Научный консультант МНИЦТМ профессор Давиде Прозерпио (Италия, Милан), директор – профессор Владислав Анатольевич Блатов (Россия, Самара)
Среди направлений работы, осуществляемой МНИЦТМ:
- разработка нового программного обеспечения для моделирования новых материалов и интеллектуальный анализ экспериментальных данных;
- создание нового поколения электронных баз данных для эвристического прогнозирования физических свойств твердых тел;
- разработка экспертной системы для эффективного поиска материалов с заданными свойствами;
- организация компьютерного центра для расчетов твердых тел квантово-механическими методами;
- создание и поддержка Интернет-портала по теоретическому материаловедению;
- поддержка online-форума по использованию теоретических методов в материаловедении;
- организация школ, практикумов, семинаров по теоретическому материаловедению.
Первое направление включает разработку инновационных методов анализа экспериментальной информации в кристаллографических базах данных и прогнозирования свойств новых материалов с использованием оригинальных эвристических алгоритмов. В этой части мы опираемся на программный комплекс ToposPro, который разрабатывается нашими специалистами более 25 лет. Сейчас ведутся работы по усовершенствованию программного комплекса ToposPro, дополнение его новыми эвристическими алгоритмами и преобразование в машину вывода экспертной системы. База знаний экспертной системы будет включать коллекции топологических баз данных TOPOS, которые будут дополнены базами данных корреляций между химическими, геометрическими и топологическими свойствами кристаллических структур. Экспертная система сможет прогнозировать возможные геометрические и топологические мотивы атомных конфигураций, как конечных (молекул, кластеров, олигомеров), так и периодических (цепочечных, слоистых или каркасных полимерных группировок). В результате уже сейчас может успешно осуществляться прогнозирование возможных структур твердых тел заданного химического состава, расчет ряда физических свойств для данной кристаллической структуры или группы структур, поиск структур с данным набором геометрических и топологических свойств и поиск структурно схожих веществ.
Второе направление заключается в интегрировании экспертной системы с программными пакетами по квантовой механике твердого тела. Разрабатываемый программный интерфейс уже позволяет пользователю осуществлять поиск всех известных структур, подобных данной, свойства которой были определены квантово-механическими методами, и производить прецизионный квантово-механический расчет известных структур, которые могут обладать важными свойствами согласно рекомендациям экспертной системы.
Компоненты компьютерной составляющей Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению:
- веб-сервер, обеспечивающий доступ ко всем информационным и образовательным ресурсам, объединенным в интернет-портал по теоретическому материаловедению;
- высокопроизводительный вычислительный кластер (с суммарной производительностью ≈25TFLOPS, более 1200 ядер x86_64, ≈12 ТБ RAM, суммарная емкость системы хранения данных - 60ТБ). Кластер выполняет квантово-механические расчеты с использованием таких программ как VASP, Crystal, Wien2k, Siesta, Quantum Espresso, GAUSSIAN09, LAMMPS, CP2K и др.;
- рабочие станции, на которых исследовательская группа МНИЦТМ выполняет расчёты в программе TOPOS;
- конференц-зал, оснащенный оборудованием для проведения online-конференций, лекций, консультаций и вебинаров.
Лаборатория кристаллохимии и дизайна кристаллов
- Геометрико-топологические методы в кристаллохимии и материаловедении. Среди основных направлений работы лаборатории - разработка уникального программного обеспечения по моделированию новых материалов и интеллектуальному анализу экспериментальных данных; создание электронных баз данных нового поколения для эвристического прогнозирования физических свойств твердых веществ; разработка первых экспертных систем в материаловедении для эффективного поиска материалов с заданными свойствами.
- Компьютерное моделирование физических свойств материалов на атомно-молекулярном уровне методами молекулярной динамики и Монте-Карло; квантово-механические ab initio вычисления в квантовой химии и физике твердого тела; моделирование и описание свойств малоразмерных и наномасштабных структур.
- Обеспечение условий для решения вычислительных задач в рамках научно-исследовательской деятельности центра.
- Работы по синтезу.
Рейтинг по импакт-фактору на дату публикации статьи
1. Chemical Reviews (IF 46.568)
2. Nature (IF 38.138)
3. Advanced Materials (IF 21.950)
4. Accounts of Chemical Research (IF 20.268)
5. Advanced Functional Materials (IF 18.808)
6. Journal of the American Chemical Society (IF 14.695)
7. Nano Letters (IF 12.262) 8. Nature Communications (IF 12.124)
9. Angewandte Chemie (IF 11.709)
10. Chemistry of Materials (IF 9.890)
3 самых цитируемых научных работ Самарской области
По данным Thomson Reuters™ (Web of Science™).