Materiálové modelování
Vedoucí laboratoře: Petr Sedlák, Hanuš Seiner
Pracovníci: Jaroslav Hamrle, Ladislav Kalvoda
Doktorandi: Lucie Celbová, Jakub Luštinec
Správce výpočetní techniky: Martin Dráb
- Oblasti výzkumu
- Hlavní vybavení
- Stávající a připravované projekty
- Počítačová učebna KIPL
- Výpočetní cluster Hyperion
- Materials Studio
Pracoviště a laboratoře
Oblasti výzkumu
Laboratoř materiálového modelování je zaměřena na multiškálové modelování materiálů. Věnuje se jak ab-initio kvantově mechanickým výpočtům elektronových struktur (založených na DFT), tak i simulacím na bázi molekulární mechaniky (Forcefield theory) a vybraným problémům z termodynamiky kontinua.
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.
Oblasti výzkumu
Laboratoř materiálového modelování je zaměřena na multiškálové modelování materiálů. Věnuje se jak ab-initio kvantově mechanickým výpočtům elektronových struktur (založených na DFT), tak i simulacím na bázi molekulární mechaniky (Forcefield theory) a vybraným problémům z termodynamiky kontinua.
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.
Stávající a připravované projekty
- 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.
