The project is aimed at multiscale investigation of surface alloys and inhomogeneities at solid surfaces. Using the ab initio electronic structure calculations, we will calculate interatomic and exchange interactions, and formation energies of defects which will be used to determine the equilibrium atomistic and magnetic structure of surfaces by methods of statistical mechanics. This will be in turn employed for the study of equilibrium and non-equilibrium surface phenomena and their dependence on the temperature and alloy concentration. We wish to apply this multiscale approach to selected problems interesting from the point of view of basic research and for their potential technical application: (i) the atomistic and magnetic structure of transition metaloverlayers on metallic surfaces; (ii) the surface of titanium dioxide which is a promising catalyst and a material for photovoltaic cells; and (iii) the formation and stability of patterns in heteroepitaxy on anisotropic and vicinal surfaces. (en)
Projekt je zaměřen na víceúrovňový výzkum povrchových slitin a nehomogenit na površích pevných látek. Na základě ab initio výpočtů elektronových struktur budeme určovat meziatomární a výměnné interakce a energie vzniku defektů, které budou následně v rámci statistické mechaniky užity k určení rovnovážných atomárních a magnetických struktur povrchů. Tyto výsledky budou použity ke studiu rovnovážných i nerovnovážných jevů na površích a jejich závislostí na teplotě a koncentraci slitin. Chtěli bychom aplikovat tento víceúrovňový přístup na vybrané problémy zajímavé jak z hlediska základního výzkumu tak i pro jejich potenciální technické aplikace : (i) atomární a magnetická struktura vrstev tranzitních kovů na kovových površích; (ii) povrch oxidu titaničitého který je nadějným katalyzátorem a materiálem pro fotovoltaické články; (iii) vytváření a stabilita struktur při heteroepitaxi na anizotropních a vicinálních površích.
V rámci projektu byla vypracována mnohoúrovňová teorie včetně příslušných kódů, které kombinují výpočty z prvních principů a mikroskopické resp. makroskopické výpočty pro řešení několika problémů u slitin a povrchových nehomogenit. Projekt se podílel na výchově doktorandů a mladých vědeckých pracovníků. Během řešení projektu vzniklo 13 publikací v imapaktovaných časopisech. (cs)
The project has studied a multilevel theory including the codes that combine first-principles calculations and microscopic or macroscopic calculations for solving several problems in alloys and surface inhomogeneities. The project contributed to the education of PhD students and young researchers. During the project was published about 13 publications in impacted journals. (en)