Jak ze složitých kvantově-mechanických výpočtů zjistit, které atomy a orbitaly rozhodují o magnetických a optických vlastnostech materiálu? Odpovědí může být nový volně dostupný software POET (Palacký OptoElectronic Toolkit), jenž vznikl v rámci doktorského studiaJana Navrátilaz CATRIN Univerzity Palackého.
Tento nástroj umožňuje vystopovat původ materiálových vlastností až k jednotlivým atomům a orbitalům a interpretovat mikroskopické mechanismy, které by se jinak snadno mohly ztratit v původních objemných datech. Tyto dovednosti mohou vědcům pomoci cíleně navrhovat nové materiály například pro energeticky úsporné ukládání a zpracování informací na atomární úrovni.Software a jeho aplikace byly představeny v nedávno publikovaném článku v The Journal of Physical Chemistry A.
„Kalkulace elektronové struktury produkují obrovské množství dat, ve kterých je často velmi obtížné nalézt jednoznačnou fyzikální interpretaci. POET převádí tato výpočetní data do názorných vizuálních zobrazení. Výzkumníci tak mohou například zjistit, které konkrétní atomy a orbitaly stojí za danou vlastností zkoumaného materiálu. POET tak může například odhalit orbitaly způsobující vysokou hodnotu magnetické anizotropie materiálu – tedy vlastnosti, která je zásadní pro stabilitu magnetické informace a její ukládání na atomární úrovni. Nástroj lze využít také k analýze optických excitací a dalších vlastností souvisejících s elektronovou strukturou,“ uvedl Jan Navrátil.
POET je volně dostupný pro nekomerční využití a funguje prostřednictvím webové aplikace na adrese https://poet.run. „Tento volně dostupný balíček (pro nekomerční použití) může využívat širší vědecká komunita k analýze dalších materiálů a výzev souvisejících s elektronovou strukturou,“ doplnil školitel doktorské práce Jana Navrátila a spoluautor článku Piotr Błoński.
