合金结构搜索和建模

报告人:杨小宝, 教授, 博士生导师, 华南理工大学物理与光电学院

主持人:杨振华 教授

时 间:2019年6月20日(星期四) 上午10:30-11:30

地 点:ok138cn太阳集团古天乐319学术报告厅

学术报告情况简述:

个人简历:

1999.9–2003.7, 清华大学, 物理学, 学士, 

2003.9–2008.1, 清华大学, 物理学, 博士, 

2008.1-2010.5, 香港城市大学, 博士后,

2010.6-2012.7, 华南理工大学, 物理系, 副教授

2012.8-至今, 华南理工大学, 物理系, 教授

主要从事纳米材料的理论研究,在国际刊物 J. Am. Chem. Soc.、Nanoscale, Nano Research、Phys. Rev. B、Appl. Phys. Lett.等发表 SCI 论文 89篇(其中第一/通讯作者 48 篇), 论文被同行引用 1732 次,单篇论文他人引用最高次数为 208 次,先后主持完成国家自然科学基金面上项目、省部级项目等10项,于 2013 年入选广东省高等学校优秀青年教师培养计划,2014 年获得广东省杰出青年基金,入选广东省特支计划。

内容提要:在本报告中,我们通过两个方面讲述理论计算(包括第一原理方法、建立模型势、结构搜索等)在合金材料研究中的应用。我们关注的是特殊问题的结构搜索,比如金刚石量子点、合金结构、C60上的替换、硼平面结构中空位的分布等,原子基本在特定的晶格附近,而初始的分布是关键。

1.基于结构识别的全局搜索和材料设计的方案。

对结构编码实现快速识别,在遍历计算中避免重复结构,保证样本多样性;建立体系能量和性质与子结构的关系,采取蒙特卡洛树搜索方案,有效解决结构搜索问题,实现以性能为导向的材料设计。对于碳族相关体系,我们确定了不同数目硼、氮原子在富勒烯体系上替换掺杂的稳定结构;对于石墨烯团簇,我们提出了有效描述体系电子性质的模型,实现了基于性能的结构搜索,并将该方法推广到其他相关体系。

2.硼纳米体系的研究。

稳定的硼平面纳米结构是三角晶格碎片加上合适比例的空位,对应的是硼原子和空位形成的“合金”结构,我们确定了不同尺寸下稳定的硼团簇结构,并讨论了在不同衬底下硼平面结构的演化,预测了一系列具有半导体特性的硼平面单层结构,为硼纳米结构研究提供新的思路,有可能使其成为媲美石墨烯的新型材料。