Hochleistungs-Rechencluster

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Im Rahmen des Landesexzellenzclusters „Integrated Materials Systems“ bilden quantenmechanische Rechnungen und die numerische Lösung der Maxwell-Gleichungen einen wesentlichen Bestandteil. Die auf Dichtefunktionaltheorie basierenden Methoden erlauben es, in Verbindung mit Konzepten der statistischen Physik die Struktur und Stabilität komplexer Materialien (etwa Hybridmaterialien: Metall/Keramik/Polymer-Systeme) und deren Einfluss auf die makroskopischen Eigenschaften vorherzusagen und damit durch den gezielten Austausch von Komponenten Materialdesign auf quantenmechanischer Basis zu betreiben – falls die entsprechende Rechenkapazität zur Verfügung steht. Daher ist für die quantitative Beschreibung der Systeme die Ausstattung mit einem zeitgemäßen CPU-basierten Parallelrechner zwingend erforderlich. Weiterhin werden im Landesexzellenzcluster thermische Isolatoren basierend auf dreidimensionalen photonischen Kristallen untersucht. Für die Analyse deren Transmissionsverhaltens ist die Verwendung eines Rechners mit sehr viel Arbeitsspeicher unumgänglich. Die Analyse von Verlusten durch herstellungsbedingte Unebenheiten erfordert den Einsatz eines Massiv-Parallelrechners, um diese Analyse in angemessener Zeit durchzuführen.