Teraflop 73 - Novembre - cesca

de computació i de mètodes capaços
d’explotar aquesta arquitectura
de computadors ha permès als
químics teòrics un canvi d’ordres de
magnitud en el tipus de problemes que
es poden tractar sense perdre precisió
en la descripció fent possible arribar a
tractar sistemes en l’escala dels nanòmetres,
només recentment assequible a l’experimentació.
L’estudi de sistemes en
l’escala nanoscòpica requereix clarament
la confluència entre l’experimentació i la
descripció microscòpica de materials.
Les tècniques modernes per a l’estudi
de l’estructura electrònica de molècules,
superfícies i sòlids, la seva implementació
computacional i l’accés a superordinadors
obren la possibilitat de descriure
acuradament els orígens de molts dels
fenòmens observats i portaran a predir
propietats rellevants de materials on l’experiment
és massa llarg o massa costós
per dur-se a terme.
Cap Francesc Illas
Integrants
J. C. Paniagua, M. Á. Garcia-Bach,
C. Sousa, N. López, I. de P. R. Moreira,
D. Muñoz, D. Domínguez, J. Carrasco i
D. Torres i amb la col·laboració continuada
de G. Pacchioni, J. M. Ricart i A. Clotet
Període 1996-2003
Nombre de publicacions 136
Hores usades (7%)
CPQ: 41.958 h
N/V: 57.465 h
IBM: 111.013 h
• “Effective t-J Model Hamiltonian Parameters
of Monolayered Cuprate Superconductors
from Ab Initio Electronic Structure Calculations”.
Phys. Rev. B, 65 (2002) 224521-1 to
224521-14.
• “The Magnetic Structure of Li2CuO2: from
Ab Initio Calculations to Macroscopic Simula-
PUBLICACIONS L’explosió dels sistemes massius
Química teòrica
Models ab initio en catàlisi heterogènia i
ciència de materials
“La utilització de models és intrínseca a l’aplicació del mètode científic, en
l’estudi de superfícies, sòlids i altres sistemes propis de la ciència de materials
esdevé una necessitat”
Així, la ciència de materials computacional
dóna informació que ha de permetre
dissenyar materials amb les propietats
desitjades. Però, fins i tot amb els recursos
de supercomputació actuals, hi ha
importants sistemes que no es poden
abordar com un tot, per exemple el seguit
de reaccions químiques que es produeixen
en un catalitzador industrial o en el tub
d’escapament d’un automòbil o l’aparició
de superconductivitat en diferents tipus de
materials. Per poder aplicar les eines computacionals
descrites anteriorment a
aquest tipus de sistemes és imprescindible
l’ús de models. El principal objectiu
d’aquest projecte és emprar models finits
i/o periòdics per determinar i sistematitzar
diferents observacions experimentals que
permetin avançar en la possible explotació
tecnològica d’aquestes propietats.
En el present projecte, l’estudi de la
formació d’epòxids catalitzada per diferents
metalls de transició és potser l’exemple
més clar d’aplicació de tècniques de la
ciència de materials computacional a l’estudi
d’una reacció química d’interès industrial.
Tanmateix, es treballa en l’estudi de
propietats més bàsiques com són les
d’adsorció i reactivitat de catalitzadors
metàl·lics i bimetàl·lics. Entre els sistemes
d’interès citem els processos de dimerització
i d’isomerització de residus orgànics
en superficies de Cu i Pt. Molts d’aquests
processos, a més, són importants per al
desenvolupament de processos de química
verda, ja que són fonamentals en l’eliminació
de contaminants atmosfèrics produïts
en reaccions de combustió. En sistemes
que presenten un grau de complexitat
tions”. Phys. Rev. B, 66 (2002) 014448-1 to
014448-11.
• “Controlling the Spin of Metal Atoms Adsorbed
on Oxide Surfaces: Ni on Regular and
Defective Sites of the MgO(001) surface” J.
Chem. Phys., 117 (2002) 9445-9451.
• “A Quantum Chemical Model for Electric
Model emprat per estudiar la reacció de transferència
electrònica entre l’anió clorur i un elèctrode
de Cu(100) en presència d’un camp elèctric
extern i del dissolvent.
superior, s’està estudiant la interacció de
metalls amb propietats catalítiques sobre
un gran conjunt de suports de diferent naturalesa
química i es pretén continuar
amb l’estudi de la reactivitat d’aquestes
nanopartícules suportades. També s’està
realitzant un gran esforç en la descripció
en l’estructura electrònica, estabilitat i propietats
dinàmiques i caracterització de
defectes en els òxids. Finalment, treballem
en la comprensió d’acoblament magnètic
i en l’obtenció de paràmetres derivats de
l’estructura electrònica en els cuprats relacionats
amb els compostos HTC com
YBa2Cu3O6, Nd2CuO4 i SrCuO2Cl2, en les
cadenes i escales d’espins que permetin
deteminar paràmetres importants en la
descripció macroscòpica del fenomen
com s’ha fet recentment per Li2CuO2 i es
planteja de fer en un futur per les esmentades
manganites. ■
Field Induced Electron Transfer at Metal Electrodes.
Application to Halide Oxidation on
Cu(100)”. J. Phys. Chem. B, 106 (2002)
12483-12490.
• “Theoretical Study of the Chemisorption of
CO on Bimetallic RhCu Surfaces and Nanoparticles”.
Surf. Sci., 531 (2003) 39-52.