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Development and implementation of reduced density matrix functionals for relativistic quantum chemistry.

Descrizione del progetto

Alleggerire il carico computazionale necessario per prevedere le proprietà dei materiali pesanti

I computer hanno rivoluzionato la nostra capacità di eseguire calcoli matematici, offrendo velocità e precisione notevolmente migliorate e adattandosi a complessità sempre maggiori. Una delle considerazioni determinanti nell’ottimizzazione del codice è il compromesso tra «carico» computazionale e precisione. La chimica computazionale non è diversa sotto questo profilo. Il progetto ReReDMFT, finanziato dall’UE, sta migliorando gli algoritmi utilizzati nella chimica computazionale. L’attenzione si concentra su importanti questioni nel campo della chimica quantistica relativistica concernenti le proprietà elementari e la struttura di elementi pesanti e, pertanto, di nuovi materiali che possono essere realizzati con essi. Gli scienziati stanno bilanciando i rigorosi requisiti di particolarità di approssimazioni accurate con la necessità di ridurre al minimo il carico computazionale per fornire metodologie liberamente accessibili in grado di prevedere con precisione le proprietà di nuovi materiali innovativi.

Obiettivo

Computational chemistry (CC) methods supply approximate solutions to the Schrödinger equation (SE) and make it possible to compute a wide range of chemical properties. A problem is, however, that the work horse method in CC, Kohn-Sham Density Functional Theory, cannot always describe the process of chemical bonds breaking or formation accurately (the errors produced in H2 dissociation are a simple example). Wave function-based methods are more reliable but their computational cost is prohibitive for large systems. Recent advances in reduced density matrix functional theory (RDMFT) have demonstrated the potential of this methodology to treat such non-dynamic electron correlation effects (near degeneracies occurring in bond dissociation) at reasonable computational cost.
In this project I aim to explore RDMFT in an area in which a proper treatment of non-dynamic electron correlation effects is essential: the chemistry of heavy elements. For compounds of such elements, near-degeneracies of electronic energies is the rule rather than the exception, and RDFMT emerges as an excellent alternative in relativistic CC to wave function based and DFT methods . An important complication is the importance of relativistic effects requiring the use of the Dirac equation (DE) instead of the SE. In this project, I will work on transferring RDMFT to this domain by taking the following steps: a) set up the required theoretical background, b) analyze the performance of the currently available RDMFT approximations (for two-component Hamiltonians), c) develop a RDMFT approximation for the DE (four-component Hamiltonian), and d) make this methodology available to the scientific community by implementing it in the DIRAC code. I expect that RDMFT will predict energies accurately for the DE, and it can become a powerful method to predict properties of novel materials formed by heavy elements.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2019

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

STICHTING VU
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 175 572,48
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 175 572,48
Il mio fascicolo 0 0