2017-12-01  –  2021-05-31

218.451,00 EUR

Avant-garde Materials Simulation Deutschland GmbH, Merzhausen, Baden-Württemberg

03ET6131D

Elektrische Speicher - Kondensatoren [EA2321]

01180584/1  –  ULTIMATE

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Ziel des Vorhabens ist die automatische Generierung maßgeschneiderte Kraftfelder für ionische Flüssigkeiten. Kraftfelder sind relativ einfache mathematische Modelle, mit denen sich die potentielle Energie in atomistischen Modelsystemen als Funktion der atomaren Positionen bestimmen lässt. Im Gegensetz zu sogenannten ab initio Methoden erfordert die Berechnung von Energien und Kräften mit Kraftfeldern deutlich weniger Rechenzeit, dieses allerdings auf Kosten der Genauigkeit. In maßgeschneiderten Kraftfeldern wird die Genauigkeit dadurch erhöht, dass für ein zu bearbeitendes Modelsystem alle Kraftfeldparameter explizit an geeignete Referenzdaten angepasst werden. Diese Referenzdaten werden mit ab initio Methoden erzeugt. Maßgeschneiderte Kraftfelder werden von AMS bereits im Bereich der Kristallstrukturvorhersage pharmazeutischer Moleküle eingesetzt. Die Erzeugung der maßgeschneiderten Kraftfelder erfolgt durch das Modul Force Field Factory im Computerprogramm GRACE. Das Teilprojekt zielt darauf ab, die bereits existierende Methodik auf ionische Flüssigkeiten zu erweitern, Kraftfeldparameter für das Computerprogram LAMMPS zu generieren und zu exportieren sowie die Genauigkeit der maßgeschneiderte Kraftfelder durch die Benutzung komplexerer mathematischer Modelle deutlich zu erhöhen. Zur Steigerung der Genauigkeit wird die Mathematik des AMOEBA Kraftfeldes in Force Field Factory implementiert werden. AMOEBA beinhaltet atomare Polarisierbarkeiten und elektrostatische Multipolmomente, welche für die genaue Beschreibung ionischer Systeme unerlässlich sind. Force Field Factory wird AMOEBA Kraftfeldparameter für das Computerprogram TINKER generieren und exportieren. Ein wesentlicher Engpass bei der Erzeugung maßgeschneiderter Kraftfelder ist die Erzeugung der ab initio Referenzdaten. Durch den Aufbau geeigneter Datenbankstrukturen wird das Teilprojekt dazu beitragen, die Wiederverwertbarkeit von Referenzdaten zu erhöhen.