报告承办单位: 材料科学与工程学院

报告内容：材料凝固形核过程的原子尺度计算模拟及新材料的结构与性能预测

报告人姓名: 牛海洋

报告人所在单位: 西北工业大学

报告人职称/职务及学术头衔: 教授

报告时间:  2019年10月28日星期一 下午 3:00

报告地点: 新能源大楼1A-302

报告人简介: 牛海洋，西北工业大学教授。2015年博士毕业于中国科学院金属研究所。2013 年 11 月至 2016 年 10 月先后赴莫斯科物理技术学院和纽约州立大学石溪分校Artem R. Oganov 教授组从事博士联合培养和博士后研究工作; 2016年10月至2019年9月于瑞士苏黎世联邦理工学院Michele Parrinello教授组从事博士后研究。研究工作集中在材料凝固问题的多尺度计算模拟，跨尺度分子动力学方法研发及新材料的结构与性能预测和实验表征，并在PNAS、PRL、JPCL等期刊发表学术论文20余篇，论文总引用次数1600余次。

报告内容：材料的凝固形核过程是材料科学、凝聚态物理、医药制备和气象预测等诸多领域最重要的研究课题之一。材料凝固的早期阶段涉及的空间尺度非常小，从原子尺度出发研究形核过程是洞悉材料凝固形核机理的关键。原子尺度下的计算机模拟，例如分子动力学，基本解决了形核过程研究的空间尺度问题，然而分子动力学模拟的时间尺度一般远远小于材料凝固形核的时间。本报告针对以上问题，通过引入映射材料内部原子结构的X射线衍射作为序参量，采用巨分子动力学解决了材料凝固形核原子尺度模拟的空间和时间尺度问题，并成功运用到金属钠、SiO2和水等体系的结晶形核研究^[1][2]。报告还将简要介绍巨分子动力学、第一性原理计算结合晶体结构预测和深度学习在材料凝固问题、新材料设计、材料性能与结构预测等方面的应用。

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).