Fast Fourier-based Coulomb solvers for partially periodic boundary conditions
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projekts gelang es, ein effizientes Verfahren zur Berechnung von Wechselwirkungen in gemischten Monopol-Dipol-Systemen unter diversen Arten von periodischen Randbedingungen zu entwickeln. Erstihals gelang es dabei, alle Arten von Randbedingungen mittels eines einheithchen Zugangs in einem Algorithmus zusanmenzufassen. Damit wurde das erste Verfahren für gemischte Monopol-Dipol-Systerae entwickelt, welches gleichzeitig die Behandlung von 3d-, 2d- und Id-periodischen sowie offenen Randbedingungen, erlaubt. Die Implementierung ist als Teil der ScaFaCoS-Bibliothek öffentlich zugänglich. Tasts, die die Punktionstauglichkeit der Verfahren belegen, wurden durchgeführt. Die Methode wurde im Molekulardynamik-Code Espresso nutzbar gemacht und ein Anwendungsbeispiel für magnetische Gele veröffentlicht. Außierdem gelang es, mittels entsprechender Fehlerabschätzungen, neue Erkenntnisse für die Wahl der beteiligten Parameter zu gewinnen. Zu den Forschungsergebnissen sind mehrere Publikationen in internationalen Zeitschriften sowie Tagungsbänden erschienen. Hinsichtheh der Approximation mittels anhannonischer Fourier-Reihen konnten im Rahmen der an der TH Chemnitz durchgeführten Untersuchungen keine Verbesserungen gegenüber bereits bekannten Methoden erzielt werden. Nichtsdestotrotz ergeben sich daraus wichtige neue Erkenntnisse sowie Anhaltspunkte für zukünftige Forschungsschwerpunkte, welche es in einem umfangreicheren Rahmen zu untersuchen gilt.
Publications
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