|
|
Comparison of different approaches in ab initio modeling of mechanical and magnetic properties of materials
Čavojec, Martin ; Řehák, Petr (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
This thesis studies the influence of the quantum-mechanical description of interatomic interactions on the results of ab initio calculations of magnetic and mechanical properties of Fe, -TiAl and Ni2MnGa. Two methods for the description of interactions were examined, the projector-augmented wave method and the linear combination of atomic orbitals, implemented in ab initio codes VASP and SIESTA, respectively. The results of the dependence of the magnetic moments on the volume or tetragonal deformation paths indicate relative comparability across these two methods. However, calculated elastic constants also point to the unsuitability of the SIESTA software for calculations of elastic constants using the stress-strain method. Additionally, as a part of the thesis, a script for the calculation of elastic constants was created in the programming language Python.
|
|
|
Prvoprincipiální studium stability krystalů pevných látek
Pleskot, Ondřej ; Šesták, Petr (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá modelováním elektronové struktury v krystalech pevných látek. Konkrétně jsou prvoprincipiálním kódem VASP spočteny hustoty valenčních elektronů a hustoty stavů tří krystalů, reprezentující tři typy vazeb. Jedná se o vazbu kovovou v krystalu hliníku, o vazbu kovalentní v krystalu diamantu a o vazbu iontovou v krystalu soli kamenné. Z vypočtených hodnot napětí a energie jsou následně určeny některé makroskopické parametry krystalů, jako jsou rovnovážný mřížkový parametr, modul objemové pružnosti a mez pevnosti při izotropním tahu.
|
|
|
Modelling of Chemical Processes
Al Mahmoud Alsheikh, Amer ; Bártlová,, Milada (oponent) ; Urban,, Ján (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
In this thesis the study of the fragmentation process of certain molecule is presented and it has been used to know the nature of fragmentation products. This work is concentrated to the calculation of fragmentation energy of the molecule using ab initio quantum chemistry methods and density functional theory (DFT) calculations and with a support by experiment. The influence of the computational method, basis set, and the geometry of molecule on simulation has been presented. It was compared the fragmentaion of methylphenylsilane (MPS), dimethylphenylsilane (DMPS) and trimethylphenylsilane (TMPS). The fragmentation was initiated by electron impact ionization (EII). The mass spectrometry technique was used to the analysis of the composition of fragmentation products from MPS and TMPS. The fragmentation products measured in this work were interpreted with respect to the ionization energy, appearance energies of fragments and bond dissociation energy of selected bonds. The results for MPS and TMPS were completed with DMPS previously published experimental data in order to have the series of similar compounds, which differ only by number of CH3 groups. Even the structurally similar molecules have significantly different fragmentation behavior. Comparison with the theoretical bond dissociation energies calculated using the DFT calculations has been presented. Using the combined experimental and theoretical approaches we have focused our recent studies to the common features as well as basic differences of the fragmentation schemes of all the three molecules. We proposed subtraction of two hydrogen atoms during plasma induced fragmentation process. The subtraction of H2 molecule, specific for MPS but rarely observed also in the other two compounds was also of high interest in our studies. It can run in two mechanisms: i. subtraction of two hydrogens one-by-one and ii. dissociation of H2 in one step. We can predict which mechanism is more probable according to the DFT calculated energy profile of reaction. The calculated predictions were in correlation with the composition of fragmentation products from experimental mass spectra.
|
|
|
Webový server pro predikci 3D struktury proteinu
Votroubek, Lukáš ; Očenášek, Pavel (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá proteiny, především jejich strukturou a způsoby predikce terciární, neboli 3D, struktury. Predikce terciární struktury je důležitá pro zjištění funkce těchto životně důležitých látek. Využití metod bioinformatiky velice zefektivňuje a zrychluje predikci, protože klasické metody přímého zjišťování struktury z molekuly jsou drahé a pomalé. Na druhou stranu jsou zatím mnohem přesnější. Cílem práce je přiblížit metody používané pro predikci terciární struktury, popsat nástroje, které se používají a možnosti automatické komunikace s nimi. Dále je cílem popsat implementaci serveru, který bude sloužit proteinovým inženýrům pro efektivnější zjišťování informací o terciární struktuře z více nástrojů, aniž by museli zadávat požadavek na každý zvlášť. Také zde budou popsány výsledky testování.
|
|
|
Comparison of different approaches in ab initio modeling of mechanical and magnetic properties of materials
Čavojec, Martin ; Řehák, Petr (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
This thesis studies the influence of the quantum-mechanical description of interatomic interactions on the results of ab initio calculations of magnetic and mechanical properties of Fe, -TiAl and Ni2MnGa. Two methods for the description of interactions were examined, the projector-augmented wave method and the linear combination of atomic orbitals, implemented in ab initio codes VASP and SIESTA, respectively. The results of the dependence of the magnetic moments on the volume or tetragonal deformation paths indicate relative comparability across these two methods. However, calculated elastic constants also point to the unsuitability of the SIESTA software for calculations of elastic constants using the stress-strain method. Additionally, as a part of the thesis, a script for the calculation of elastic constants was created in the programming language Python.
|
|
|
Aplication of explicitly correlated multi-reference coupled cluster methods
Lang, Jakub ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent)
*Abstrakt Metody Coupled cluster patří v současnosti mezi standardní kvan- tově-chemické metody. Tyhle metody však nejsou schopny kvali- tativně popsat systémy s kvazidegenerovanými orbitaly, kde je jed- norefereční přístup klasických coupled cluster metod nedostatečný. Tyhle systémy se vyznačují příspěvky statické korelace, na popis které je potřeba využít multireferenční přístup. Multireferenční cou- pled cluster metody vyvinuté v naší skupině jsou schopny popsat jak statickou, tak i dynamickou korelaci a dovolují tak počítat dřív prob- lematické systémy. Ve spojení s explicitní korelací, která je schopna zlepšit popis elektronického cuspu, je možné dosáhnout vynikající výsledky zkonvergované do úplné báze a s méně nasycenými bázemi. Takhle urychlená konvergence je následně uplatněna ve výpočtu do- posud výpočetně náročných systémů. V téhle práci jsou prezen- továny multireferenční coupled cluster výpočty tranzitních stavů izomerizace bicyklobutánu a explicitně korelované výpočty molekuly tetrametylénetánu. 1
|
|
|
Theory of spin-dependent transport in magnetic solids
Wagenknecht, David ; Turek, Ilja (vedoucí práce) ; Minár, Ján (oponent) ; Šipr, Ondřej (oponent)
dizertační práce Teorie spinově závislého transportu v magnetických pevných látkách David Wagenknecht Katedra fyziky kondenzovaných látek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova 2019 Teoretický a ab initio popis skutečného chování materiálů je náročný a často je zanedbávána kombinace různých rozptylových mechanismů nebo jevy související s teplotou. A to i přesto, že reálné experimentální vzorky obsahují nečistoty a nová elektronika musí fungovat při nenulových teplotách. Abychom se s tímto vypořádali, věnujeme se v dizertaci " alloy analogy" modelu a jeho začlenění do plně relativistických výpočetních kódů založených na " tight-binding linear-muffin-tin orbital" metodě s koherentní potenciálovou aproximací. Díky spolehlivosti a numerické efektivitě našeho přístupu z prvních principů s ním následně studujeme objemové pevné látky a jejich spintronické aplikace. Sjednocený popis fononů, magnonů a chemických příměsí vede na shodu s literaturou pro teplotně závislý elektrický transport (podélná vodivost a anomální Hallův jev) a rozptylové mechanismy jsou vysvětleny na základě elektronové struktury. Získané výsledky jsou využity pro identifikaci defektů v reálných vzorcích, navíc...
|
|
|
Theory of spin-dependent transport in magnetic solids
Wagenknecht, David ; Turek, Ilja (vedoucí práce) ; Minár, Ján (oponent) ; Šipr, Ondřej (oponent)
dizertační práce Teorie spinově závislého transportu v magnetických pevných látkách David Wagenknecht Katedra fyziky kondenzovaných látek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova 2019 Teoretický a ab initio popis skutečného chování materiálů je náročný a často je zanedbávána kombinace různých rozptylových mechanismů nebo jevy související s teplotou. A to i přesto, že reálné experimentální vzorky obsahují nečistoty a nová elektronika musí fungovat při nenulových teplotách. Abychom se s tímto vypořádali, věnujeme se v dizertaci " alloy analogy" modelu a jeho začlenění do plně relativistických výpočetních kódů založených na " tight-binding linear-muffin-tin orbital" metodě s koherentní potenciálovou aproximací. Díky spolehlivosti a numerické efektivitě našeho přístupu z prvních principů s ním následně studujeme objemové pevné látky a jejich spintronické aplikace. Sjednocený popis fononů, magnonů a chemických příměsí vede na shodu s literaturou pro teplotně závislý elektrický transport (podélná vodivost a anomální Hallův jev) a rozptylové mechanismy jsou vysvětleny na základě elektronové struktury. Získané výsledky jsou využity pro identifikaci defektů v reálných vzorcích, navíc...
|
|
|
Theory-guided design of novel Fe-Al-based superalloys
Friák, Martin ; Holec, D. ; Jirásková, Yvonna ; Palm, M. ; Stein, F. ; Janičkovič, D. ; Pizúrová, Naděžda ; Dymáček, Petr ; Dobeš, Ferdinand ; Šesták, Pavel ; Fikar, Jan ; Šremr, Jiří ; Nechvátal, Luděk ; Oweisová, S. ; Homola, V. ; Titov, Andrii ; Slávik, Ondrej ; Miháliková, Ivana ; Pavlů, Jana ; Buršíková, V. ; Neugebauer, J. ; Boutur, D. ; Lapusta, Y. ; Šob, Mojmír
Our modern industrialized society increasingly requires new structural materials\nfor high-temperature applications in automotive and energy-producing industrial\nsectors. Iron-aluminides are known to possess excellent oxidation and sulfidation\nresistance as well as sufficient strength at elevated temperatures. New Fe-Al-based\nmaterials will have to meet multiple casting, processing and operational criteria\nincluding high-temperature creep strength, oxidation resistance and room-temperature\nductility. Such desirable combination of materials properties can be achieved in multi-phase\nmulti-component superalloys with a specific type of microstructure (the matrix contains\ncoherent particles of a secondary phase - a superalloy microstructure). In order to design\nnew Fe-Al-based superalloys, we employ a state-ofthe-art theory-guided materials design\nconcept to identify suitable combinations of solutes.
|
|
|
Kvantové výpočty v mnohočásticové fyzice
Brandejs, Jan ; Cejnar, Pavel (vedoucí práce) ; Knapp, František (oponent)
Název práce: Kvantové výpočty v mnohočásticové fyzice Autor: Jan Brandejs Katedra: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí bakalářské práce: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc., Ústav částicové a jaderné fyziky Abstrakt: Při simulaci mnohočásticových kvantových systém· obvykle dochází k exponenciální explozi výpočetní složitosti. Kvantové počítače umožňují ten- to problém principiálně vyřešit. Díky práci R. Feynmanna je známo, že axiomy teorie složitosti vychází z fyzikálních zákon·. Situace se změní, zavedeme-li do výpočetního procesu mimo klasické fyziky i kvantovou teorii. Ukazuje se, že pro efektivní simulaci kvantového systému je vhodné použít jiný, lépe kontrolovatelný kvantový systém. Realizace výpočtu s využitím q-bit· a kvantového paralelismu pak ve vybraných případech vede k zásadní redukci složitosti. Kvantové počítače potenciálně umožňují realizaci výpočt· a simulací, které jsou s klasickými počíta- či prakticky neproveditelné. Zejména na poli kvantové chemie vyvstává možnost přímočaré aplikace. Tato práce je zaměřena na použití kvantových počítač· pro mnohočásticové problémy a obsahuje analýzu složitosti kvantové simulace atomo- vých jader. Klíčová slova: kvantový počítač, kvantová simulace, mnohočásticová fyzika
|
host ::
RSS.