Nouveaux Outils pour la Smulation des Solides et Interfaces – NOSSI

Ce projet propose de développer, dans un cadre pluridisciplinaire regroupant des physiciens, des chimistes, des informaticiens et des mathématiciens, un outil original de simulation à haute performance numérique de matériaux à propriétés spécifiques, basé sur la conception d’un nouveau logiciel parallèle, couplant les approches quantique/classique. Tout en s’appuyant sur les fonctionnalités et performances établies de deux grands codes européens : SIESTA pour la partie quantique et DL_POLY pour la description classique, cette nouvelle plateforme de calcul a pour vocation de mettre en œuvre de nouvelles techniques de calcul des états excités des matériaux et une interface d’utilisateurs graphique permettant le pilotage, la visualisation et l’analyse de ces calculs parallèles complexes, en cours d’exécution. Ce logiciel introduit une mise en oeuvre novatrice et rapide de la méthode TDDFT (théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps) permettant un calcul performant des états excités au niveau moléculaire, et la couple avec des méthodes de calcul de dynamique moléculaire particulièrement adaptées pour reproduire les propriétés des solides et des interfaces. Il sera capable de simuler les spectres électroniques d’états excités localisés dans les solides et aux interfaces. Parmi les applications, on peut citer les matériaux hybrides organique-inorganique novateurs dans des domaines du développement durable : matériaux photovoltaïques, capteurs biologiques ou environnementaux, dépollution photocatalytique des atmosphères intérieures, ou encore des pigments stables et non toxiques.