Что такое материалы?

Содержание

Слайд 2

? ЧТО ТАКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Любой вид человеческой деятельности, начиная с производства

?

ЧТО ТАКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Любой вид человеческой деятельности, начиная с производства пищи и

кончая запуском космических ракет, так или иначе связан с потреблением материалов. В основе производства абсолютно всех видов материалов лежат химические процессы.
Академик В.А. Легасов

Материал - это вещество, обладающее свойствами, которые предопределяют то или иное его практическое применение.
И.В.Тананаев

Слайд 3

Материалы Конструкционные Функциональные

Материалы

Конструкционные

Функциональные

Слайд 4

Развитие науки

Развитие науки

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

? Межвузовский научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) http://sctms.ru http://topospro.com 2838 пользователей из 97 стран

?

Межвузовский научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ)

http://sctms.ru
http://topospro.com
2838
пользователей из 97 стран

Слайд 9

? Международное сотрудничество

?

Международное сотрудничество

Слайд 10

? Международное сотрудничество

?

Международное сотрудничество

Слайд 11

? Кристаллохимический анализ

?

Кристаллохимический анализ

Слайд 12

? Этапы работы

?

Этапы работы

Слайд 13

? Программное обеспечение Основные возможности В нашем комплексе программ ToposPro реализованы

?

Программное обеспечение

Основные возможности
В нашем комплексе программ ToposPro реализованы новые методы исследования

структуры и свойств твердых тел, позволяющие осуществлять поиск корреляций между химическим составом, структурой кристаллических веществ и их физическими свойствами с использованием всего накопленного в настоящее время экспериментального материала, хранящегося в базах данных

Базы данных и базы знаний

Топологические коллекции ToposPro хранят уникальную информацию о свойствах атомов, молекул, кластеров, структур, необходимую для быстрого поиска родственных материалов
TTD (TOPOS Topological Databases) – типов структур, которые встречаются в реальных и модельных веществах (более 140,000 записей)
TTO (Topological Types Observed) – встречаемость данного типа структуры в различных веществах (более 1,700,000 записей)
TTR (Topological Types Relations) - степени родства различных структур веществ (более 3,000 записей)
TTL (Topological Types of Ligands) – свойства лигандов (более 160,000 записей)
TTM (Topological Types of Molecules) – свойства молекул (более 300,000 записей)
TTA (Topological Types of Atoms) – свойства атомов (более 1,000,000 записей)

Кристаллохимический анализ

Слайд 14

? Вычислительный кластер Конфигурация Более 1300 процессоров (ядер) x64 (x86_64) с

?

Вычислительный кластер

Конфигурация
Более 1300 процессоров (ядер) x64 (x86_64) с тактовыми частотами выше

2ГГц, из них:
более 800 с поддержкой расширенного набора инструкций AVX
более 500 с поддержкой расширенного набора инструкций AVX2
более 12 ТБ оперативной памяти
интерконнект – 56 Гбит/с non-blocking FDR Infiniband
сеть передачи файлов – 10 Гбит/с Ethernet

Производительность
общая (LINPACK) – 23 TFLOPS
отдельных вычислительных узлов в SMP-задачах – 450-700 GFLOPS
системы хранения: чтение – до 1 ГБ/с, запись – 300 МБ/с

Программное обеспечение
(Расчет структуры и свойств веществ и материалов)
Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP)
Gaussian 09 + GaussView
Crystal14
cp2k
Siesta
QuantumEspresso
DFTB+
Wien2k
LAMMPS
GROMACS
GULP

Расчет физических свойств

Слайд 15

? Лаборатории по синтезу координационных полимеров/ твердых электролитов / интерметаллидов Синтез вещества

?

Лаборатории по синтезу координационных полимеров/ твердых электролитов / интерметаллидов

Синтез вещества

Слайд 16

? Научные направления

?

Научные направления

Слайд 17

? Твердые электролиты Электролиты – вещества содержащие ионы и способные за счет движения ионов проводить ток

?

Твердые электролиты

Электролиты – вещества содержащие ионы и способные за счет движения

ионов проводить ток
Слайд 18

? Твердые электролиты (ионные проводники, суперионники) – твердофазные (кристаллические, поликристаллические или

?

Твердые электролиты (ионные проводники, суперионники) – твердофазные (кристаллические, поликристаллические или аморфные

- стеклообразные) материалы, в которых ионы одной из подрешеток обладают достаточно большой подвижностью,
что обуславливает величины проводимости, сравнимые с характеристиками сильных жидких электролитов
(~10-3-10 Ом-1см-1).

Твердые электролиты

Слайд 19

? Литий-ионные аккумуляторы

?

Литий-ионные аккумуляторы

Слайд 20

? Твердые электролиты

?

Твердые электролиты

Слайд 21

? Наши партнеры Технический университет Фрайбергской горной академии (Германия) Кафедра электрохимии

?

Наши партнеры
Технический университет Фрайбергской горной академии (Германия)
Кафедра электрохимии МГУ им. М.В.

Ломоносова
Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника», г. Москва
Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург
Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, ОИЯИ, г. Дубна
Университет г. Турин (Италия)

Твердые электролиты

Слайд 22

? https://batterymaterials.info/

?

https://batterymaterials.info/

Слайд 23

? Металл-органические каркасы

?

Металл-органические каркасы

Слайд 24

? Металл-органические каркасы

?

Металл-органические каркасы

Слайд 25

? Металл-органические каркасы

?

Металл-органические каркасы

Слайд 26

Наши партнеры Университет г. Милан (Италия) Институт кристаллографии им. А. В.

Наши партнеры
Университет г. Милан (Италия)
Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова РАН, г. Москва
Институт

неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН
Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН
Университет г. Дрезден (Германия)
Самарский филиал ФИАН
Университет сельского хозяйства и технологий г. Токио (Япония)
Самарский государственный медицинский университет

?

Металл-органические каркасы

Слайд 27

? Наши партнеры Университет Генуи, Италия Университет Милана, Италия Институт химии

?

Наши партнеры
Университет Генуи, Италия
Университет Милана, Италия
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова

Российской академии наук (ИХС РАН) г. Санкт-Петербург

Металлы\интерметаллиды\ сплавы

Слайд 28

? Международное сотрудничество Международное сотрудничество 15 визитов зарубежных партнеров 25 стажировок

?

Международное сотрудничество

Международное сотрудничество

15 визитов зарубежных партнеров

25 стажировок в ведущих Европейских центрах

9

устных докладов студентов на международных конференциях
Слайд 29

? Татьяна Ахметшина Пришла в МНИЦТМ на 2 курсе Первая опубликованная

?

Татьяна Ахметшина
Пришла в МНИЦТМ на 2 курсе
Первая опубликованная научная работа –

через год
Статья в топовом научном журнале – еще через 2.5 года
Сейчас – аспирантка в Цюрихском технологическом

IF = 4.794

IF = 20.268

Слайд 30

? Павел Золотарев В МНИЦТМ с самого начала (студент 5 курса)

?

Павел Золотарев
В МНИЦТМ с самого начала (студент 5 курса)
Первая опубликованная научная

работа – через 8 месяцев
Прогноз и успешный синтез расслаивающихся и гнущихся кристаллов для Миланского университета
Сейчас – к.х.н., научный сотрудник МНИЦТМ
Слайд 31

? Что требуется от студентов? Увлеченность наукой – пробный период 1-2

?

Что требуется от студентов?

Увлеченность наукой – пробный период 1-2 месяца
Разговорный английский

– не позже, чем через год
Зарубежные командировки (конференции, стажировки) - не менее одной в год после первого года работы
Научные статьи в ведущих международных журналах - не менее одной в год после первого года работы

Что поощряется?

Самостоятельность
Свои идеи
Поиск новых тем и самообразование
Сольные публикации
Самостоятельный поиск научных контактов
Участие в конкурсах с собственными проектами