

Unsere Stärken liegen in der Molekulardynamik und statistischen Methoden im Zusammenspiel mit klassischen Kraftfeldern (EAM, Polarisierung, etc.) sowie mit fortgeschrittenen verwandten Methoden (NEB, Kontinuum Verbindung, etc.). Durch interne Kodierungen und Open-Source Programme werden fortgeschrittene Analysetechniken beim Eingang/Ausgang von Simulationen angewendet. Die Kalkulationen von Quantenmechanik (DFT, etc.) werden grundsätzlich in enger Zusammenarbeit mit Institutionen der RWTH oder anderen akademischen Kollaboratoren (MPI Düsseldorf, FAU Erlangen, u.a.) durchgeführt.

Methoden

• Molekulardynamik (MD), Molekularstatistik (MS), Übergangszustand (NEB)
• Werkzeug- und Codeentwicklung
• Hochleistungs- und Großrechner