Seminarbericht

Ungeordnete Materialien wie Flüssigkeiten, Gläser und teilweise ungeordnete Festkörper spielen eine zentrale Rolle in modernen Technologien, etwa in Batterien, Katalysatoren und Phasenwechselspeichern. Da ihre Eigenschaften wesentlich durch die lokale atomare Struktur bestimmt werden, ist deren zuverlässige Charakterisierung eine der großen Herausforderungen der Materialforschung. Reverse-Monte-Carlo-Modellierung (RMC) hat sich dabei als leistungsfähige Methode etabliert, um aus experimentellen Daten, wie der Röntgenstreuung oder der Röntgenabsorptionsspektroskopie, realistische Strukturmodelle zu erzeugen und so Einblicke in kurz- und mittelreichweitige atomare Ordnungen sowie Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu gewinnen. Vor diesem Hintergrund fand vom 27. bis 31. Juli 2026 im Physikzentrum Bad Honnef dieses Seminar statt, dessen Ziel es war, den aktuellen Stand der RMC-Modellierung, ihre historische Entwicklung sowie zukünftige Perspektiven zu diskutieren und Forschende verschiedener Disziplinen zusammenzubringen. 

Ein besonderer Höhepunkt war der Eröffnungsvortrag von Robert L. McGreevy, dem Begründer der RMC-Methode. Weitere Beiträge beleuchteten die Entwicklung der Methode über nahezu vier Jahrzehnte, aktuelle Herausforderungen hinsichtlich Datenqualität und Modellzuverlässigkeit sowie neue Ansätze, die RMC mit maschinellem Lernen, künstlicher Intelligenz, quantenmechanischen Simulationen und modernen Hybridverfahren kombinieren. 

Die wissenschaftlichen Vorträge deckten ein breites Spektrum an Materialklassen ab, von Flüssigkeiten, Gläsern und amorphen Netzwerken über Metalle und Hochentropie-Legierungen bis hin zu Batteriematerialien, Katalysatoren und photonischen Materialien. Mehrere Beiträge demonstrierten eindrucksvoll, wie die Kombination von Streuexperimenten, atomistischen Simulationen und datengetriebenen Methoden neue Einblicke in komplexe Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ermöglicht. 

Das Seminar brachte 66 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus 17 Ländern zusammen. Der intensive Austausch zwischen etablierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Nachwuchsforschenden prägte die Veranstaltung. Besonders die Posterpräsentationen förderten lebhafte Diskussionen und die Anbahnung neuer Kooperationen. Die Organisatoren danken der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung herzlich für die großzügige Unterstützung, die diese internationale und interdisziplinäre Veranstaltung ermöglicht hat.

Dr. Jens R. Stellhorn, Shimane University, Japan

Prof. Laszlo Pusztai, HUN-REN Wigner Research Centre for Physics, Ungarn

Prof. Wolf-Christian Pilgrim, U Marburg