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Modeling disorder in crystalline materials using systematically improvable correlated methods

Description du projet

Découvrir les secrets des matériaux complexes

Les matériaux désordonnés tels que les alliages à haute entropie, les supraconducteurs et les surfaces catalytiques jouent un rôle crucial dans la technologie. Cependant, leurs interactions électroniques complexes rendent leur modélisation précise difficile. Les méthodes conventionnelles, dominées par la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT pour «density functional theory»), sont souvent insuffisantes. Dans ce contexte, le projet Correlated_Disorder, financé par le CER, développera de nouveaux outils de chimie quantique ab initio. En combinant les techniques de la fonction de Green, l’apprentissage automatique et des modèles mathématiques avancés, ce projet permettra de réaliser des simulations précises et économiques de systèmes désordonnés. En intégrant ces méthodes à la dynamique moléculaire et en créant des modèles pour concevoir de meilleures fonctionnelles DFT, Correlated_Disorder promet une compréhension plus approfondie des matériaux corrélés et ouvre la voie à des outils de calcul de nouvelle génération en chimie quantique et en science des matériaux.

Objectif

This proposal aims to advance the modeling of disordered correlated-electron materials by developing novel ab-initio quantum chemistry methods that challenge the prevailing dominance of density functional theory (DFT) in this area. By harnessing recent breakthroughs in Green's function techniques, machine learning, and advanced mathematical models, we propose a comprehensive suite of tools for predicting spectral and thermodynamic properties of disordered materials.
The methods developed in this proposal, based on finite temperature Green’s function approaches, will enable accurate and cost-effective simulations of disordered systems, overcoming the limitations of current approaches which rely predominantly on DFT. The proposed techniques will facilitate the study of a wide range of materials where disorder is a key factor, such as high entropy alloys, superconductors, and catalytic surfaces. Additionally, we will develop machine learning models trained on ab-initio Green's function data and integrate them with ab-initio molecular dynamics to study dynamic processes in disordered systems. Finally, we will also deliver tools for learning material specific DFT functionals from the ab-initio Green’s function data providing an insight into the functional design.

This project aims to open new frontiers in quantum chemistry and materials science, fostering interdisciplinary collaborations and providing a foundation for the next generation of computational tools. The anticipated outcomes include enhanced predictive capabilities for disordered systems and improved insights into the design of DFT functionals, contributing significantly to the fundamental scientific understanding of correlated materials.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIWERSYTET WARSZAWSKI
Contribution nette de l'UE
€ 3 500 000,00
Adresse
KRAKOWSKIE PRZEDMIESCIE 26/28
00-927 Warszawa
Pologne
Région
Makroregion województwo mazowieckie Warszawski stołeczny Miasto Warszawa
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (1)