Research

La investigación de nanomateriales requiere cálculos de alta precisión de las estructuras electrónicas de sistemas de orden nanométrico que reflejen las estructuras reales. Si bien el método de cálculo basado en la onda plana es ampliamente utilizado para los cálculos de la estructura electrónica de modelos de volumen y de superficie. Este enfoque es a veces difícil para describir los eventos químicos y físicos locales, como ser la adsorción y la reacción química en sistemas no homogéneos con una precisión fiable. Por otro lado, el método de cálculo basado en el orbital localizado es altamente preciso, por tanto, se espera comprender los fenómenos químicos y físicos a partir del concepto de los orbitales. Sin embargo, este enfoque es difícil de aplicar a grandes sistemas debido a limitaciones computacionales. Ahora estamos desarrollando el método combinado de onda plana y orbital localizado (CPLB, de sus siglas en inglés) para lograr cálculos a gran escala y con alta precisión.

Se considera que el deuterio tiene las mismas propiedades que el hidrógeno excepto por la diferencia de masa ya que el deuterio es un isótopo del hidrógeno. Sin embargo, se ha mostrado experimentalmente que el deuterio tiene diferentes propiedades, especialmente estructuras de enlaces de hidrógeno, reacciones químicas, potencial de ionización, etc. Para resolver estos problemas, se necesitan cálculos precisos de estructura electrónica para compuestos de deuterio. Sin embargo, los cálculos de estructura electrónica convencionales, basados en la aproximación de Born-Oppenheimer (BO), son difíciles. Estamos desarrollando un enfoque de cálculo de estructura electrónica de tipo no BO para tratar directamente el efecto cuántico nuclear.

La creación de materiales innovadores es necesaria para una sociedad neutra en carbono y una sociedad ahorradora de energía. Sin embargo, por ejemplo, el control simultáneo de la resistencia al calor y la conductividad térmica de los materiales de disipación térmica es difícil por prueba y error o por la experiencia de los investigadores. La investigación que proponemos está basada en modelos de materiales (IBM de materiales) como un nuevo concepto para desarrollar nuevos materiales basados en la comprensión de las propiedades fundamentales y básicas de los materiales. En el IBM del material, las propiedades físicas y químicas medibles son modeladas matemáticamente a partir de parámetros explicativos obtenidos durante la simulación por computadora desde un punto de vista atómico.

Participamos activamente en la investigación básica para soluciones comerciales a través de la colaboración con empresas. Por favor, siéntase libre de contactarnos.