Lead
Computergestützte Simulationen haben sich in den letzten Jahren rasch zu einer vielseitigen und ergänzenden Methode zu rein experimentell oder theoretisch ausgerichteten Ansätzen entwickelt. Simulationen können ein wichtiges Werkzeug im wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn sein, wo man mit experimentellen Methoden nicht weiterkommt. In diesem Projekt soll die computerbasierte Berechnung von Kernenergiespektren weiterentwickelt werden. Akkurate Simulationen von Spektren sind wichtig um experimentelle Ergebnisse zu interpretieren, was vor allem für komplexe Moleküle von Interesse ist.

Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Anwendung computergestützter Simulationen von Kernenergiespektren großer Moleküle. Im Detail verfolgt das Projekt folgende Ziele: i) Die Validierung des sogenannten GW-Ansatzes, der bisher erfolgreich für Valenzspektren angewandt wurde, für Kernspektren. ii) Die methodische Entwicklung und die Implementierung in den FHI aims Code wird den Arbeitsspeicherverbrauch und das Scaling der GW-Methode drastisch senken, wodurch die Berechnung großer Systeme möglich wird. iii) Die neue Methode wird angewandt werden um metall-stabilisierte DNS-Kluster und Nanocellulose zu simulieren.

Wissenschaftlicher und gesellschafticher Kontext

Mit diesem Projekt wird die GW-Methode weiterentwickelt, wodurch die Simulation von komplexen Molekülen möglich wird. Dies unterstützt und vervollständigt die experimentelle Arbeit. Mithilfe der Entwicklungen in diesem Projekt wird die Simulation von neuen innovativen Materialien und nachhaltigen Ressourcen wie Nanocellulose möglich sein. Nanocellulose, zum Beispiel, hat Potential das nächste "Supermaterial" zu werden, da es als Ersatz für Plaste oder Glas sowie als Verstärkung in Stahl verwendet werden kann.