Suomalais-kiinanlainen tutkimusryhmä teki merkittävän nanomateriaalitutkimuksen PRACE-laskentaresurssien avulla

Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen ja kiinalaisen Xiamenin yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan valmistaa toiminnallisia metalliklustereista koostuvia nanomateriaaleja. Tutkimus oli laskennallisesti haastava, mutta supertietokoneella tehdyt simulaatiot materiaalien ominaisuuksista helpottivat tutkijoiden urakkaa. 

Prof. Hannu Häkkinen Jyväskylän yliopistosta johti tutkimuksen teoreettista osaa ja vastasi laskennallisista simulaatiomenetelmistä, joilla nanomateriaalia tutkittiin. PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) myönsi viime vuonna tutkimusryhmälle 35 400 000 laskentatuntia MareNostrum 4-supertietokoneelta, joka sijaitsee Espanjassa Barcelonan superlaskentakeskuksessa. Myönnetyt resurssit kuuluvat Tier-0-luokkaan eli Euroopan tehokkaimpiin ja ne myönnettiin Häkkisen ryhmälle osana PRACEn 18. Project Access-hakukierrosta. 

– Tämän klusterimateriaalin teoreettinen tutkiminen oli laskennallisesti haastavaa, sillä meidän piti valmistaa varsin suuri laskentamalli, jotta pystyimme ottamaan huomioon polymeerisen klusterikiteen jaksollisuuden. Tässä hyödyimme paljon siitä, että pystyimme käyttämään simulaatioissa yhtä Euroopan suurinta supertietokonetta, kertoo akatemiaprofessori Häkkinen Jyväskylän yliopiston tiedotteessa. 

Häkkisen tutkimusryhmästä kansainväliseen yhteistyöhön osallistuivat myös tutkijakoulutettava Elli Selenius ja yliopistotutkija Sami Malola. Suomen Akatemia tuki Jyväskylässä tehtävää tutkimusta. Materiaalit valmistettiin Xiamenin yliopistossa. Tutkimus julkaistiin Nature Communications -julkaisussa 6.5.2020.

Jyväskylän yliopiston tiedote (6.5.2020)
 
Tutkimusartikkeli Nature Communications -julkaisussa (6.5.2020)

Kuvassa a: polymerisoituneen klusteriketjun rakenne (kulta: oranssi, hopea: vihreä). Ligandimolekyylit on kuvattu harmailla tikuilla. Kuvassa b: metalliatomien pakkausjärjestys polymeeriketjussa. Kuva: Peng Yuan, Xiamenin yliopisto