Обчислювальне моделювання металевих систем
Обчислювальне моделювання металевих систем – це обчислювальний сервіс та сервіс робочих процесів для моделювання атомної, електронної, магнітної та механічної поведінки металів, сплавів, інтерметалевих сполук, тонких плівок, наноструктур та функціональних металевих матеріалів. Сервіс підтримує дослідницькі завдання, де експериментальну характеристику необхідно доповнювати розрахунками з перших принципів, атомістичним моделюванням, дослідженнями параметрів, відтворюваними робочими процесами та обчислювальною інтерпретацією результатів. Сервіс науково підтримується Лабораторією обчислювальної фізики IMФ та може 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 IMФ надає специфічні для предметної області знання з моделювання металевих систем, тоді як ITФ надає технічне хмарне середовище та середовище виконання робочих процесів. Сервіс може підтримувати аналіз електронної структури, розрахунки густини станів та зонної структури, оцінку повної енергії та стабільності, моделювання магнітних властивостей, моделювання дефектів та інтерфейсів, моделювання молекулярної динаміки, порівняння з експериментальними вимірюваннями та підготовку багаторазових обчислювальних наборів даних.
What the user gets
Користувач отримує пакет обчислювального моделювання, узгоджений до початку роботи. Залежно від дослідницького завдання, пакет може включати підготовлені структурні моделі, вхідні файли, налаштування розрахунків, виконані симуляції, оброблені результати, візуалізації, графіки, скрипти, журнали розрахунків та короткий технічний звіт.
Типові вихідні дані можуть включати релаксовані атомні структури, повні енергії, сили, тензори напружень, результати тестів збіжності, траєкторії молекулярної динаміки, моделі дефектів або інтерфейсів, таблиці параметрів, електронні зонні структури, повну та часткову густину станів, магнітні моменти, розраховані спектри, де це можливо, файли візуалізації та скрипти постобробки.
Для завдань, пов'язаних з робочим процесом, користувач також може отримати описи робочого процесу, блокноти Jupyter, записи про походження AiiDA, папки вхідних та вихідних даних, що можуть бути повторно використані, документацію README та метадані, необхідні для перевірки, повторного використання або зберігання в репозиторії. Кінцевий результат може бути підготовлений як пакет обчислювальних даних, що може бути повторно використаний, для підтримки публікацій, звітності про проекти або подальшого аналізу.
Service category: Computational and Workflow Service
Hosting partner: Інститут металофізики імені Курдюмова
Related node / facility: Лабораторія обчислювальної фізики ІМФ
Resources used
Access modes
- Remote access
- Virtual access
- Data access
Typical data outputs
- Simulation input files
- Simulation output files
- Calculation logs
FAIR requirements
Кожне завдання обчислювального моделювання повинно супроводжуватися достатньою кількістю метаданих, щоб зробити розрахунок зрозумілим, відтворюваним та повторно використовуваним. Користувач повинен надати інформацію про систему матеріалу, склад, кристалічну або структурну модель, цільові властивості, доступні експериментальні дані, очікувану точність, відповідні температурні або польові умови, а також будь-які обмеження щодо публікації або повторного використання.
Постачальник сервісів повинен задокументувати обчислювальний метод, назву та версію програмного забезпечення, вхідні параметри, файли псевдопотенціалів або потенціалів, функціонал обміну-кореляції, де це можливо, критерії збіжності, граничні умови, налаштування суперкомірки або k-точки, дату розрахунку, відповідальну команду, формати файлів та етапи обробки.
Рекомендовані елементи метаданих включають назву або формулу матеріалу, файл структури, опис зразка або фази, метод моделювання, стек програмного забезпечення, версію робочого процесу, вхідні параметри, умови розрахунку, тип даних, одиниці вимірювання, сценарії обробки, статус доступу та умови ліцензії або повторного використання. По можливості дані слід експортувати у форматах повторного використання, таких як TXT, CSV, JSON, CIF, XYZ, файли структури типу POSCAR, файли траєкторій, графіки PNG, SVG або PDF.
Для наборів даних, орієнтованих на публікацію, вихідний пакет повинен містити чіткі назви файлів, документацію README, опис методу, інформацію про програмне забезпечення та параметри, одиниці вимірювання, інформацію про походження та достатньо метаданих для розміщення в DataverseUA, Zenodo або іншому репозиторії.
User obligations
Користувач повинен надати чіткий опис дослідницького завдання, матеріальної системи та очікуваного результату моделювання перед початком роботи. Користувач повинен вказати, чи є основним інтересом електронна структура, магнітні властивості, стабільність, дефекти, межі розділу, механічна реакція, молекулярна динаміка, порівняння з експериментом чи інша розрахована властивість.
Користувач повинен надати доступну структурну інформацію, склад, фазові дані, кристалографічні файли, якщо такі є, історію підготовки або обробки зразків, де це доречно, експериментальні довідкові дані, бажані припущення та відомі фізичні обмеження. Якщо завдання передбачає порівняння з експериментом, користувач повинен надати відповідні експериментальні умови, результати вимірювань та невизначеність, де такі є.
Користувач та команда установи повинні заздалегідь узгодити обсяг моделювання, програмне середовище, обчислювальні ресурси, очікувану точність, структуру робочого процесу, формати виводу, терміни, умови конфіденційності, правила авторства або підтвердження та плани публікації.
Користувач не повинен розглядати обчислювальні результати як сертифіковані експериментальні вимірювання. Наукова інтерпретація, перевірка на відповідність експериментальним даним та остаточні висновки повинні бути узгоджені в межах дослідницької групи або залишатися відповідальністю користувача, залежно від моделі співпраці.