报告时间:2021年7月28日15:40-17:30
报告地点:阶三教室
讲座人:王彦超
报告摘要:材料的性质与其微观结构密切相关。因此确定材料的微观结构是开展功能材料设计的基础。但是,由于材料结构势能面的复杂性导致在只给定材料化学组分的条件下,从理论上确定材料的结构是一个极具挑战的难题。研究团队基于群智优化算法,发展了CALYPSO结构预测方法[1-2],编写了同名结构预测软件包(www.calypso.cn)。目前,CALYPSO可以开展三维晶体[1],零维团簇[3],二维表面重构[4]和层状材料[5-6]等体系的结构预测研究,并实现了以功能特性为导向的逆向材料结构设计[7]。
最近,利用CALYPSO方法 开展了钙氧体系在高压下的晶体结构搜索,发现了含有孤立的V型O3单元的稳定的非常规配比化合物CaO3高压相,并以CaO/Ca和O2为前驱物,在高温高压条件下成功合成出理论预言的CaO3,丰富了臭氧化合物家族。电荷转移分析表明CaO3中的臭氧离子具有-2价,这是首次在臭氧化合物发现[O3]-2阴离子。研究成果不仅为破解“大氧化事件”前氧气缺失谜团提供了新思路,也为理解地球内部氧循环提供了新途径[8]。利用CALYPSO方法提出H2O在高压富氢环境下可能生成了具有反常化学计量比的H3O高压相,揭示了H3O在冰巨行星内部温压条件下以流体导电层形式存在,该研究为阐明天王星和海王星的异常磁场形成的物理机制提供了新思路[9]。
参考文献:
[1] Y. Wang, J. Lv, L.Zhu, and Y. Ma, Phys. Rev. B 82, 094116(2010).
[2] Y. Wang, J. Lv, L.Zhu, and Y. Ma, Comput. Phys. Commun. 183, 2063 (2012).
[3] J. Lv, Y. Wang, L.Zhu, and Y. Ma, J. Chem. Phys. 137, 084104 (2012).
[4] S. Lu, Y. Wang, H. Liu, M. Miao, and Y. Ma, Nat. Commun. 5, 3666 (2014)
[5] Y. Wang, et al., J. Chem. Phys. 137, 224108 (2012).
[6]X. Luo, et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 16285 (2011).
[7]X. Zhang, et al., J. Chem. Phys. 138, 114101 (2013).
[8]Y. Wang, et al., Nat. Commun. 11, 4702 (2020).
[9]P. Huang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117, 5638(2020).
个人简介;一直从事计算物理方法和软件研发工作,发展了CALYPSO物质结构预测方法和计算软件,成为国际通用方法,被包括诺奖获得者在内的60多个国家和地区的2800余位学者广泛采用。开发了基于无轨道密度泛函理论的第一性原理ATLAS软件,已经获得国家版权局著作权登记,可以实现万原子量级的第一性原理计算。在Nat. Commun.、PRL、PNAS等期刊上发表论文100余篇,总被引7100余次,单篇最高被引1300余次,9篇入选ESI高被引论文, H因子35 (详见https://scholar.google.com.hk/citations?hl=zh-TW&user=ewav_kAAAAAJ)。被学术刊物Science, Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, J. Phys. Chem. Lett.等聘为审稿人。在国际计算物理大会(International Conference on Computational Physics)等国际/国内会议上做特邀报告20余次;2015年和2019年获国家自然科学二等奖(第三和第二完成人);获2018年国家优秀青年基金;2018年获亚洲高压物理协会“亚洲高压会青年奖”(Young Researcher Award)。