LOBSTER Schule zur chemischen Bindungsanalyse
LOBSTER Schule zur chemischen Bindungsanalyse
LOBSTER Schule zur chemischen Bindungsanalyse
Die Notwendigkeit zu verstehen, warum ein bestimmtes Material stabil ist oder nicht, ist für die Computer-Materialwissenschaft von größter Bedeutung. Heutzutage wird die Modellierung von Werkstoffen auf atomarer Ebene klar von der leistungsstarken Dichtefunktionaltheorie (DFT) dominiert, die ebene Wellen und Pseudopotentiale verwendet. Das Verständnis der oft unglaublich komplexen Ergebnisse profitiert häufig von einer gründlichen Analyse chemischer Bindungen unter Verwendung lokaler Orbitale. In dieser dreitägigen Schulung lernen ~25 Teilnehmer, wie man chemische Bindungsanalysen im Allgemeinen durchführt. Insbesondere wird das Computerprogramm LOBSTER vorgestellt, das speziell für die Bedürfnisse von Hochleistungs-Materialsimulationen entwickelt wurde, da es die Ergebnisse von VASP, ABINIT und Quantum ESPRESSO verarbeiten kann. Der Kurs ist der sechste in einer Reihe von erfolgreichen Kursen in Deutschland, China, Japan, Finnland und einem Online-Kurs während der Pandemie COVID-19.
Da die Suche nach neuen Materialien auf der Grundlage von zunehmend erschwinglichen elektronischen Strukturberechnungen an Fahrt gewinnt und die durch Hochdurchsatzberechnungen erzeugte Datenmenge weiter ansteigt, ist es wichtig, wirksame quantitative Verfahren zu entwickeln, um diese Fülle von Informationen sinnvoll zu nutzen. Elektronische Strukturberechnungen, die überwiegend auf DFT beruhen, haben sich zwar als zunehmend zuverlässig und nützlich für das Verständnis und die Vorhersage der Eigenschaften von Festkörpern erwiesen, aber der komplizierte Beitrag lokaler Bindungsnetzwerke in diesen Materialien entgeht den am häufigsten verwendeten DFT-Analysewerkzeugen. Ein Standardinstrument zur Untersuchung des lokalen Charakters der Bandstruktur eines Materials ist die projizierte Zustandsdichte (PDOS). Leider gibt die PDOS nur Aufschluss darüber, wo sich die Elektronen im Material befinden, und nicht darüber, wie viel lokale Wechselwirkungen zur Kohäsionsenergie des Materials beitragen. Mit der 1993 von Dronskowski und Blöchl entwickelten Analyse der Hamilton-Kristallorbitalpopulation (COHP) lässt sich der Energiebeitrag einzelner Atombindungen zur Gesamtenergie des Systems (der Bindungsstärke) quantifizieren. Dieses Instrument hat sich als weit verbreitete Methode zum Verständnis bestehender und neuer Materialien etabliert, da es einen detaillierten quantitativen Weg bietet, um Verbindungen zwischen den (makroskopischen) Eigenschaften eines Materials und seiner mikroskopischen Struktur herzustellen.
Weitere Informationen
Inhalte
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- Chemical Bonding 101 – Richard Dronskowski
- Practical: LOBSTER Installation & First Steps
- LOBSTER Nuts & Bolts – David Hemker
- Practical: Basic Features
- Poster Session
- Charges, Madelung, Bond Indices, Valence & Oxidation Numbers – Peter Mueller
- Practical: Advanced Features & Visualization
- LOBSTER Advanced Topics – Peter Mueller
- Practical: More Advanced Features
- Defects, Nanomaterials, Amorphous Matter – Volker Deringer
- Practical: Application of Previous Sessions
- LOBSTER Automation – Janine George
- Final Applications
Zielgruppen
Die Schule wendet sich an Forscher*innen aus verschiedenen Bereichen der Computational Science wie Chemie, Physik und Materialwissenschaften. Sie können sowohl aus dem akademischen Bereich als auch aus der Industrie kommen.
Voraussetzungen
Online Quellen:
- LOBSTER Webseite (Um Code herunterzuladen etc.): http://cohp.de/
- wxDragon für Visualisierung: Linux version; Windows version
- LobsterPy: https://github.com/jageo/lobsterpy
Hinweise
- Kostenfreie Anmeldung und Teilnahme
- Anmeldung/Bewerbung bis 20. April 2025; Rückmeldung zu Ihrer Bewerbung bis 28. April 2025
- Bitte nutzen Sie das Textfeld bei der Anmeldung, um kurz Ihre Motivation zu beschreiben (max. 200 Worte)
- Veranstaltungssprache ist Englisch
- Teilfinanziert aus Mitteln des ERC Starting Grant
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Frau Prof. Dr. rer. nat. Volker Deringer
Associate Professor of Theoretical and Computational Inorganic Chemistry, Department of Chemistry, University of Oxford
Frau Prof. Dr. rer. nat. Richard Dronskowski
Lehrstuhl für Festkörper- und Quantenchemie und Institut für Anorganische Chemie, RWTH Aachen
Frau Dr. rer. nat. Janine George
Abteilung 6 Materialchemie
Frau Dr. rer. nat. Peter Müller
Lehrstuhl für Festkörper- und Quantenchemie und Institut für Anorganische Chemie, RWTH Aachen
Frau Dr. rer. nat. David Hemker
Lehrstuhl für Festkörper- und Quantenchemie und Institut für Anorganische Chemie, RWTH Aachen