Modellierung und Simulation von Materialien

Materialeigenschaften können auf verschiedenen Längen- und Zeitskalen modelliert werden, die von Nanometern bis zu Metern und von Femtosekunden bis zu Minuten oder sogar Stunden reichen.

Skalenübergreifende Modellierung ist der Schlüssel zu einem möglichst umfassenden Verständnis von Werkstoffen, und die Überbrückung von Skalen ist eine grosse Herausforderung in der aktuellen Werkstoffwissenschaft. Computersimulationen sind das wichtigste Instrument zur Behandlung von Systemen von praktischer Bedeutung. Es ist ein grosser Durchbruch in der Materialwissenschaft und -technik, dass der Computer jetzt hilft, den experimentellen Aufwand zu verringern, z. B. durch die Berechnung von Phasendiagrammen für Mehrkomponentensysteme oder durch vollständige Verarbeitungssimulationen und durch theoretische Abschätzungen für viele Materialeigenschaften, was oft zu einem tieferen Verständnis führt.