Tato stránka je věnovaná výsledkům našemu výzkumu, který se týká atomárních a molekulárních klastrů. Na střední škole jsme vytvořili práci a počítačové programy pro simulaci atomárních klastrů vzácných plynů a zjišťování jejich vlastností. Klíčovým tématem byla simulace za působení tlaku, kterou jsme provedli jako první na světě. Za tuto práci jsme získali první místo v celostátní soutěži SOČ. Poté jsme se zaměřili na molekulární klastry, konkrétně CO₂. I s nimi jsme slavili úspěch, tentokrát v soutěži pro evropské mladé vědce EUCYS, kde jsme obdrželi první místo. V současnosti (jaro 2012) se nám toto téma podařilo prosadit i do náplně školy a práce na projektu byly po delší pauze obnoveny. Více v sekci ročníkový projekt.

Co jsou to klastry?

Nanoklastr (klastr) je soubor atomů nebo molekul. Narozdíl od běžné hmoty se klastry skládají jen z pár desítek až stovek částic, díky čemuž nabývají jedinečných vlastností, z nichž některé stále čekají na objevení. Nanoklastry jsou základním stavebním kamenem nanomateriálů, které s sebou přináší spoustu nového. Extrémně tvrdé materiály, nové generace léků a další.

Čím se zabýváme my?

Snažíme se o hledání stabilních struktur (tedy struktur s  minimální energií) klastrů. Rovněž nás zajímají termodynamické vlastnosti jako tepelná kapacita, entalpie a podobně.

Jak to děláme?

Naprogramovali jsme několik programů ve Fortranu 90, které využívají Monte Carlo metody a jeho pokročilejší varianty (jako Parallel Tempering Monte Carlo neboli Replica Exchange Monte Carlo). Simulace byly prováděny i na superpočítačích (třeba IT4Innovations), neboť některé náročnější výpočty trvaly řádově týdny či měsíce.