
Computergestütztes Materialdesign
Das Ziel der Abteilung Computational Materials Design (CM) ist die Entwicklung und Anwendung von Multiskalen-Methoden, die es ermöglichen, die quantenmechanischen Grundlagen der Materie mit der Entwicklung neuer Materialien in der realen Welt zu verbinden.
Neue Generation von Materialien durch Multi-Skalen-Innovationen
Wir entwickeln fortschrittliche Multiskalen-Berechnungsansätze, die es uns gemeinsam mit Hochleistungs-Supercomputern und Hochdurchsatz-Workflows erlauben, neue Materialien mit transformativem Potenzial zu identifizieren und zu entwickeln. Der Schwerpunkt liegt auf der Anwendung dieser Methoden für ein breites Spektrum von Fragestellungen im Zusammenhang mit Materialien und Nachhaltigkeit. Beispiele sind
- CO2-freie Synthese von Materialien
- Verbesserung und Erhöhung der Lebensdauer von Materialien
- Materialien zur Steigerung der Energieeffizienz
- Recycling-freundliche Legierungen
Präzise Modellierung durch interdisziplinäre Synergie
Wir integrieren modernste quantenmechanische Simulationen mit maschinellem Lernen, Thermodynamik, statistischer Physik und Kontinuumsmechanik. Diese interdisziplinäre Kombination ermöglicht es uns, Materialeigenschaften und -prozesse mit einer zuvor nie da gewesenen Genauigkeit vorherzusagen, und zwar in so unterschiedlichen Bereichen wie
- Strukturwerkstoffen
- Optoelektronik & Photovoltaik
- Elektrochemie
- Funktionsmaterialien
In enger Zusammenarbeit mit unseren experimentell arbeitenden Kolleginnen und Kollegen setzen wir theoretische Erkenntnisse in greifbare Innovationen um und beschleunigen so den Weg von der Entdeckung zur Anwendung.
Powered by pyiron: Unser Motor für schnelle Methoden- und Anwendungsentwicklung
Im Zentrum vieler unserer wissenschaftlichen Durchbrüche steht pyiron. Unser selbstentwickeltes Framework integriert alle Werkzeuge, die für den Entwurf und die Ausführung von Multiskalensimulationen benötigt werden. Diese leistungsfähige Plattform beschleunigt die Entwicklung neuer Simulationsmethoden erheblich. Mit pyiron haben wir Pionierarbeit geleistet und innovative Ansätze entwickelt, wie z.B. hochentwickelte Algorithmen für das maschinelle Lernen von interatomaren Potentialen, die Entdeckung chemisch komplexer Legierungen mit einzigartigen Eigenschaften, die Formulierung neuer materialphysikalischer Konzepte wie Defekt-Phasendiagramme sowie vollständig ab initio Ansätze zur Beschreibung elektrochemischer Systeme. Pyiron hat sich zum Motor für groß angelegte Digitalisierungsnetzwerke in Deutschland und Europa entwickelt.
Werde Mitglied des Teams
Unsere Abteilung besteht aus Spitzenforschungsgruppen, die in der Entwicklung und Anwendung von Multiskalensimulationen führend sind. Wir freuen uns auf Forscherinnen und Forscher, die unser Interesse an der Weiterentwicklung dieses neuen und aufstrebenden Gebietes der Künstlichen Intelligenz (KI) und des computergestützten Materialdesigns teilen. Aktuelle Informationen zu offenen Stellen (Master-/Doktorarbeiten, Postdocs) finden sich [hier].