Hesaplamalı malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemeleri anlamak için modelleme, simülasyon, teori ve bilişimi kullanır. Ana hedefler arasında yeni malzemeler keşfetmek, malzeme davranışını ve mekanizmalarını belirlemek, deneyleri açıklamak ve malzeme teorilerini keşfetmek yer alır. Malzeme biliminin giderek daha önemli bir alt alanı olarak, hesaplamalı kimya ve hesaplamalı biyolojiye benzer.
Malzeme bilimi,
elektronlardan bileşenlere kadar tüm uzunluk ölçeklerini kapsadığı gibi,
hesaplamalı alt disiplinleri de içerir. Birçok yöntem ve varyasyon geliştirilmiş
ve geliştirilmeye devam ederken,
yedi ana simülasyon tekniği veya motifi ortaya çıkmıştır.
Bilgisayar simülasyon
yöntemleri, malzeme davranışını saf teorinin genel olarak izin verdiğinden daha
karmaşık senaryolarda ve deneylerle genellikle mümkün olandan daha fazla
ayrıntı ve hassasiyetle anlamak için temel modelleri ve yaklaşımları kullanır.
Her yöntem, malzeme özelliklerini ve mekanizmalarını tahmin etmek, ayrı ayrı
veya eşzamanlı olarak yürütülen diğer simülasyon yöntemlerine bilgi sağlamak
veya deneysel sonuçları doğrudan karşılaştırmak veya karşılaştırmak için
bağımsız olarak kullanılabilir.
Hesaplamalı malzeme
biliminin dikkate değer bir alt alanı, endüstriyel ve ticari uygulamaya
odaklanarak hesaplamalı sonuçları ve yöntemleri deneylerle birlikte kullanmayı
amaçlayan entegre hesaplamalı malzeme mühendisliğidir (ICME). Bu alandaki
başlıca güncel temalar, nihai karar verme için simülasyonlar boyunca belirsizliğin
ölçülmesi ve yayılması, simülasyon girdilerinin ve sonuçlarının paylaşılması
için veri altyapısı, yüksek verimli malzeme tasarımı ve keşfi ve bilgi işlem
gücünde önemli artışlar ve süper hesaplamanın devam eden geçmişi göz önüne
alındığında yeni yaklaşımları içermektedir.
https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_materials_science
26 Eylül 2023
