Ab initio based multiscale modelling for materials science
Ab initio based multiscale modelling for materials science
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基于从头开始的材料科学多尺度建模
DOI：
10.1088/0965-0393/17/8/084008
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发表时间：
2009
影响因子：
1.8
通讯作者：
Makov G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Makov G
半导体(和许多其他系统)中扩展缺陷的材料模型既需要详细的电子物质模型来解释原子尺度上的键断裂和形成，也需要在微米-微秒范围内的大尺度材料系统的表示。如果直接通过从头计算来实现这两个要求，在可预见的未来，使用潜在的可用计算资源是无法实现的。另一种方法是开发多尺度模拟，其中模拟细节的级别可以在时间和空间上变化，从而在不牺牲必要的详细建模的情况下节省计算成本。本文介绍了这一领域的基本概念，综述了这一领域的一些进展，以及相关的两个主要方向的挑战：(I)从基本原理出发构造更大尺度材料模型的顺序多尺度模型和(Ii)用于描述单一系统的混合多尺度模型，这些系统太大而不能以期望的精度进行单尺度建模。
Materials modelling of extended defects in semiconductors (and many other systems) requires both detailed electronic models of matter to account for bond breaking and formation at the atomic scale and the representation of material systems at large scales, in the micrometre–microsecond range. These twin demands, if implemented directly by ab initio calculations, are unachievable with potentially available computational resources for the foreseeable future. An alternative approach is to develop multiscale simulations, where the level of simulation detail can vary in time and space, thus saving on computational cost without sacrificing the necessary detailed modelling. This paper introduces the basic concepts and reviews some progress in this field, and the related challenges along two main strands:(i) sequential multiscale modelling to construct larger-scale material models from first principles and (ii) hybrid multiscale modelling for the description of unitary systems which are too large for monoscale modelling at the desired accuracy.
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通讯作者：
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