基于 DFTB+MBD 框架的材料力学量子信息化仿真
流体动力学
2024-04-08 v1
摘要
材料的宏观行为由跨尺度的相互作用决定。根据具体应用，描述、预测和理解这些行为需要依赖于电子和原子尺度的洞察。在这种情况下，基于这些尺度的经典简化近似是不够的，需要量子建模。在本文中，我们研究了量子效应如何影响与材料工程相关的系统的力学性能。我们的研究基于一种高保真度建模框架，将两种计算效率高且根植于量子原理的模型结合起来：密度泛函紧密结合 (DFTB) 和多体色散 (MBD)。MBD模型用于准确描述非共价范德华相互作用。通过各种基准应用，我们展示了该框架的能力以及简化建模的局限性。我们提供了一个开源仓库，包含本工作中呈现的所有代码、数据集和示例。该仓库作为一个实用工具包，我们希望将其支持未来在具有量子力学保真度的大规模和多尺度建模方面的研究发展。
引用
@article{arxiv.2404.04215,
title = {Lagrangian Particle Tracking at Large Reynolds Numbers},
author = {Christian Küchler and Antonio Ibanez Landeta and Jan Molacek and Eberhard Bodenschatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04215},
year = {2024}
}