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第一屆計算結構預測與先進材料國際研討會圓滿召開

2019-11-01    來源:西北工業大學新聞網    作者:梁麗麗    瀏覽次數:430

2019年10月9日至12日,第一屆計算結構預測與先進材料國際研討會(ISCSP&AM2019)在西安隆重召開。本研討會由西北工業大學主辦,西北工業大學材料學院、凝固技術國家重點實驗室承辦,由材料基因組國際合作研究中心協辦,旨在促進材料基因組研究領域進展,加快材料基因新理念、新技術在先進材料發現方面的應用。本次會議成功邀請到多位領域內國際知名學者,包括“鐵基超導”發現者、英國皇家學會外籍院士、日本東京工業大學教授細野秀雄,歐洲科學院院士、俄羅斯斯科爾科沃科技學院教授Artem R. Oganov,著名華裔物理與材料科學家、北京計算科學研究中心魏蘇淮教授,俄羅斯薩馬拉國立技術大學Vladislav A. Blatov教授等。

本次研討會由10月10日的學術報告和10月11至12日的USPEX、ToposPro工作坊組成。10日的學術報告開幕式由西北工業大學凝固技術國家重點實驗室副主任王俊杰教授主持。

王俊杰教授主持開幕式

西北工業大學材料學院黨委副書記(主持工作)付前剛教授代表會議組委會致開幕詞。付前剛教授對出席論壇的各位專家表示了最誠摯的歡迎和衷心的感謝,并且向與會學者介紹了材料學院的相關情況。希望通過本次研討會的召開,促進海內外學者與西北工業大學材料學院及材料學科的合作交流,實現學術水平的共同提升,并預祝會議圓滿成功。

付前剛教授致開幕詞

付前剛教授介紹材料學院情況

參會學者合影

開幕式之后,各位專家報告了各自研究領域的最新研究成果。

2018年,東京工業大學細野秀雄教授因其發現無機電子化合物而獲得材料研究學會MRS的最高榮譽Von Hippel獎。作為一種區別于共價與離子化合物的新型材料,電子化合物中局域于晶格間隙內的電子可作為最輕的“陰離子”來平衡體系電荷。因其極低的功函數、極高的表面電子濃度和較好的化學穩定性,在合成氨催化等領域有廣泛的應用前景。在題為“Materials Science and Application of Inorganic Electrides”的特邀報告中,細野秀雄教授回顧了第一種無機電子化合物C12A7:e-的發現歷程,并著重闡述了理論計算與實驗結合在新型電子化合物材料研究中的重要性。細野教授用生動的語言,深入淺出的為與會學者描繪了如何通過在晶格尺度調控材料結構,進而控制電荷分布來設計新材料。

細野秀雄教授作特邀報告(1)

細野秀雄教授作特邀報告(2)

新材料是促進現代科技發展和社會進步的助推器。為了加快新材料的發現,世界各科技強國紛紛啟動了材料基因組計劃。材料基因組計劃成功的關鍵在于新材料的結構預測。Artem R. Oganov教授開發的基于進化算法的晶體結構預測軟件USPEX,是目前材料基因工程領域最成功的晶體結構預測算法,在世界范圍內擁有眾多的用戶。由于Oganov教授長期以來在中國科教事業中所作的貢獻,他被授予2019年度中國政府“友誼獎”。此次,Oganov教授在題為“Computational Materials Discovery”的特邀報告中,通過大量翔實的研究實例指出,高通量結構預測已經成為材料研究的一個重要手段,得通過計算機發現新材料成為可能,并能夠顯著縮短研發周期、降低研發成本。

Artem R. Oganov教授做特邀報告(1)

Artem R. Oganov教授做特邀報告(2)

第一性原理計算在細野秀雄教授和Artem R. Oganov教授的研究中都發揮了巨大作用。在第三個題為“First Principles Design of Materials for Optoelectronic Device Applications”的特邀報告中,來自北京計算科學研究中心的魏蘇淮教授指出,現在基于第一性原理的材料設計方法已經成為加速光電材料發現的重要手段,利用第一性原理進行材料設計是計算材料科學的最終目標之一。電子結構理論的最新進展和計算能力的提升使得我們能夠對具有獨特光電特性的材料進行科學的設計。迄今為止,魏蘇淮教授已經在國際知名學術期刊上發表了500多篇論文,其中70篇在《物理評論快報》上,被引用超過50000次,H指數為110。

魏蘇淮教授做特邀報告(1)

魏蘇淮教授做特邀報告(2)

在最后一個特邀報告“Materials prediction: a combination of topological and DFT approaches”中,Vladislav A. Blatov教授指出:功能材料的結構和性能預測是現代材料科學的主要發展方向,尋找具有特定物理性質的新物質或改善已知材料的這些性質,需要探索其晶體結構,以揭示“化學成分-晶體結構-物理性質”的相關性。Vladislav Blatov教授展示了其開發的程序Topospro可以從海量的數據中提取需要的晶體結構拓撲信息,為材料科學中的大數據分析和數據挖掘提供了有力的支持。

Vladislav Blatov教授做特邀報告(1)

Vladislav Blatov教授做特邀報告(2)

其他與會專家也相繼做了計算結構預測與先進材料研究的相關報告,學者之間進行了熱烈而深入的學術交流,同時學生也積極提問,現場學術氛圍濃厚。

參會學者做報告

學術報告會場全景

學者們在激烈討論中碰撞思想

本次會議主席Artem R. Oganov做了總結發言。他對來自世界各地的各位專家學者參加本次研討會表達了謝意。他認為本次研討會是計算材料發現領域的一次學術交流和學科前沿信息分享的學術盛宴,為學者們搭建了一個交流合作的平臺,對于推動計算材料學的發展起到十分重要的促進作用。本次研討會學術部分在眾多參會者的熱烈掌聲中結束。

Artem R. Oganov教授做總結發言

10月11日,USPEX培訓班開課,培訓課程由USPEX軟件的研發人員西北工業大學材料基因組國際合作研究中心博士后E. Tikhonov和博士生謝聰偉主講。主講人向參會者介紹了進化算法在晶體結構預測中發揮的作用,以及USPEX軟件的特點和發展歷史。向參會者提供了最新版本的USPEX 10.3的試用服務,向大家演示了USPEX軟件包的下載、安裝,以及多種晶體結構預測的案例,為參會者安排了對應的上機練習項目,并根據現場參會者研究課題的需要,進行團簇結構預測等針對性培訓,讓參加者有機會執行自己的模擬,分析結果并與專家討論。課程從理論知識講解到上機實踐操作面面俱到,自由交流期間,講師與學員們熱烈討論,共同探討了諸多前沿的科學難題。

USPEX課程授課

ToposPro學員進行課程練習

10月12日,ToposPro培訓課程開課,課程由ToposPro軟件的發明人Vladislav Blatov教授親自授課。Blatov教授介紹了如何將拓撲方法和工具與密度泛函計算方法一起使用以創建材料科學的專家系統。向參與者演示如何使用拓撲數據庫,尋找配位基團的局部拓撲,金屬原子和配體的配位能力與整個網絡的整體拓撲之間的關系。幫助參與者分析自己的晶體結構,獲得結構的拓撲信息。課堂上學員認真學習,遇到問題積極提問,教授逐個答疑,課程效果良好。

 
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