Simulationen auf atomarer Ebene

Die Gruppe für Atomistic Modeling beschäftigt sich mit der Simulation von Materialien auf atomarer Ebene. Sie ermittelt die elektronische und geometrische Struktur der Materialien mit Hilfe von ab-initio Rechnungen auf Basis der Dichtefunktionaltheorie (DFT).  Berechnet werden die Eigenschaften von periodischen Festkörpern und von ausgedehnten Defekten wie Versetzungen, Oberflächen und  Grenzflächen. Der Fokus liegt dabei vor allem darauf, den Einfluss von Legierungselementen und Temperatur zu untersuchen und besser zu verstehen.
Legierungseinflüsse werden in verschiedener Weise berücksichtigt, und zwar unter Verwendung von Superzellen, der "Coherent Potential Approximation" und der "Virtual Crystal Approximation". Zur Beschreibung der Temperaturabhängigkeit werden thermodynamische Modelle verwendet, die mit DFT Resultaten gefüttert werden.  Auf diese Weise kann der Einfluss von  Gitterschwingungen, der magnetischen Ordnung oder von Änderungen in der atomaren Anordnung berücksichtigt werden und es lassen sich beispielsweise temparaturabhängige elastische Konstanten, Phasenstabilität und Ähnliches  berechnen.
Die verwendeten Computerprogramme umfassen Wien2K, VASP, Quantum-ESPRESSO, ABINIT, EMTO und den exciting code. Letzterer wurde, ebenso wie ATAT@Wien2k und das ElaStic Tool, von Mitarbeitern der Gruppe mit-entwickelt.

Die Gruppe hat ihren Ursprung am früheren Lehrstuhl für "Atomistic Modeling and Design of Materials" unter Prof. Claudia Ambrosch-Draxl an der Montanuniversität Leoben, ist seit 2008 in COMET K2 Projekte eingebunden und ist seit März 2012 vollständig am MCL angesiedelt.