Für die Entwicklung neuer Materialien kommen eine Reihe von Computercodes zum Einsatz – die zum Teil abweichende Ergebnisse liefern. Ein neuer Referenzdatensatz macht die Codes nun vergleichbar.
Künstlerische Darstellung der Zustandsgleichungen der Elemente des Periodensystems
Giovanni Pizzi | EPFL
In der bisher umfassendsten Verifikationsstudie haben Forschende einen Referenzdatensatz sowie etliche Leitlinien zur Verwertung und Verbesserung bestehender Computercodes in den Materialwissenschaften entwickelt. Computercodes vereinfachen die komplexe Berechnung des Elektronenverhaltens. Die den Codes zugrundeliegenden numerischen Näherungen sind dabei häufig auf bestimmte Materialklassen oder Eigenschaften zugeschnitten, beispielsweise auf die Berechnung der Leitfähigkeit von Batteriematerialien.
Der in der Studie entwickelte Referenzdatensatz für 960 Materialien und ihren Eigenschaften ist öffentlich verfügbar und kann verwendet werden, um die Genauigkeit anderer Codes zu überprüfen. Zudem enthält die Studie eine Reihe an Empfehlungen, die bei der Reproduzierbarkeit von Berechnungsstudien, bei der Planung von Verifizierungsstudien und bei der Erweiterung des Datensatzes unterstützen. An der Verifikationsstudie beteiligt waren Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne sowie des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf.