Scienza dei Materiali Computazionale in ENEA-GRID Massimo Celino, Simone Giusepponi, Michele Gusso, Roberto Grena, Giulio Gianese*, Vittorio Rosato* ENEA Italian Agency for New Technologies, Energy and Environment Casaccia Research Centre Rome, Italy *also Ylichron srl In collaborazione con Silvio Migliori, Salvatore Raia, Giovanni Bracco, Salvatore Podda, Andrea Quintiliani e Pietro D’Angelo del Progetto CRESCO

Il Laboratorio Virtuale dell’ENEA ATTIVITÀ Storage dell’idrogeno: MgH2 Membrane metalliche per la produzione di idrogeno Interazione organico-inorganico: peptide su nanotubo Sistemi AX2 liquidi e amorfi: SiSe2, GeSe2, GeS2, etc Ordine icosaedrico in metalli sottoraffreddati ….. CODICI CPMD, CP2K GROMACS Homemade per gli intermetallici e semiconduttori

Desorbimento idrogeno: interfaccia Mg-MgH2 Esperimento ENEA The remarkable ability of magnesium to store significant quantities of hydrogen has fostered intense research efforts in the last years in view of its future applications where light and safe hydrogen-storage media are needed. Magnesium material, characterized by light weight and low cost of production, can reversibly store about 7.7 wt% hydrogen (MgH2). However, further research is needed since Mg has a high operation temperature and slow absorption kinetics that prevent for the moment the use in practical applications. For these reasons a detailed study of the interface between Mg and MgH2 is needed to characterize the dynamics of hydrogen at the interface. Thanks to Amelia Montone, ENEA TEPSI Project

Desorbimento idrogeno: interfaccia Mg-MgH2 Magnesio Starting configuration Mg: 72 atoms Mg surface MgH2: 60 Mg atoms + 120 H atoms MgH2 surface Lx= 6.21 Å Interface Ly= 50.30 Å Lz= 15.10 Å

Desorbimento idrogeno: interfaccia Mg-MgH2 Atomo di Ferro T= 400 K T= 700 K

Desorbimento idrogeno: interfaccia Mg-MgH2 mesh 576 on x axis Speedup IBM SP5: ~ 8 sec - 64 PE CRESCO: ~ 8 sec – 150 PE ~ 3 sec – 576 PE Processing elements

Peptide su nanostrutture di carbonio Organico - Inorganico: dinamica molecolare classica

Peptide su nanostrutture di carbonio Organic - Inorganic: dinamica molecolare ab-initio Peptide+acqua su grafite: 1397 atomi 2062 stati elettronici – Box: 56x54x40 au3 Mesh 400x384x288 - cutoff=120Ry Minimizzazione wfs CORE CPU time Memory 200 790 sec 1986 MB 400 430 sec 1153 MB 800 250 sec 750 MB Restart file: ~ 45 GB

Sistemi AX2 liquidi e amorfi First Sharp Diffraction Peak in SiSe2 liquido Sistemi da 500 atomi con 600 cores: 8 sec per passo

Rame liquido e sottoraffreddato MD classica con TB semiempirico Common neighbor analysis per caratterizzare l’ordine icosaedrico a corto range