Робочі процеси моделювання металевих систем

Робочі процеси моделювання металевих систем – це обчислювальні робочі процеси для моделювання атомної, електронної, магнітної та механічної поведінки металів, сплавів, інтерметалевих сполук, тонких плівок, наноструктур та функціональних металевих матеріалів. Ресурс підтримує завдання обчислювального матеріалознавства, де експериментальну характеристику необхідно доповнити розрахунками з перших принципів, атомістичним моделюванням, дослідженнями параметрів або відтворюваною постобробкою. Робочі процеси можуть бути використані для аналізу електронних структур, моделювання магнітних властивостей, оцінки стабільності, моделювання дефектів та інтерфейсів, моделювання молекулярної динаміки, порівняння розрахованих властивостей з експериментальними даними та підготовки багаторазових обчислювальних наборів даних. Ресурс призначений для дослідників, яким потрібен не лише доступ до програмного забезпечення, але й структурований шлях моделювання від підготовки вхідної структури до оброблених результатів, графіків та документації. Цей ресурс пов'язаний з Лабораторією обчислювальної фізики ІМФ та може підтримувати спільні дослідження в галузі фізики металів, магнітних матеріалів, сплавів, наноматеріалів та передових функціональних матеріалів.

Technical notes

Ресурс організовано як набір обчислювальних робочих процесів, а не як єдиний програмний пакет. Типовий робочий процес може включати підготовку структури, вибір обчислювального методу, генерацію вхідних файлів, тестування збіжності, виконання розрахунків, постобробку, візуалізацію та підготовку пакету даних для повторного використання. Залежно від дослідницького завдання, робочі процеси можуть включати розрахунки електронної структури з перших принципів, аналіз густини станів та зонної структури, розрахунки повної енергії, оцінку магнітного моменту, моделювання дефектів або інтерфейсів, моделювання молекулярної динаміки, розгортку параметрів та порівняння з доступними експериментальними вимірюваннями. Робочі процеси науково підтримуються Лабораторією обчислювальної фізики IMФ та можуть використовувати спільні цифрові ресурси, розміщені через Портал доступу до хмарної інфраструктури ITФ, включаючи середовища на основі Quantum ESPRESSO, AiiDA та Jupyter, де це можливо. У цій моделі ITФ надає технічне хмарне середовище та середовище виконання робочих процесів, тоді як IMФ надає специфічне для предметної області налаштування моделювання, інтерпретацію матеріалознавства та адаптацію робочих процесів для металевих систем. Робочий процес не слід розглядати як повністю автоматизовану послугу «чорної скриньки». Налаштування моделювання залежить від матеріальної системи, доступної структурної інформації, цільових властивостей, необхідної точності та обчислювальних ресурсів. Обсяг, програмне середовище, параметри розрахунку та очікувані результати слід узгодити до початку роботи.

Data outputs

Типові вихідні дані включають вхідні файли, структурні моделі, релаксовані атомні конфігурації, повні енергії, сили, тензори напружень, результати тестів збіжності, траєкторії молекулярної динаміки, моделі дефектів або інтерфейсів, таблиці параметрів розгортки, електронні зонні структури, повну та часткову густину станів, магнітні моменти, індикатори магнітної анізотропії, де це можливо, розраховані спектри, графіки, файли візуалізації, скрипти, файли журналів та короткі технічні звіти. Для відтворюваних робочих процесів вихідний пакет може також включати описи робочих процесів, версії програмного забезпечення, параметри розрахунку, посилання на псевдопотенціал або файли потенціалів, скрипти постобробки, документацію README та метадані, що описують матеріальну систему, обчислювальний метод, вхідну структуру, граничні умови та одиниці вимірювання. Вихідні дані можуть бути підготовлені у форматах багаторазового використання, таких як TXT, CSV, JSON, CIF, XYZ, POSCAR-подібні структурні файли, файли траєкторій, графіки PNG, SVG або PDF, разом з архівованими папками робочих процесів, коли це необхідно для перевірки, повторного використання або зберігання в репозиторії.

Services using this resource

Used in pilot chains

• Моделювання та характеристика металевих систем