Calcolo a principi primi del diagramma di fase del ghiaccio.

Nel ghiaccio le molecole di acqua H2O sono legate tra di loro tramite legami idrogeno relativamente deboli. Questo risulta in una grande varietà di strutture cristalline stabili e in un diagramma di fase particolarmente ricco non ancora del tutto determinato sperimentalmente. E’ importante quindi poter simulare in maniera accurata a principi-primi le fasi del ghiaccio cristallino. L'obiettivo della tesi è il calcolo delle fasi cristalline più significative del ghiaccio tramite la teoria del funzionale della densità e il calcolo del corrispondente diagramma di fase. La quantità da determinare sarà l’energia libera di Gibbs dove il termine di pressione sarà ottenuto dal tensore di stress mentre il termine entropico sarà valutato con l’approssimazione quasi-armonica. In pratica verrà considerata l’energia di punto zero dei modi vibrazionali. Verrà usato il pacchetto DFT quantum-espresso e verrà analizzata la convergenza rispetto ai parametri di calcolo scelti. Verrà inoltre investigata l'introduzione di termini energetici relativi alle interazioni di Van der Waals.