Werkstofftrends: Werkstoffsimulation mittels Dichtefunktionaltheorie

Moderne Werkstoffforschung nutzt immer intensiver rechnergestützte theoretische Simulationsverfahren. Dabei geht es wesentlich um die Herstellung von Zusammenhängen zwischen dynamischen Vorgängen auf atomarer Ebene und den schließlich resultierenden makroskopischen Eigenschaften eines Werkstoffs. Über die letzten zwanzig Jahre sind Simulationen auf der Basis einer quantenmechanischen Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Elektronen und positiv geladenen Atomkernen zu einem wichtigen Bestandteil der Werkstoffforschung geworden. Hierfür stellt die Dichtefunktionaltheorie (DFT, Density-Functional Theory) Rückgrat und vielseitiges Arbeitspferd dar. Dieser Beitrag gibt einen kurzen Überblick zum Thema.