Quantenmechanik-Bestseller aus Wien: Wissenschaftliche Software VASP findet weltweit Verbreitung

Das Programm basiert auf den Gesetzmäßigkeiten der Quantenmechanik und der so genannten Dichtefunktionaltheorie, die von dem in Österreich geborenen Nobelpreisträger Walter Kohn entwickelt wurde. Es ermöglicht, das Verhalten einzelner Atome und Elektronen in einem Festkörper, einer Flüssigkeit oder einem Molekül sehr genau zu berechnen und vorherzusagen. Die Entwicklung derartiger Methoden erfordert perfekte Kenntnisse nicht nur in Quantenmechanik und statistischer Physik, sondern auch in numerischer Mathematik und Informatik.

Derzeitiger Rekord: 2500 Atome

Diese Methode ist auf alle Elemente des Periodensystems und auf sehr große Systeme anwendbar. Der Rekord liegt derzeit bei etwa 2500 Atomen in der Elementarzelle. Das Programm wird von den Wiener WissenschafterInnen laufend erweitert und verbessert, um die Simulation immer größerer Systeme zu erlauben und damit den höchsten Standards gerecht zu werden.

Eine besondere Erfolgsgeschichte ist auch der Niederschlag in der wissenschaftlichen Fachliteratur: Jede der grundlegenden Arbeiten über die VASP-Methode wurde bereits mehr als 2000 Mal in einschlägigen Fachzeitungen zitiert. Damit zählen sie zu den meistbeachteten physikalischen Publikationen der letzten Dekade.

Neben den wissenschaftlichen Einrichtungen im universitären Bereich interessieren sich auch bedeutende staatliche und industrielle Forschungslaboratorien weltweit für VASP. Die Liste der Lizenznehmer liest sich wie das Who-is-Who der führenden High-Tech-Unternehmen, darunter Namen wie Intel, Sony, Motorola, Bayer, General Motors oder Honda.

Die Vielfalt der Anwender reflektiert auch die Vielfalt der Probleme und Aufgaben, auf die ein Programm wie VASP angewendet werden kann. Dazu gehören die klassischen Fragen in den Materialwissenschaften, aber auch weit darüber hinausgehende Felder wie die Erdwissenschaften bis hin zur Biochemie. Diese Problemstellungen kennzeichnen auch die Arbeit der von Jürgen Hafner und Georg Kresse geleiteten Forschungsgruppe “Theoretical and Computational Materials Science“ am Institut für Materialphysik. “Natürlich geht es einerseits um die ständige Weiterentwicklung von VASP – schließlich setzen wir alles daran, den Vorsprung zu halten –, aber wir beschäftigen uns auch mit vielen ’front-line’-Anwendungen“, so Hafner. Der Bogen ist weit gespannt und reicht von Physik und Chemie bis zu Nanotechnologie.

Der Erfolg von VASP bildet auch in finanzieller Hinsicht eine unverzichtbare Grundlage für die erfolgreiche Forschungstätigkeit des WissenschafterInnenteams. Durch die Einnahmen aus den Lizenzverträgen ist es gelungen, ein leistungsfähiges lokales Computersystem aufzubauen. Neben den Hardware-Investitionen konnte auch zusätzliches wissenschaftliches und technisches Personal beschäftigt werden. Die Erfolgsgeschichte von VASP hat eigentlich nur eine Lücke, wie Hafner bedauert: Österreich. Hier haben sich bislang noch keine potenziellen Anwender aus der Industrieforschung gefunden.

Kontakt

Ao. Univ.-Prof. Dr. Georg Kresse

Institut für Materialphysik

Universität Wien

1090 Wien, Strudlhofgasse 4

Tel: +43-1-4277-514 11

E-Mail: georg.kresse@univie.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Jürgen Hafner

Institut für Materialphysik

Universität Wien

1090 Wien, Sensengasse 8/12

Tel: +43-1-4277-514 00

E-Mail: juergen.hafner@univie.ac.at

Rückfragehinweis

Alexandra Frey

Öffentlichkeitsarbeit und Veranstaltungsmanagement

Universität Wien

1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1

Tel: +43-1-4277-175 31

E-Mail: alexandra.frey@univie.ac.at

public.univie.ac.at