
題 目:量化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)人工智能力場(chǎng)模擬從團(tuán)簇到材料的生長(zhǎng)
時(shí) 間:2025年10月3日(星期五)10:00
主講人:高峻峰
地 點(diǎn):立惠樓(第13教學(xué)樓)小階梯教室
主辦單位:物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
主講人簡(jiǎn)介:高峻峰,大連理工大學(xué)物理學(xué)院教授、博導(dǎo),中白學(xué)院副院長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事基于密度泛函理論和機(jī)器學(xué)習(xí)力場(chǎng)研究材料生長(zhǎng)及表界面動(dòng)力學(xué)相關(guān)機(jī)理研究。中國(guó)材料學(xué)會(huì)計(jì)算材料分會(huì)委員、極端條件晶體材料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員。
講座簡(jiǎn)介:
團(tuán)簇是原子到晶體的中間體,準(zhǔn)確理解其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和能量演化,對(duì)原子團(tuán)簇的構(gòu)造和材料的生長(zhǎng)控制具有重要意義。然而,晶體成核中團(tuán)簇尺寸小、異構(gòu)體多、轉(zhuǎn)變時(shí)間快,實(shí)驗(yàn)難以觀(guān)察結(jié)構(gòu)。團(tuán)簇生長(zhǎng)存在復(fù)雜鍵合以及頻繁的成鍵和斷鍵過(guò)程,經(jīng)典MD描述不準(zhǔn)確。我們采用量化計(jì)算,系統(tǒng)地研究了表面團(tuán)簇的吸附結(jié)構(gòu)和能量,在量化計(jì)算小尺寸數(shù)據(jù)集基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步訓(xùn)練了一系列機(jī)器學(xué)習(xí)力場(chǎng),該力場(chǎng)高度保留了密度泛函理論(DFT)的精度,但能成功模擬大體系動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和生長(zhǎng)微觀(guān)行為。采用DFT和機(jī)器學(xué)習(xí)力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué),系統(tǒng)揭示一些低維材料從生長(zhǎng)到界面組裝的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)演化。例如揭示了MoS2表面部分負(fù)載金屬團(tuán)簇復(fù)雜的嵌入重構(gòu)行為,相關(guān)嵌入影響也同樣在NbSe2表面的Cr團(tuán)簇觀(guān)察到。進(jìn)一步,基于對(duì)表面動(dòng)力學(xué)的理解,我們進(jìn)一步拓展至MoS?/WS?異質(zhì)結(jié)的生長(zhǎng)界面,提出一種關(guān)鍵的中間態(tài)(SMMS)。相關(guān)負(fù)載團(tuán)簇的重構(gòu)對(duì)性質(zhì)影響需要仔細(xì)的考慮。此外,我們還采用機(jī)器學(xué)習(xí)力場(chǎng)模擬了十萬(wàn)原子體系的BN納米管中的SnS?納米管的“手性選擇”生長(zhǎng)源于動(dòng)力學(xué)主導(dǎo)的“Zigzag納米帶→Armchair納米管”轉(zhuǎn)變機(jī)制;而非傳統(tǒng)的熱力學(xué)穩(wěn)定性。在揭示這些復(fù)雜的界面結(jié)構(gòu)演化機(jī)理之外,我們也建立了結(jié)構(gòu)與功能之間的直接關(guān)聯(lián),例如對(duì)3R-MoS?中層間滑移誘導(dǎo)的鐵電行為進(jìn)行了模擬。