Home |  English version |  Mappa |  Commenti |  Sondaggio |  Staff |  Contattaci Cerca nel sito  
Stato Avanzamento Attività commessa
Modellistica, funzionalizzazione e proprietà elettroniche ed ottiche di sistemi molecolari, materiali ed interfacce superficiali


  anni:  2005   2007   2008   2009   2010   2011   2012   2013   2014 

Stato di Avanzamento attività anno 2014

Previsione attività per l'anno 2014
Risultati conseguiti:
Una descrizione dettagliata dei risultati conseguiti e' presente nelle pubblicazioni seguenti: (1). De Angelis, F.; Di Valentin, C.; Fantacci, S.; Vittadini, A.; Selloni, A. "Theoretical Studies on Anatase and Less Common TiO2 Phases: Bulk, Surfaces, and Nanomaterials" Chem. Rev. 2014, 114, 9708–9753. (2). Lobello, M. G.; De Angelis, F.; Fantacci, S. "A computational approach to the electronic, optical and acid-base properties of Ru(II) dyes for photoelectrochemical solar cells applications" Polyhedron 2014, 82, 88-103. (3). Ronca, E.; De Angelis, F.; Fantacci, S. "TDDFT Modeling of Spin-Orbit Coupling in Ruthenium and Osmium Solar Cell Sensitizers" J. Phys. Chem. C 2014, 118, 17067–17078. (4). Fantacci, S.; Ronca, E.; De Angelis, F."Impact of Spin–Orbit Coupling on Photocurrent Generation in Ruthenium Dye-Sensitized Solar Cells" J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 375–380. (5). Pastore, M.; Selloni, A.; Fantacci, S.; De Angelis, F. "Electronic and Optical Properties of Dye-Sensitized TiO2 Interfaces" Top Curr Chem 2014, 347, 1-45. (6). Lobello, M.; Fantacci, S.; Manfredi, N.; Coluccini, C.; Abbotto, A.; Nazeeruddin, M. K.; De Angelis, F. "Design of Ru(II) sensitizers endowed by three anchoring units for adsorption mode and light harvesting optimization" Thin Solid Films 2014, 560,86–93.
Risorse strumentali:
La nostra esperienza nel campo della chimica computazionale ad alte prestazioni ci ha permesso di strutturare le nostre risorse computazionali in clusters di nodi omogenei gestiti da un sistema operativo, essenzialmente Linux, e da un sistema di code in remoto (la nostra scelta e' il PBS). I problemi della chimica computazionale ab initio in molti casi sono sottomessi come calcoli a un sistema di code remoto e girano per giorni, settimane o mesi, quindi si deve mantenere un numero sufficientemente grande di macchine efficienti in grado di lavorare ininterrottamente per mesi, talvolta per anni. I problemi della chimica computazionale sono allo stesso tempo costosi,in termini di CPU e attività input/output (I/O) e di grandi dimensioni, in termini di capacità di memoria e archiviazione. Nel tempo, siamo arrivati a concepire un "modello" di "macchina", in cui la macchina è in realtà un network di nodi computazionali, che noi abbiamo continuamente implementato per costituire l'attuale infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni. Al momento tale infrastruttura puo' essere riassunta nei seguenti numeri: • 574 Gflops di potere di calcolo • 365 Gb di memoria installata • 18 Tb per archiviazione su disco I nostri clusters di nodi omogenei, rispetto all'architettura di hardware e software, sono i seguenti: • IBM x346 file server (2005) • Intel Pentium II/III Cluster (1998, primo esperimento di Beowulf, diventato obsoleto e quindi spento) • HP Itanium2 Cluster (2003, che andrà in riposo nei prossimi mesi) • HP Pentium4 Cluster (2004, ChemGRID) • HP/ Intel x86_64 Cluster (2006, aggiornato nel 2007 e 2009) • Intel Multicore x86_64 cluster (Gennaio 2011) Oltre a servire ogni giorno l'attività di ricerca di scienze molecolari, le nostre risorse sono utilizzate per sviluppare nuovi programmi, che vanno dall'implementazione di algoritmi della chimica teorica, alle applicazioni parallele, e a tecniche ab initio in un ambiente informatico moderno e aggiornato.
Punti critici:
Nell'ambito della modellistica teorica, le dimensioni elevate e la complessità dei sistemi in esame richiedono ingenti risorse di calcolo. Inoltre la complessità intrinseca dei sistemi da investigare, sempre più simili a sistemi realistici, richiede lo sviluppo di nuove metodologie e strategie in grado di integrare metodi di accuratezza variabile in protocolli computazionali multi-scala. Nell'ambito dello sviluppo di codici relativistici, in particolare di BERTHA, la criticità è rapresentata dall'ottimizzazione del calcolo dell'interazione di scambio, che costituisce uno dei maggiori costi computazionali del metodo e l' implemetazione e ottimizzazione di tecniche numeriche per il calcolo dell'interazione di scambio non-locale Hartree-Fock. Le problematiche scientifiche affrontate, sia dal lato applicativo che da quello dello sviluppo, richiedono un intenso lavoro teorico che puo' essere svolto in maniera completa solo da un'adeguata presenza di personale. Per il completamento del lavoro si ritiene quindi necessaria l'assegnazione di nuove unita' di personale.
Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell'anno corrente:
Il raggiungimento degli obiettivi previsti richiede naturalmente sia risorse umane che risorse finanziarie. Il personale che lavora a questa commessa si e' impegnato al massimo per raggiungere gli obiettivi previsti. Nell'ambito dei Programmi di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale 2010-2011 è stato finanziato il progetto 20104XET32 dal titolo "Dispositivi Solari a Coloranti di Nuova Generazione: Sensibilizzatori e Conduttori Nano-Ingegnerizzati (DSSCX)" della durata triennale che vede come coordinatore nazionale il Prof. Carlo Alberto Bignozzi e come coordinatrice dell'unità CNR la Dr.ssa Simona Fantacci. Il progetto è iniziato il 1 febbraio 2013.
 
Torna indietro Richiedi modifiche Invia per email Stampa
Home Il CNR  |  I servizi News |   Eventi | Istituti |  Focus