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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Improving the accuracy and reliability of electronic structure calculations: New exchange-correlation functionals from a rigorous expansion at infinite coupling strength

Descripción del proyecto

Un nuevo método para el cálculo de la estructura electrónica

La teoría del funcional de la densidad (DFT, por sus siglas en inglés) de Kohn-Sham (KS) se utiliza de forma generalizada para los cálculos de estructura electrónica en química computacional y física del estado sólido. A pesar de su eficiencia computacional, el poder predictivo de la DFT de KS es limitado cuando se trata de sistemas casi degenerados y fuertemente correlacionados. Son cruciales para comprender los complejos de metales de transición, los enlaces químicos estirados, los materiales funcionales avanzados y las nanoestructuras artificiales. Las insuficiencias de las aproximaciones de la DFT de KS en estas áreas han sido un problema de larga data. En este contexto, el equipo del proyecto corr-DFT, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, tiene como objetivo construir un marco innovador para el cálculo de estructuras electrónicas en todos los regímenes de correlación, basado en avances formales recientes. El objetivo de este nuevo método es eliminar el sesgo intrínseco de la DFT de KS para los regímenes de correlación débil. Los resultados se validarán en sistemas de referencia.

Objetivo

By virtue of its computational efficiency, Kohn-Sham (KS) density functional theory (DFT) is the method of choice for the electronic structure calculations in computational chemistry and solid-state physics. Despite its enormous successes, KS DFT’s predictive power and overall usefulness are still hampered by inadequate approximations for near-degenerate and strongly-correlated systems. Crucial examples are transition metal complexes (key for catalysis), stretched chemical bonds (key to predict chemical reactions), technologically advanced functional materials, and manmade nanostructures.
I aim to address these fundamental issues, by constructing a novel framework for electronic structure calculations at all correlation regimes. This new approach is based on recent formal developments from my group, which reproduce key features of strong correlation within KS DFT, without any artificial symmetry breaking. My results on the exact infinite-coupling-strength expansion of KS DFT will be used to endow that theory with many-body properties from the ground up, thereby removing its intrinsic bias for weak correlation regimes.
This requires novel combinations of ideas from three research communities: chemists and physicists that develop approximations for KS DFT, condensed matter physicists that work on strongly-correlated systems using lattice hamiltonians, and mathematicians working on mass transportation theory. The strong-correlation limit of DFT enables these links by defining a natural framework for extending lattice-based results to the real space continuum. On the other hand, this limit has a mathematical structure formally equivalent to the optimal transport problem of mathematics, enabling adaptation of methods and algorithms.
The new approximations will be implemented with the assistance of an industrial partner and validated on representative benchmark chemical and physical systems.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

ERC-COG - Consolidator Grant

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2014-CoG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

STICHTING VU
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 999 891,25
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 999 891,25

Beneficiarios (1)

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