Лабораторія обчислювальної фізики ІМФ

Лабораторія обчислювальної фізики ІМФ надає обчислювальну підтримку в матеріалознавстві для моделювання електронних, магнітних, спектроскопічних та атомістичних властивостей металів, сплавів, наноструктур та функціональних матеріалів. Приміщення підтримує розрахунки з перших принципів, моделювання молекулярної динаміки, підготовку наукових робочих процесів та інтерпретацію обчислювальних результатів у зв'язку з експериментальними дослідженнями матеріалів.

Typical users

Типовими користувачами є дослідники, аспіранти, фізики-обчислювачі, матеріалознавці та експериментальні групи, що працюють з металами, сплавами, магнітними матеріалами, наноструктурами, тонкими плівками, функціональними оксидами, сплавами Гейслера, MAX-фазами та напівпровідниковими матеріалами. Цей комплекс є актуальним для користувачів, яким потрібна обчислювальна підтримка для аналізу електронних структур, прогнозування магнітних властивостей, інтерпретації спектрів рентгенівського поглинання та магнітного кругового дихроїзму, моделювання молекулярної динаміки, атомістичного моделювання дефектів та деформацій, а також порівняння розрахованих властивостей з експериментальними вимірюваннями. Він також підходить для проектних команд, яким потрібні відтворювані обчислювальні робочі процеси, моделювання з перемиканням параметрів, підготовка вхідних файлів, сценарії пост-обробки, візуалізація результатів моделювання та FAIR-орієнтоване пакування даних моделювання.

Data outputs

Типові вихідні дані можуть включати вхідні файли обчислень, структурні моделі, релаксовані атомні конфігурації, траєкторії молекулярної динаміки, дані про енергію та силу, криві напруження-деформації, дані про еволюцію дефектів, таблиці параметрів розгортки, електронні зонні структури, густину станів, часткову густину станів, магнітні моменти, індикатори магнітної анізотропії, розраховані спектри рентгенівського поглинання, спектри XMCD, спектри, пов'язані з RIXS, графіки, сценарії пост-обробки та короткі технічні звіти. Для моделювання на основі робочого процесу вихідні дані також можуть включати описи робочих процесів, сценарії завдань, налаштування програмного забезпечення та параметрів, файли журналів, оброблені набори даних, файли візуалізації, примітки щодо відтворюваності та документацію README. По можливості вихідні дані слід готувати у форматах повторного використання, таких як TXT, CSV, XYZ, CIF, POSCAR-подібні структурні файли, файли траєкторій, графіки PNG/SVG/PDF та архівовані пакети робочих процесів. Кінцевий пакет даних може підтримувати порівняння з експериментальними результатами, підготовку публікацій, зберігання в репозиторії та повторне використання даних обчислювальних матеріалів, орієнтоване на FAIR.

Access notes

Доступ надається за запитом і має бути узгоджений з відповідальною командою з обчислювальної фізики до початку роботи. Центр слід розглядати як центр спільного обчислювального моделювання та підтримки робочих процесів, а не як відкритий портал самообслуговування. Очікується, що користувачі нададуть чіткий опис дослідницької проблеми, системи матеріалів, доступних експериментальних даних, властивостей цільових об'єктів, бажаного підходу до моделювання та очікуваних результатів. Для атомістичних або першопринципних розрахунків користувачі повинні надати інформацію про склад, кристалічну структуру або структурну модель, зразок або фазу, граничні умови, відповідні температурні або польові умови та будь-які відомі експериментальні обмеження. Обсяг робіт, програмне середовище, обчислювальні ресурси, структура робочого процесу, формати даних, правила авторства або підтвердження, умови конфіденційності та очікуваний час виконання повинні бути узгоджені заздалегідь. Якщо для розрахунків потрібен доступ до зовнішніх високопродуктивних обчислень, хмарних або розподілених ресурсів, технічний маршрут слід узгоджувати окремо. Історична робота з ІМФ демонструє використання підходів до наукового шлюзу та розподілених обчислень для робочих процесів молекулярної динаміки, включаючи кластери, сервісні сітки, настільні сітки та хмари. Однак, перед рекламуванням будь-якого конкретного порталу чи зовнішньої обчислювальної інфраструктури як активного онлайн-сервісу слід підтвердити поточний операційний доступ до нього.

Related resources

Services using this facility

Used in pilot chains

• Робочий процес DFT та обчислювальні дані FAIR
• Моделювання та характеристика металевих систем