Predicting the Extreme

Informations projet

PREXTREME

N° de convention de subvention: 101076233

DOI

10.3030/101076233

Date de signature de la CE 9 Decembre 2022

Date de début 1 Mars 2023

Date de fin 29 Février 2028

Financé au titre de

• European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 486 250,00

Contribution de l’UE

€ 1 486 250,00

Coordonné par

HELMHOLTZ-ZENTRUM DRESDEN-ROSSENDORF EV
Germany

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Livrables

Data Management Plan (1)

Data Management Plan

Creation and regular update of the DMP

Publications

Peer reviewed articles (42)

Modeling of warm dense hydrogen via explicit real-time electron dynamics: Dynamic structure factors

Auteurs: Pontus Svensson, Yusuf Aziz, Tobias Dornheim, Sam Azadi, Patrick Hollebon, Amy Skelt, Sam M. Vinko, Gianluca Gregori
Publié dans: Physical Review E, Numéro 110, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVE.110.055205

Journal of Chemical Theory and Computation

Auteurs: Tobias Dornheim; Zhandos Moldabekov; Sebastian Schwalbe; Panagiotis Tolias; Jan Vorberger
Publié dans: Journal of Chemical Theory and Computation, 2025, ISSN 1549-9618
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/ACS.JCTC.5C00301

Effects of mosaic crystal instrument functions on x-ray Thomson scattering diagnostics

Auteurs: Thomas Gawne, Hannah Bellenbaum, Luke B. Fletcher, Karen Appel, Carsten Baehtz, Victorien Bouffetier, Erik Brambrink, Danielle Brown, Attila Cangi, Adrien Descamps, Sebastian Goede, Nicholas J. Hartley, Marie-Luise Herbert, Philipp Hesselbach, Hauke Höppner, Oliver S. Humphries, Zuzana Konôpková, Alejandro Laso Garcia, Björn Lindqvist, Julian Lütgert, Michael J. MacDonald, Mikako Makita, Willow Martin, Mikhail Mishchenko, Zhandos A. Moldabekov, Motoaki Nakatsutsumi, Jean-Paul Naedler, Paul Neumayer, Alexander Pelka, Chongbing Qu, Lisa Randolph, Johannes Rips, Toma Toncian, Jan Vorberger, Lennart Wollenweber, Ulf Zastrau, Dominik Kraus, Thomas R. Preston, Tobias Dornheim
Publié dans: Journal of Applied Physics, Numéro 136, 2024, ISSN 0021-8979
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0222072

Estimating ionization states and continuum lowering from <i>ab initio</i> path integral Monte Carlo simulations for warm dense hydrogen

Auteurs: Hannah M. Bellenbaum; Maximilian P. Böhme; Michael Bonitz; Tilo Döppner; Luke B. Fletcher; Thomas Gawne; Dominik Kraus; Zhandos A. Moldabekov; Sebastian Schwalbe; Jan Vorberger; Tobias Dornheim
Publié dans: Physical Review Research, 2025, ISSN 2643-1564
Éditeur: APS
DOI: 10.48550/ARXIV.2503.14014

Ultrafast Heating-Induced Suppression of <i>d</i>-Band Dominance in the Electronic Excitation Spectrum of Cuprum

Auteurs: Zhandos Moldabekov, Thomas D. Gawne, Sebastian Schwalbe, Thomas R. Preston, Jan Vorberger, Tobias Dornheim
Publié dans: ACS Omega, Numéro 9, 2024, ISSN 2470-1343
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACSOMEGA.4C02920

Physics of Plasmas

Auteurs: Panagiotis Tolias; Jan Vorberger; Tobias Dornheim
Publié dans: Physics of Plasmas, 2025, ISSN 1070-664X
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.48550/ARXIV.2506.10410

Application of a spherically averaged pair potential in <i>ab initio</i> path integral Monte Carlo simulations of a warm dense electron gas

Auteurs: Tobias Dornheim, Thomas M. Chuna, Hannah M. Bellenbaum, Zhandos A. Moldabekov, Panagiotis Tolias, Jan Vorberger
Publié dans: Physical Review E, Numéro 112, 2025, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/LJ9C-BH48

Nature Communications

Auteurs: Tobias Dornheim; Tilo Döppner; Panagiotis Tolias; Maximilian P. Böhme; Luke B. Fletcher; Thomas Gawne; Frank R. Graziani; Dominik Kraus; Michael J. MacDonald; Zhandos A. Moldabekov; Sebastian Schwalbe; Dirk O. Gericke; Jan Vorberger
Publié dans: Nature Communications, 2025, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41467-025-60278-3

Physical insights from imaginary-time density–density correlation functions

Auteurs: Tobias Dornheim; Zhandos A. Moldabekov; Panagiotis Tolias; Maximilian Böhme; Jan Vorberger
Publié dans: Matter and Radiation at Extremes, 2023, ISSN 2468-2047
Éditeur: AIP
DOI: 10.1063/5.0149638

On the Density–Density Correlations of the Non‐Interacting Finite Temperature Electron Gas

Auteurs: Panagiotis Tolias, Tobias Dornheim, Jan Vorberger
Publié dans: Contributions to Plasma Physics, 2025, ISSN 0863-1042
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/CTPP.202400135

Ultrahigh resolution x-ray Thomson scattering measurements at the European X-ray Free Electron Laser

Auteurs: Thomas Gawne, Zhandos A. Moldabekov, Oliver S. Humphries, Karen Appel, Carsten Baehtz, Victorien Bouffetier, Erik Brambrink, Attila Cangi, Sebastian Göde, Zuzana Konôpková, Mikako Makita, Mikhail Mishchenko, Motoaki Nakatsutsumi, Kushal Ramakrishna, Lisa Randolph, Sebastian Schwalbe, Jan Vorberger, Lennart Wollenweber, Ulf Zastrau, Tobias Dornheim, Thomas R. Preston
Publié dans: Physical Review B, Numéro 109, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.109.L241112

Revisiting the Vashishta-Singwi dielectric scheme for the warm dense uniform electron fluid

Auteurs: Panagiotis Tolias, Federico Lucco Castello, Fotios Kalkavouras, Tobias Dornheim
Publié dans: Physical Review B, Numéro 109, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.109.125134

Imposing correct jellium response is key to predict the density response by orbital-free DFT

Auteurs: Zhandos A. Moldabekov, Xuecheng Shao, Michele Pavanello, Jan Vorberger, Frank Graziani, Tobias Dornheim
Publié dans: Physical Review B, Numéro 108, 2023, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.108.235168

Physics of Plasmas

Auteurs: T. Dornheim; H. M. Bellenbaum; M. Bethkenhagen; S. B. Hansen; M. P. Böhme; T. Döppner; L. B. Fletcher; T. Gawne; D. O. Gericke; S. Hamel; D. Kraus; M. J. MacDonald; Zh. A. Moldabekov; T. R. Preston; R. Redmer; M. Schörner; S. Schwalbe; P. Tolias; J. Vorberger
Publié dans: Physics of Plasmas, 2025, ISSN 1070-664X
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.48550/ARXIV.2409.08591

Estimates of the dynamic structure factor for the finite temperature electron liquid via analytic continuation of path integral Monte Carlo data

Auteurs: Thomas Chuna, Nicholas Barnfield, Jan Vorberger, Michael P. Friedlander, Tim Hoheisel, Tobias Dornheim
Publié dans: Physical Review B, Numéro 112, 2025, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/4D4B-KGTK

<i>Ab initio</i> density response and local field factor of warm dense hydrogen

Auteurs: Tobias Dornheim, Sebastian Schwalbe, Panagiotis Tolias, Maximilian P. Böhme, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger
Publié dans: Matter and Radiation at Extremes, Numéro 9, 2024, ISSN 2468-2047
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0211407

Toward model-free temperature diagnostics of warm dense matter from multiple scattering angles

Auteurs: H. M. Bellenbaum, B. Bachmann, D. Kraus, Th. Gawne, M. P. Böhme, T. Döppner, L. B. Fletcher, M. J. MacDonald, Zh. A. Moldabekov, T. R. Preston, J. Vorberger, T. Dornheim
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 126, 2025, ISSN 0003-6951
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0248230

Revealing non-equilibrium and relaxation in laser heated matter

Auteurs: Jan Vorberger, Thomas R. Preston, Nikita Medvedev, Maximilian P. Böhme, Zhandos A. Moldabekov, Dominik Kraus, Tobias Dornheim
Publié dans: Physics Letters A, Numéro 499, 2024, ISSN 0375-9601
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSLETA.2024.129362

Virial coefficients of the uniform electron gas from path-integral Monte Carlo simulations

Auteurs: G. Röpke, T. Dornheim, J. Vorberger, D. Blaschke, B. Mahato
Publié dans: Physical Review E, Numéro 109, 2024, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVE.109.025202

Toward first principles-based simulations of dense hydrogen

Auteurs: Michael Bonitz, Jan Vorberger, Mandy Bethkenhagen, Maximilian P. Böhme, David M. Ceperley, Alexey Filinov, Thomas Gawne, Frank Graziani, Gianluca Gregori, Paul Hamann, Stephanie B. Hansen, Markus Holzmann, S. X. Hu, Hanno Kählert, Valentin V. Karasiev, Uwe Kleinschmidt, Linda Kordts, Christopher Makait, Burkhard Militzer, Zhandos A. Moldabekov, Carlo Pierleoni, Martin Preising, Kushal Ramakrishna, Ronald Redmer, Sebastian Schwalbe, Pontus Svensson, Tobias Dornheim
Publié dans: Physics of Plasmas, Numéro 31, 2024, ISSN 1070-664X
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0219405

Bound-State Breaking and the Importance of Thermal Exchange–Correlation Effects in Warm Dense Hydrogen

Auteurs: Zhandos Moldabekov, Sebastian Schwalbe, Maximilian P. Böhme, Jan Vorberger, Xuecheng Shao, Michele Pavanello, Frank R. Graziani, Tobias Dornheim
Publié dans: Journal of Chemical Theory and Computation, Numéro 20, 2023, ISSN 1549-9618
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.JCTC.3C00934

Strong geometry dependence of the x-ray Thomson scattering spectrum in single crystal silicon

Auteurs: Thomas Gawne, Zhandos A Moldabekov, Oliver S Humphries, Karen Appel, Carsten Baehtz, Victorien Bouffetier, Erik Brambrink, Attila Cangi, Celine Crépisson, Sebastian Göde, Zuzana Konôpková, Mikako Makita, Mikhail Mishchenko, Motoaki Nakatsutsumi, Lisa Randolph, Sebastian Schwalbe, Jan Vorberger, Ulf Zastrau, Tobias Dornheim, Thomas R Preston
Publié dans: Electronic Structure, Numéro 7, 2025, ISSN 2516-1075
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2516-1075/ADC054

Second roton feature in the strongly coupled electron liquid

Auteurs: Thomas M. Chuna, Jan Vorberger, Panagiotis Tolias, Alexander Benedix Robles, Michael Hecht, Phil-Alexander Hofmann, Zhandos A. Moldabekov, Tobias Dornheim
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 163, 2025, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0281085

From density response to energy functionals and back: An ab initio perspective on matter under extreme conditions

Auteurs: Zhandos Moldabekov, Jan Vorberger, Tobias Dornheim
Publié dans: Progress in Particle and Nuclear Physics, Numéro 140, 2025, ISSN 0146-6410
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PPNP.2024.104144

Chemical potential of the warm dense electron gas from <i>ab initio</i> path integral Monte Carlo simulations

Auteurs: Tobias Dornheim, Michael Bonitz, Zhandos A. Moldabekov, Sebastian Schwalbe, Panagiotis Tolias, Jan Vorberger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 111, 2025, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.111.115149

X-ray Thomson scattering absolute intensity from the f-sum rule in the imaginary-time domain

Auteurs: T. Dornheim, T. Döppner, A. D. Baczewski, P. Tolias, M. P. Böhme, Zh. A. Moldabekov, Th. Gawne, D. Ranjan, D. A. Chapman, M. J. MacDonald, Th. R. Preston, D. Kraus, J. Vorberger
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 14, 2024, ISSN 2045-2322
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41598-024-64182-6

Modeling of warm dense hydrogen via explicit real-time electron dynamics: Electron transport properties

Auteurs: Pontus Svensson; Patrick Hollebon; Daniel Plummer; Sam M. Vinko; Gianluca Gregori
Publié dans: Physical Review E, 2025, ISSN 2470-0053
Éditeur: APS
DOI: 10.48550/ARXIV.2410.08664

Excitation signatures of isochorically heated electrons in solids at finite wave number explored from first principles

Auteurs: Zhandos A. Moldabekov, Thomas D. Gawne, Sebastian Schwalbe, Thomas R. Preston, Jan Vorberger, Tobias Dornheim
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 6, 2024, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVRESEARCH.6.023219

Quantum delocalization, structural order, and density response of the strongly coupled electron liquid

Auteurs: Tobias Dornheim, Panagiotis Tolias, Jan Vorberger, Zhandos A. Moldabekov
Publié dans: Europhysics Letters, Numéro 147, 2024, ISSN 0295-5075
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1209/0295-5075/AD5D88

Ensemble Generalization of the Perdew–Zunger Self-Interaction Correction: A Way Out of Multiple Minima and Symmetry Breaking

Auteurs: Sebastian Schwalbe, Wanja Timm Schulze, Kai Trepte, Susi Lehtola
Publié dans: Journal of Chemical Theory and Computation, Numéro 20, 2024, ISSN 1549-9618
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.JCTC.4C00694

Reweighting estimator for <i>ab initio</i> path integral Monte Carlo simulations of fictitious identical particles

Auteurs: Tobias Dornheim, Pontus Svensson, Paul Hamann, Sebastian Schwalbe, Zhandos A. Moldabekov, Panagiotis Tolias, Jan Vorberger
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 163, 2025, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0297058

Averaging over atom snapshots in linear-response TDDFT of disordered systems: A case study of warm dense hydrogen

Auteurs: Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger, Mani Lokamani, Tobias Dornheim
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 159, 2023, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0152126

Fermionic physics from<i>ab initio</i>path integral Monte Carlo simulations of fictitious identical particles

Auteurs: Tobias Dornheim, Panagiotis Tolias, Simon Groth, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger, Barak Hirshberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 159, 2024, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0171930

Fourier–Matsubara series expansion for imaginary–time correlation functions

Auteurs: Panagiotis Tolias, Fotios Kalkavouras, Tobias Dornheim
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 160, 2024, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0211814

Dynamic exchange correlation effects in the strongly coupled electron liquid

Auteurs: Tobias Dornheim, Panagiotis Tolias, Fotios Kalkavouras, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 110, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.110.075137

Direct free energy calculation from <i>ab initio</i> path integral Monte Carlo simulations of warm dense matter

Auteurs: Tobias Dornheim, Zhandos A. Moldabekov, Sebastian Schwalbe, Jan Vorberger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 111, 2025, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVB.111.L041114

Nonlocal vs local pseudopotentials affect kinetic energy kernels in orbital-free DFT

Auteurs: Zhandos A Moldabekov, Xuecheng Shao, Michele Pavanello, Jan Vorberger, Tobias Dornheim
Publié dans: Electronic Structure, Numéro 7, 2025, ISSN 2516-1075
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2516-1075/ADBF5A

Applying the Liouville–Lanczos method of time-dependent density-functional theory to warm dense matter

Auteurs: Zhandos A. Moldabekov; Sebastian Schwalbe; Thomas Gawne; Thomas R. Preston; Jan Vorberger; Tobias Dornheim
Publié dans: Matter and Radiation at Extremes, 2025, ISSN 2468-2047
Éditeur: AIP
DOI: 10.48550/ARXIV.2502.04921

<i>Ab Initio</i> Path Integral Monte Carlo Simulations of the Uniform Electron Gas on Large Length Scales

Auteurs: Tobias Dornheim, Sebastian Schwalbe, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger, Panagiotis Tolias
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry Letters, Numéro 15, 2024, ISSN 1948-7185
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.JPCLETT.3C03193

Green’s Function Perspective on the Nonlinear Density Response of Quantum Many-Body Systems

Auteurs: Jan Vorberger; Tobias Dornheim; Maximilian P. Böhme; Zhandos A. Moldabekov; Panagiotis Tolias
Publié dans: Journal of Statistical Physics, 2025, ISSN 1572-9613
Éditeur: Springer
DOI: 10.48550/ARXIV.2410.01845

<i>Ab initio</i>path integral Monte Carlo simulations of warm dense two-component systems without fixed nodes: Structural properties

Auteurs: Tobias Dornheim, Sebastian Schwalbe, Maximilian P. Böhme, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger, Panagiotis Tolias
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 160, 2024, ISSN 0021-9606
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0206787

Electronic density response of warm dense hydrogen on the nanoscale

Auteurs: Tobias Dornheim, Maximilian P. Böhme, Zhandos A. Moldabekov, Jan Vorberger
Publié dans: Physical Review E, Numéro 108, 2023, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVE.108.035204