Matthias Scheffler

Matthias Scheffler (nacido el 25 de junio de 1951 en Berlín ) es un físico teórico alemán cuya investigación se centra en la teoría de la materia condensada , la ciencia de los materiales y la inteligencia artificial . Es particularmente conocido por sus contribuciones a la teoría del funcional de la densidad y la mecánica cuántica de muchos electrones , así como por su desarrollo de enfoques multiescala . En estos últimos, combina la teoría de la estructura electrónica con la termodinámica y la mecánica estadística , y también emplea métodos numéricos de la ingeniería. Como resume su llamamiento "¡Sé realista!", introdujo factores ambientales (por ejemplo, presiones parciales , tasas de deposición y temperatura ) en los cálculos ab initio . ^{[ 2 ]} En los últimos años, se ha centrado cada vez más en conceptos y métodos científicos centrados en los datos (el cuarto paradigma de la ciencia de los materiales) ^{[ 3 ] [ 4 ]} y en el objetivo de que los datos de la ciencia de los materiales se vuelvan " Encontrables y Preparados para la Inteligencia Artificial " .

Scheffler estudió física en la Universidad Técnica de Berlín (TU Berlin) . Realizó su doctorado en física teórica del estado sólido en el Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck (FHI) y obtuvo su doctorado en la TU Berlin en 1978. Posteriormente, se trasladó al Instituto Federal de Física y Tecnología de Braunschweig, donde trabajó como investigador asociado de 1978 a 1987. De 1979 a 1980, también fue científico visitante en el Centro de Investigación IBM TJ Watson en Yorktown Heights , EE. UU. Obtuvo su habilitación en 1984 en la TU Berlin.

En 1988, fue nombrado miembro científico de la Sociedad Max Planck y director fundador del Departamento de Teoría del Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck en Berlín. Al año siguiente, recibió una cátedra honoris causa en la Universidad Técnica de Berlín (TU Berlin ). Posteriormente, recibió otras cátedras honoris causa en la Universidad Libre de Berlín (2006), la Universidad Humboldt de Berlín (2016) y en Hokkaido, Japón (2016). Además, es Profesor Visitante Distinguido de Ciencia e Ingeniería de Materiales Computacionales en la Universidad de California, Santa Bárbara, desde 2005. Desde 2020, dirige el Laboratorio NOMAD en el Instituto de Berlín para los Fundamentos del Aprendizaje y los Datos ( BIFOLD ) de la Universidad Técnica de Berlín.

El Laboratorio NOMAD se fundó en 2014 como parte del Centro Europeo de Excelencia NOMAD. Inicialmente tuvo su sede en el Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck en Berlín, y posteriormente se trasladó al Instituto de Berlín para los Fundamentos del Aprendizaje y los Datos (BIFOLD).

Desde el inicio de su carrera, Scheffler se ha dedicado a investigar aspectos fundamentales de las propiedades químicas y físicas de superficies , interfaces , cúmulos y nanoestructuras . Sus investigaciones actuales abarcan estudios de catálisis heterogénea , conductividad térmica , conductividad eléctrica , materiales termoeléctricos , defectos en semiconductores , materiales híbridos inorgánicos/orgánicos y biofísica . Estos estudios combinan mecánica cuántica , cálculos ab initio de la estructura electrónica y dinámica molecular con métodos de termodinámica , mecánica estadística e ingeniería . De esta manera, se puede desarrollar o profundizar la comprensión de fenómenos meso- y macroscópicos en condiciones realistas ( T, p ). Scheffler también trabaja en el desarrollo de modelos teóricos para el cálculo de estados excitados y correlaciones electrónicas . El paquete de software FHI-aims , desarrollado para este fin por Scheffler, junto con Volker Blum y otros, fue diseñado específicamente para cálculos a gran escala en supercomputadoras. ^{[ 5 ]} Scheffler ha investigado muchas clases diferentes de materiales con alta relevancia de aplicación (por ejemplo, semiconductores compuestos , metales , óxidos , materiales bidimensionales , materiales orgánicos , superficies ), así como desarrollando con éxito una amplia gama de fenómenos con relevancia práctica directa (por ejemplo, estructura y crecimiento de cristales , propiedades de materiales electrónicos, metaestabilidad de impurezas en semiconductores , conductividad eléctrica y térmica , catálisis heterogénea ).

Más de 116 de sus antiguos empleados ocupan actualmente cátedras o puestos similares. Scheffler es uno de los científicos más citados en su campo. ^{[ 6 ]}

Desde 2003, Scheffler y su grupo han estado desarrollando métodos de inteligencia artificial y participan cada vez más en actividades de intercambio de datos científicos . A nivel mundial, se generan enormes cantidades de datos científicos sobre materiales , pero solo una fracción de ellos se utiliza y publica. A menudo, los datos no se caracterizan ni describen adecuadamente, y la mayoría no se consideran porque no son útiles para el proyecto de investigación en curso. Sin embargo, pueden contener información valiosa para otros temas ("¡reciclar los residuos!"). ^{[ 3 ]} Para la ciencia computacional de materiales , Scheffler, junto con Claudia Draxl , diseñó y configuró una base de datos donde los datos de investigación se pueden almacenar de manera bien documentada y donde también están disponibles para otros investigadores.

Con la descripción detallada y la disponibilidad de datos, se pueden aplicar métodos de inteligencia artificial e identificar materiales con propiedades novedosas y ventajosas. ^{[ 7 ]} El proceso de creación de valor, que antes solía ser muy largo en el desarrollo de nuevos materiales, desde la investigación básica hasta el producto listo para el mercado, puede acortarse significativamente.

• 2001: Premio de Investigación Max Planck otorgado conjuntamente por la Fundación Alexander von Humboldt y la Sociedad Max Planck ^{[ 8 ]}
• 2003: Premio Medard W. Welch de la AVS (asociación para la ciencia y la tecnología de materiales, interfaces y procesamiento) ^{[ 9 ]}
• 2004: Medalla y premio Max Born otorgados conjuntamente por el Instituto Británico de Física (IOP) y la Sociedad Alemana de Física (DPG) ^{[ 10 ].}
• 2007: Doctorado honoris causa de la Universidad de Lund , Suecia ^{[ 11 ]}
• 2010: Premio Rudolf Jaeckel de la Sociedad Alemana del Vacío (DVG) ^{[ 12 ]}
• Desde 1998: Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física ^{[ 13 ]}
• Desde 2002: Miembro de la Academia de Ciencias y Humanidades de Berlín-Brandeburgo ^{[ 14 ]}
• Desde 2017: Miembro de la Academia Nacional Alemana de Ciencias Leopoldina ^{[ 15 ]}
• 2023: Conferencia Daniel C. Tsui, IOP CAS, Pekín
• 2024: Premio MBA de la Sociedad Japonesa de Ciencias del Vacío y de Superficies
• 2025: Premio Zhongguancun a la Cooperación Internacional de la Ciudad de Pekín
• 2026: Premio Lee Hsun, Instituto de Investigación de Metales (IMR), Academia China de Ciencias

• Laboratorio NOMAD
• Publicaciones de Matthias Scheffler en Google Scholar