Métodos computacionais na era de materials informatics: descoberta de design de novos materiais 2D

• Processo: 21/10714-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Gustavo Martini Dalpian
• Beneficiário: Gabriel de Miranda Nascimento
• Supervisor: Nicola Marzari
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça
• Vinculado à bolsa: 19/04176-2 - Na busca de novos materiais bidimensionais: propriedades termodinâmicas, BP.IC
• Assunto(s): Estrutura eletrônica Materiais bidimensionais Teoria do funcional da densidade Fluxo de trabalho
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aiida | Estrutura eletrônica | high throughput calculations | Materiais bidimensionais | spin splitting | teoria do funcional da densidade | Estrutura Eletrônica

Resumo

Nas últimas décadas, o desenvolvimento de métodos de estrutura eletrônica, principalmente dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade, evoluiu em termos de eficiência e poder preditivo, sendo rapidamente difundido em todo o campo da matéria condensada e modelagem computacional de materiais, e providenciando um amplo suporte ao entendimento de fenômenos físicos, complementando a análise de resultados experimentais nesta área. Quando associados ao crescente poder computacional disponível nos últimos anos, estes métodos computacionais estão atingindo um ponto de inflexão que possibilita a exploração de largas porções do espaço de materiais possíveis, até mesmo desconhecidos pela humanidade até então, suportando e acelerando a descoberta e design de materiais para a próxima geração de aplicações tecnológicas. Isto impõe a necessidade do desenvolvimento de infraestruturas computacionais robustas, capazes de gerenciar complexos workflows científicos associados à simulação de materiais e de estruturar os dados gerados de forma acessível, garantindo a reprodutibilidade dos resultados. Este projeto de Estágio de Pesquisa no Exterior tem por objetivo contribuir para estes pontos com o desenvolvimento de workflows computacionais e procedimentos automáticos padronizados para o cálculo de propriedades de materiais 2D, implementados na infraestrutura computacional de código aberto, AiiDA, que representa o estado da arte de metodologias computacionais nesta área. O desenvolvimento será feito em colaboração com o time de desenvolvedores do AiiDA, no grupo de pesquisa "Theory and Simulation of Materials (THEOS)" na universidade École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Todas as ferramentas computacionais produzidas serão diretamente e abertamente disponibilizadas para uso por toda comunidade científica, e serão aplicadas para unificar os maiores bancos de dados de materiais 2D atualmente disponíveis e incluí-los no projeto de pesquisa atual do estudante para materiais para aplicações em armazenamento de energia. (AU)