F 41 - Georg Kresse - Computational Materials Laboratory

Sprecher:
Georg Kresse

bewilligt: 30.11.2009

Universität/Forschungsstätte: Universität Wien, Technische Universität Wien

Georg.Kresse(at)univie.ac.at

www.sfb-vicom.at/

In den letzten Jahrzehnten konnten sich Computer-Simulationen als unverzichtbares Forschungsinstrument in vielen Bereichen der Naturwissenschaften etablieren und stellen somit ein drittes, komplementäres Standbein neben den traditionellen theoretisch-analytischen und den experimentellen Methoden dar. Insbesondere in der Materialforschung, wo rechnerunterstützte Untersuchungen mittlerweile eine zentrale Rolle spielen, haben sich ungeahnte Möglichkeiten eröffnet: Anwendungen, die man vor zwanzig Jahren noch nicht einmal angedacht hatte und die vor fünf Jahren noch unmöglich waren, sind heute routinemäßig möglich. Diese Erfolge basieren einerseits auf der extrem rasch wachsenden Leistungsfähigkeit von Computern und andererseits auf neuen theoretischen Methoden der Quantenmechanik und der Statistischen Mechanik sowie auf neuen numerischen Algorithmen und deren Implementierung. Diese Entwicklung ist aber bei weitem noch nicht abgeschlossen. Aktuelle Problemstellungen in den Grundlagenwissenschaften und in der modernen Technologie konfrontieren die rechnerunterstützten Materialwissenschaften mit neuen Herausforderungen: (i) Grundzustandsenergien und Aktivierungsenergien für chemische Reaktionen und Phasenumwandlungen sollen mit einer Genauigkeit von 1 kcal/mol vorhersagbar sein. Dazu ist vor allem eine wesentlich verbesserte Beschreibung der Korrelationen in Viel-Elektronen-Systemen notwendig; während hier die Quantenchemie für molekulare Systeme bereits neue Wege aufgezeigt hat, ist das Erreichen dieses Ziels für Festkörper wesentlich schwieriger. (ii) Durch neue methodische Entwicklungen in der experimentellen Forschung, wie etwa in der elektronischen, optischen oder magnetischen Spektroskopie, sind neue Materialeigenschaften zugänglich geworden. Um den Dialog mit der experimentellen Forschung weiterhin intensiv gestalten zu können, muss die Funktionalität existierender Programmpakete verbessert und erweitert werden. (iii) Die Zeit- und Längen-Skalen von realen Materialien und Prozessen und jene Skalen, die in Computer-Simulationen zugänglich sind, unterscheiden sich – trotz der verfügbaren Rechnerressourcen – immer noch durch viele Größenordnungen. Diese Diskrepanz kann durch die Entwicklung von neuen Multi-Skalen-Simulationen überbrückt werden.
Wissenschafter der Universität Wien und der Technischen Universität Wien haben in den letzten Jahrzehnten wesentliche Beiträge zum Fortschritt der rechnerunterstützten Materialwissenschaften geleistet. Um sich den neuen Herausforderungen in diesem Forschungsgebiet zu stellen, werden im Rahmen des Spezialforschungsbereichs ViCoM die verfügbaren Erfahrungen und Kompetenzen vereint. Wien kann auf diese Weise seine Rolle als eines der führenden Zentren auf diesem Gebiet festigen.

Durchschnittlich beschäftigte NachwuchswissenschafterInnen
25

Höhe der FWF-Förderung

3.876.784 €

Internationale Kooperationspartner

  • Dr. Ulrich SCHOLLWÖCK, Ludwig-Maximilians-Universität München, D
  • Prof. Dr. Pavel HOBZA, Academy of Sciences of the Czech Republic
  • Ron SHEPARD, Argonne National Laboratory, USA
  • Dr. Carlos REINHOLD, Oak Ridge National Laboratory, USA
  • Dr. Ludger WIRTZ, CNRS ISEN, F
  • Prof. Dr. Fernando D. MARTINEZ, University of Arizona Health Sciences Center, USA
  • Dr. Andrei RUBAN, Royal Institute of Technology, S
  • Dr. Silly Gilles, Université de Montpellier II, F
  • Dr. Xavier Focquefelte, Université de Nantes, F
  • Dr. Jonathan Yates, University of Oxford, GB
  • Dr. Marian KRAJCI, Slovak Academy of Sciences, CZ
  • Dr. Ryoji ASAHI, Toyota Central Research and Development Laboratory, J
  • Mag. Xingqiu CHEN, Oak Ridge National Laboratory, USA
  • Dr. Jiri SVOBODA, Academy of Sciences of the Czech Republic Brno, CZ
  • Prof. Dr. Michael WEINERT, University of Wisconsin at Milwaukee, USA
  • Prof. Dr. Stefan MÜLLER, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, D
  • Prof. Dr. Peter BOLHUIS, Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences, NL
  • Prof. Dr. Daan FRENKEL, University of Cambridge, GB
  • Dr. Christos N. LIKOS, Heinrich-Heine-University of Düsseldorf, D
  • Dr. Erika EISER, University of Cambridge, GB


Principal Investigators (PI)

Univ.-Prof. DI Dr. Georg Kresse, Computational Materials Physics, Universität Wien

Georg.Kresse(at)univie.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Karsten Held, Institut für Festkörperphysik, Technische Universität Wien

held(at)ifp.tuwien.ac.at

Prof. Dr. Frank Verstraete, Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI), Universität Wien

frank.verstraete(at)univie.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Joachim Burgdörfer, Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Wien

burg(at)concord.itp.tuwien.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Norbert J. Mauser, Fakultät für Mathematik, Universität Wien

norbert.mauser@univie.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Peter Blaha, Institut für Materialchemie, Technische Universität Wien

pblaha(at)theochem.tuwien.ac.at

Univ.-Prof. DI Dr. Peter Mohn, Institut für Allgemeine Physik, Technische Universität Wien

phm(at)cms.tuwien.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Raimund Podloucky, Institut für Physikalische Chemie, Universität Wien

Raimund.Podloucky(at)univie.ac.at

Prof. Dr. Christoph Dellago, Fakultät für Physik, Universität Wien

christoph.dellago(at)univie.ac.at

DI Dr. Dieter Süss, Institut für Festkörperphysik, Technische Universität Wien

dieter.suess(at)tuwien.ac.at


Sprecher des SFBs
Univ.-Prof. DI Dr. Georg Kresse, Computational Materials Physics, Universität Wien

Georg.Kresse(at)univie.ac.at

Website    
www.sfb-vicom.at/

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Kontakt
FWF – Der Wissenschaftsfonds
Haus der Forschung
1090 Wien, Sensengasse 1
T: +43/1/505 67 40-0, F: +43/1/505 67 39
office(at)fwf.ac.at
Sabine Haubenwallner
DW 8603, sabine.haubenwallner(at)fwf.ac.at