|
|
Comparison of different approaches in ab initio modeling of mechanical and magnetic properties of materials
Čavojec, Martin ; Řehák, Petr (referee) ; Zelený, Martin (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá zkoumáním vlivu kvantově-mechanického popisu mezi-atomárních interakcí na výsledky ab initio výpočtů magnetických a mechanických vlastností Fe, -TiAl a Ni2MnGa. Zkoumány byly dvě metody pro popis interakcí, jmenovitě metoda projektovaných přidružených vln a metoda lineární kombinace atomových orbitalů, které jsou implementovány v ab initio softwarech VASP a SIESTA. Hodnoty magnetických momentů v závislosti na objemových a tetragonálních deformačních drahách poukazují na relativní srovnatelnost napříč těmito metodami. Avšak výsledky elastických konstant poukazují na nevhodnost ab initio softwaru SIESTA pro výpočet elastických konstant metodou napětí-deformace (stress-strain metoda). Součástí praktické části této diplomové práce je vytvoření skriptu pro výpočet elastických konstant v programovacím jazyku Python.
|
|
|
First-principles study of stability of solid crystals
Pleskot, Ondřej ; Šesták, Petr (referee) ; Černý, Miroslav (advisor)
This work deals with a modeling of an electronic structure of solid crystals. Specifically, densities of valence electrons, and the density of states are calculated using first-principles code VASP for three crystals representing three different types of bonding. These are the metal bonding in a crystal of aluminum, the covalent bonding in a diamond crystal, and an ionic bonding in the crystal of rock salt. From calculated values of stress and crystal energy are then determined some macroscopic parameters of crystals, such as the equilibrium lattice parameter, the bulk modulus and the theoretical strength under isotropic tension.
|
|
|
Modelling of Chemical Processes
Al Mahmoud Alsheikh, Amer ; Bártlová,, Milada (referee) ; Urban,, Ján (referee) ; Žídek, Jan (advisor)
V této práci je prezentována studie fragmentačního procesu zvolené molekuly a jeho vztah ke složení fragmentačních produktů. Práce je zaměřená na výpočet fragmentační energie molekuly pomocí ab initio kvantově chemických metod, metodou „density functional theory (DFT)“ a také srovnáním s experimentem. Je prezentován vliv výpočetní metody, bázového setu, a geometrie molekuly na simulaci. Byla porovnána fragmentace methylfenylsilanu (MPS), dimethylfenylsilanu (DMPS), a trimetylfenylsilanu (TMPS). Fragmentace byla iniciována monochromatickým elektronovým svazkem (EII). Hmotnostní spektrometrie byla využita ke studiu složení fragmentačních produktů MPS a TMPS. Fragmentační produkty MPS a TMPS měřené v rámci této práce byly doplněny o experimentální studii DMPS, která byla prezentována v literatuře. Takto byla získána řada molekul, které jsou strukturně podobné, ale mají výrazně rozdílné chování během fragmentace. Pomocí měření účinného průřezu byly měřeny disociační energie vazeb a tyto disociační energie byly vypočteny pomocí metody DFT. Kombinací teoretického výpočtu metodou DFT a experimentálního měření jsme poukázali na společné rysy a na rozdíly ve fragmentačním schématu všech tří molekul. Navrhli jsme odštěpení dvou vodíkových atomů během plazmově indukovaného fragmentačního procesu. Vodíky mohou být odštěpeny pomocí dvou mechanismů: i. odštěpení dvou vodíků jeden po druhém a ii. odštěpení molekuly H2 v jednom kroku. Z profilů energie dokážeme určit, který mechanismus bude v tom konkrétním případě pravděpodobnější. Předpokládaný mechanismus je v korelaci s experimentálními výsledky fragmentace zjištěnými z hmotnostních spekter.
|
|
|
Web Server for Protein Structure Prediction
Votroubek, Lukáš ; Očenášek, Pavel (referee) ; Burgetová, Ivana (advisor)
This work deals with proteins, especially with their structure and kinds of tertiary, or 3D, structure prediction. Tertiary structure prediction is very important for function prediction of this vitally important substance. Bioinformatics do this prediction much more effective and faster, because classical methods of structure prediction directly from molecule are very expensive and slow. On the other hand they are much more exact. Objective of this thesis is to describe tertiary structure prediction methods, describe used tools and possibility of automatic communication with them. Next objective is describe implementation of server, that will serve to protein engineers for more effective finding of information about tertiary structure from more servers without requesting each of them separately. Results of testing will be described in this work too.
|
|
|
Comparison of different approaches in ab initio modeling of mechanical and magnetic properties of materials
Čavojec, Martin ; Řehák, Petr (referee) ; Zelený, Martin (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá zkoumáním vlivu kvantově-mechanického popisu mezi-atomárních interakcí na výsledky ab initio výpočtů magnetických a mechanických vlastností Fe, -TiAl a Ni2MnGa. Zkoumány byly dvě metody pro popis interakcí, jmenovitě metoda projektovaných přidružených vln a metoda lineární kombinace atomových orbitalů, které jsou implementovány v ab initio softwarech VASP a SIESTA. Hodnoty magnetických momentů v závislosti na objemových a tetragonálních deformačních drahách poukazují na relativní srovnatelnost napříč těmito metodami. Avšak výsledky elastických konstant poukazují na nevhodnost ab initio softwaru SIESTA pro výpočet elastických konstant metodou napětí-deformace (stress-strain metoda). Součástí praktické části této diplomové práce je vytvoření skriptu pro výpočet elastických konstant v programovacím jazyku Python.
|
|
|
Aplication of explicitly correlated multi-reference coupled cluster methods
Lang, Jakub ; Pittner, Jiří (advisor) ; Fišer, Jiří (referee)
Nowdays, coupled cluster method belongs to one of the most used quantum chemical methods. However, the single-reference coupled cluster methods are not able to describe systems where the static correlation have an important role. Multireference coupled cluster methods developed in our group can describe both static and dy- namic correlation and can be used for problematic systems. Together with explicitly correlated wavefunction, which can properly describe the electronic cusp and speed up the convergence to the complete ba- sis set limit, they are able to calculate computationally demanding diradicals. Multireference CC calculations of tetramethylenethane have been perforemd and the performance of explicitly correlated version is discussed. Calculations of the isomerization of bicyclobu- tane using the multireference approach are presented as well. 1
|
|
|
Theory of spin-dependent transport in magnetic solids
Wagenknecht, David ; Turek, Ilja (advisor) ; Minár, Ján (referee) ; Šipr, Ondřej (referee)
of doctoral thesis Theory of spin-dependent transport in magnetic solids David Wagenknecht Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University 2019 Theoretical and ab initio description of realistic material behavior is complicated and combinations of various scattering mechanisms or temperature effects are often neglected, although experimental samples contain impurities and modern electronics work at finite temperatures. In order to remove these knowledge gaps, the alloy analogy model is worked out in this thesis and implemented within the fully relativistic tight- binding linear-muffin-tin orbital method with the coherent potential approximation. This first-principles framework is shown to be robust and computationally efficient and, consequently, employed to investigate bulk solids and their spintronic applications. Unified effect of phonons, magnons, and alloying gives agreement with literature for temperature-dependent electrical transport (longitudinal and anomalous Hall resistivities) and scattering mechanisms are explained from electronic structures. Moreover, novel data help to identify defects in real samples and experimentally hardly accessible quantities are presented, such as spin polarization of electrical current. Calculated results for both zero...
|
|
|
Theory of spin-dependent transport in magnetic solids
Wagenknecht, David ; Turek, Ilja (advisor) ; Minár, Ján (referee) ; Šipr, Ondřej (referee)
of doctoral thesis Theory of spin-dependent transport in magnetic solids David Wagenknecht Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University 2019 Theoretical and ab initio description of realistic material behavior is complicated and combinations of various scattering mechanisms or temperature effects are often neglected, although experimental samples contain impurities and modern electronics work at finite temperatures. In order to remove these knowledge gaps, the alloy analogy model is worked out in this thesis and implemented within the fully relativistic tight- binding linear-muffin-tin orbital method with the coherent potential approximation. This first-principles framework is shown to be robust and computationally efficient and, consequently, employed to investigate bulk solids and their spintronic applications. Unified effect of phonons, magnons, and alloying gives agreement with literature for temperature-dependent electrical transport (longitudinal and anomalous Hall resistivities) and scattering mechanisms are explained from electronic structures. Moreover, novel data help to identify defects in real samples and experimentally hardly accessible quantities are presented, such as spin polarization of electrical current. Calculated results for both zero...
|
|
|
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.
|
|
|
Quantum computing in many-body physics
Brandejs, Jan ; Cejnar, Pavel (advisor) ; Knapp, František (referee)
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
|
guest ::
