SDL Elektronen and Neutronen

SimDataLab Mission

Das Simulation and Data Laboratory Electrons & Neutrons (SDLen) bildet eine Brücke zwischen Experiment und Simulation mit besonderem Schwerpunkt auf Datenmanagement und Datenanalyse unter Verwendung von Hochleistungsrechnern und Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz. Das SDLen bietet Benutzern in den Bereichen Elektronenmikroskopie und Neutronenstreuung sowie verwandten Bereichen hochwertige technologische Unterstützung. Darüber hinaus beherbergt das Labor ausgewählte Forschungsprojekte, die auf die Entwicklung neuartiger Methoden und die Nutzbarkeit modernster Technologie abzielen.

Natürlich bildet SDLen auch eine Brücke zwischen dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) und den beiden hauptsächlich experimentell ausgerichteten Instituten: dem Ernst Ruska-Centrum für Elektronenmikroskopie (ER-C) und dem Jülich Center for Neutron Science (JCNS). Da die Labormitglieder Mitarbeiter der drei Organisationseinheiten (JSC, ER-C und JCNS) sind, fungiert das Labor als Inkubator für neue Ansätze im Bereich der Datenanalyse und des Datenmanagements.

SDL Electrons and Neutrons

Einleitung

Der Ansatz des Simulations- und Datenlabors Elektronen & Neutronen (SDLen) besteht darin, ein umfassendes Verständnis von Materialien und nanoskaligen Strukturen von zwei Seiten zu ermöglichen:

Die Verwendung maßgeschneiderter Datenanalysemethoden auf experimentelle Daten, die aus hochentwickelten Sondierungsmethoden (wie TEM, STEM, EDX, XRCD, SAX, SANS) gewonnen werden, ermöglicht Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der untersuchten Probe.

Dies wird durch den Simulationsansatz ergänzt: Realistische Modelle der Probe werden in-silico erstellt, um die experimentellen Ergebnisse auf qualitativer und quantitativer Ebene zu überprüfen. Dies umfasst die Anwendung von Methoden der elektronischen Struktur (ab-initio oder klassische) Molekulardynamik, mikromagnetische oder Multi-Slice-Simulationen, um nur einige zu nennen.

Mitglieder

Das SDLen-Personal setzt sich aus Mitgliedern des Ernst Ruska-Centrums für Mikroskopie mit Elektronen (ER-C), des Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) und des Jülich Supercomputing Centre (JSC) am Forschungszentrum Jülich zusammen.

Im Rahmen der Programmorientierten Förderung (PoF IV) von Helmholtz Information trägt diese Gruppe zum Programm 1 „Engineering Digital Futures“, Thema 1 „Enabling Computational- & Data-Intensive Science and Engineering“ bei.

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Aktivitäten

Zu den Aktivitäten von SDLen gehören unter anderem:

  • Die Entwicklung von LiberTEM, einem Python-basierten Datenanalysepaket für Elektronenmikroskopiedaten
  • Unterstützung von Forschern bei der Optimierung und Modernisierung von Simulations- und Analysecodes, damit diese effizient auf hochmodernen Supercomputing-Architekturen ausgeführt werden können;
  • Förderung der Forschung für hochmoderne Analysemethoden unter Verwendung künstlicher Intelligenz, wie z. B. Holographie;
  • Entwicklung von Simulationspaketen für die All-Elektronen-Beschreibung von Strukturen im Nanobereich;
  • die Pflege einer Plattform für elektronische Laborbücher und andere Datenverwaltungstools;
  • Unterstützung von Forschern bei der Beschaffung von HPC-Benchmarks und dem Schreiben von Rechenzeitanträgen;
  • die Pflege einer Wissensdatenbank für die Nutzung von HPC-Ressourcen;
  • die Organisation von Schulungsveranstaltungen für maschinelle Lernmethoden;

Kooperationen

Projekte

  • VIPR (BMBF ErUM-Data)

  • EOSC Data Commons

  • IMPRESS

  • AIDAS

  • CIO Budget

  • Helmholtz Innovation Pool MDMC

  • DAPHNE

  • Helmholtz Innovation Pool ELLIPSE

Letzte Änderung: 03.04.2025