Material modeling
Head of Laboratory: Petr Sedlák, Hanuš Seiner
Staff: Jaroslav Hamrle, Ladislav Kalvoda
PhD students: Lucie Celbová, Jakub Luštinec
Správce výpočetní techniky: Martin Dráb
- Fields of research
- Hlavní vybavení
- Projects
- Počítačová učebna KIPL
- Výpočetní cluster Hyperion
- Materials Studio
Fields of research
The Material Modelling Laboratory is focused on multi-scale material modelling. It focuses on both ab-initio quantum mechanical calculations of electronic structures (based on DFT), as well as molecular mechanics-based simulations (forcefield theory) and selected problems in continuum thermodynamics.
Hlavními tuzemskými vědeckými pracovišti, se kterými LMM spolupracuje jsou Ústav termomechaniky AV ČR, Fyzikální ústav AV ČR, Katedra fyziky materiálů MFF UK a Centrum nových technologií a materiálů v Plzni. Hlavním spolupracujícím pracovištěm v zahraničí je Kanazawa University, Japonsko.
Fields of research
The Material Modelling Laboratory is focused on multi-scale material modelling. It focuses on both ab-initio quantum mechanical calculations of electronic structures (based on DFT), as well as molecular mechanics-based simulations (forcefield theory) and selected problems in continuum thermodynamics.
Hlavními tuzemskými vědeckými pracovišti, se kterými LMM spolupracuje jsou Ústav termomechaniky AV ČR, Fyzikální ústav AV ČR, Katedra fyziky materiálů MFF UK a Centrum nových technologií a materiálů v Plzni. Hlavním spolupracujícím pracovištěm v zahraničí je Kanazawa University, Japonsko.
Hlavní vybavení
Software:
Hardware:
- Laboratoř je vybavena:
- 6x PC: AMD Ryzen 5 2600X s 16-64 GB RAM, 0.5 TB SSD a 0.5 TB NVMe, nVidia GeForce RTX 2060 (6 GB VRAM).
- 4x PC: Intel i5-3470, 8 GB RAM, 1 TB SSD
- V kooperaci s KLFF FJFI sdílíme výpočetní klastr Quantum Hyperion.
Projects
- Optimalizace geometrické struktury a simulace chemické stability molekul – projekt zaměřený na renovaci vyhořelého jaderného paliva – spolupráce s katedrou jaderné chemie FJFI v rámci Evropského projektu H2020 GENIORS
- Simulace struktury, dynamiky a vlastností polymerních systémů s matricí tvořenou polysiloxany a polyakryláty
- Simulace polymerních vodíkových palivových článků – spolupráce s Centrem nových technologií a materiálů v Plzni
- Simulace modulovaných martenzitických struktur v Heuslerových slitinách typu NiMnGa – spolupráce s FzÚ AV ČR, VTU Brno, Kanazawa University Japan
- QM simulace plasmonických nanostruktur – spolupráce s katedrou fyzikální elektroniky FJFI
Počítačová učebna KIPL
Počítačová učebna Katedry inženýrství pevných látek (PU KIPL), která se nachází v budově FJFI ČVUT v Praze v Trojanově ulici, byla uvedena do testovacího provozu v počátku roku 2011, inovonaná v roce 2019 a vytváří, spolu s počítačovým klastrem Quantum Hyperion budovaným ve spolupráci s Katedrou laserové fyziky a fotoniky základnu pro výuku počítačových simulací kondenzovaných látek (11SIKL) zahrnutou v učebním plánu NMS oboru IPL.
Využívané softwarové nástroje poskytují velmi širokou základnu pro klasické i kvantově-mechnické simulace struktury a vlastností organických i anorganických objemových krystalických amorfních látek, roztoků, tenkých vrstev, povrchů, nano-struktur, molekul, makromolekul, polymerních směsí a pod.
Od roku 2017 je učebna vybavena 3D tiskárnou firmy Prusa a virtuální realitou HTC Vive.
V případě zájmu o bližší informace týkající se PU KIPL kontaktujte prosím následující pracovníky Katedry inženýrství pevných látek:
- Martina Drába (martin.drab@fjfi.cvut.cz).
- Ladislava Kalvodu (ladislav.kalvoda@fjfi.cvut.cz)
Výpočetní cluster
Zde vás informujeme o aktualitách souvisejících s rozvojem a provozem společného výpočetního klastru kateder Matematiky a Inženýrství pevných látek na FJFI ČVUT v Praze
V roce 2013 bylo s laskavou podporou grantu FRVS číslo 1263/2013 uskutečněno rozšíření HW konfigurace výpočetních systémů (nezávislých počítacích strojů) a vznikl výpočetní klastr Hyperion:
- Dodáním HW komponent dne 30. října 2013, firmou M Computers s.r.o.
- Hlavní charakteristiky Hyperion klastru: 21 výpočetních nodů s celkem 672 jádry v 16-ti jádrových procesorech AMD Opteron 6272, 1,6 TB RAM a 21 TB diskové paměti. Jeden ze serverů je vybaven grafickým akcelerátorem pro GPGPU s 2668 CUDA jádry a 6 GB GDDR5 VRAM
- Hyperion klastr běžel na CentOSu 6, využíval Open Grid Engine pro systém správy úloh a CFEngine 3.10 pro správu konfigurace.
- Navýšení výpočetního výkonu klastru bylo využito ve výuce předmětů bakalářského a magisterského studijního programu na FJFI a dále též FEL ČVUT v Praze a MFF UK v Praze.
- Video průvodce
V roce 2018 a 2019 bylo uskutečněno rozšíření HW konfigurace výpočetního klastru Hyperion a byl tak přetransformován na klastr Quantum Hyperion (kde výpočetní část původního Hyperion klastru je jeho podklastrem):
- Dodáním HW komponent firmou Abacus, s.r.o.
- Hlavní charakteristiky Quantum Hyperion klastru najdete zde.
- Cluster v současnosti běží na CentOS 7, využívá Open Grid Engine pro systém správy úloh a CFEngine 3.18 pro správu konfigurace.
- Další informace viz Hyperion Wiki.
V současné době připravujeme, vzhledem ke končící životnosti CentOS 7, upgrade Quantum Hyperion klastru na distribuci AlmaLinux 9. Aktualizovaný klastr se bude jmenovat Quantum Hyperion 2.
