Ab initio Untersuchung von temperaturgetriebenen martensitischen Phasenübergängen: Fallstudie für Erdalkalimetalle

• Antragsteller: Professor Dr. Blazej Grabowski
• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 160441532

In diesem Projekt werden temperaturgetriebene martensitische Phasenübergänge mittels ab initio Methoden untersucht. Es ist von fundamentaler Bedeutung solche Übergänge zu verstehen, da sie die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften vieler Metalle bestimmen. Das Hauptziel ist die Entwicklung und Anwendung akurater und effizienter Methoden, um die freie Energie als Funktion der Temperatur, des Volumens, und der relevanten Reaktionskoordinate inklusive aller signifikanten Anregungsmechanismen vorherzusagen. Der Fokus wird auf dem kfz zu krz Übergang in elementaren nichtmagnetischen Metallen liegen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen zwei entscheidende Herausforderungen adressiert werden: i) Da einige dieser Strukturen instabil bei T=0 K sind, wird die Hinzunahme anharmonischer Gitterschwingungen (d.h. Phonon-Phonon-Wechselwirkung) wichtig sein. ii) Der Übergang aus der einen in die andere Phase findet in einem hochdimensionalen Phasenraum statt. Ein effektives Mapping der freien Energie und die Entwicklung eines automatischen Suchmechanismus, um die energetisch niedrigste Reaktionskoordinate zu bestimmen, werden daher entscheidend sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen