報告承辦單位: 材料科學與工程學院
報告內容：材料凝固形核過程的原子尺度計算模擬及新材料的結構與性能預測
報告人姓名: 牛海洋
報告人所在單位: 西北工業大學
報告人職稱/職務及學術頭銜: 教授
報告時間: 2019年10月28日星期一 下午 3:00
報告地點: 新能源大樓1A-302
報告人簡介: 牛海洋，西北工業大學教授。2015年博士畢業于中國科學院金屬研究所。2013 年 11 月至 2016 年 10 月先后赴莫斯科物理技術學院和紐約州立大學石溪分校Artem R. Oganov 教授組從事博士聯合培養和博士后研究工作; 2016年10月至2019年9月于瑞士蘇黎世聯邦理工學院Michele Parrinello教授組從事博士后研究。研究工作集中在材料凝固問題的多尺度計算模擬，跨尺度分子動力學方法研發及新材料的結構與性能預測和實驗表征，并在PNAS、PRL、JPCL等期刊發表學術論文20余篇，論文總引用次數1600余次。
報告內容：材料的凝固形核過程是材料科學、凝聚態物理、醫藥制備和氣象預測等諸多領域最重要的研究課題之一。材料凝固的早期階段涉及的空間尺度非常小，從原子尺度出發研究形核過程是洞悉材料凝固形核機理的關鍵。原子尺度下的計算機模擬，例如分子動力學，基本解決了形核過程研究的空間尺度問題，然而分子動力學模擬的時間尺度一般遠遠小于材料凝固形核的時間。本報告針對以上問題，通過引入映射材料內部原子結構的X射線衍射作為序參量，采用巨分子動力學解決了材料凝固形核原子尺度模擬的空間和時間尺度問題，并成功運用到金屬鈉、SiO2和水等體系的結晶形核研究[1][2]。報告還將簡要介紹巨分子動力學、第一性原理計算結合晶體結構預測和深度學習在材料凝固問題、新材料設計、材料性能與結構預測等方面的應用。
References:
[1] H. Y. Niu, P. Pablo, M. Invernizzi, and M. Parrinello. PNAS, 115, 5348 (2018).
[2] H. Y. Niu, Y. I. Yang, and M. Parrinello, PRL, 122, 245501 (2019).
