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浙东物理前沿讲坛第54讲:高压下新型超硬材料的结构及物性
发布时间: 2021-07-22 19:44
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报告时间:202172813:30-15:20

报告地点:阶三教室

讲座人:李全

报告摘要:寻找高硬度、高强度和高热稳定性的超硬材料(维氏硬度超过40GPa)是物理、化学和材料等学科领域的焦点课题。我们发展了一套基于CALYPSO算法[1-2]的新型超硬材料晶体结构的设计方法[3],编制了相关程序供国内外同行免费使用,为新型超硬材料的结构设计提供有力工具。围绕轻元素型化合物和过渡族金属的轻元素化合物两类候选体系,我们系统开展了新型超硬材料结构设计和物性调控研究。基于CALYPSO方法,理论设计出具有立方结构的类金刚石BC3超硬材料,模拟的XRD和拉曼谱与实验测量数据完美吻合,预言BC3是兼备超硬、导电和延展性的复合多功能材料[4]。我们的理论预言金刚石在压力和剪切力的共同作用下,呈现奇异的结构延展性、电子传导性和超导电性,极大地丰富了钻石的内禀属性[5-6]。以变化学组分和替换特定结构单元的结构搜索方式,我们确定了硼化钨材料的结构-组分相图,澄清了该体系长期存在的晶体结构和化学组分争议,提供了新型过渡族-轻元素型超硬材料重要的原型结构[7-9]。如上研究为新型超硬材料设计、功能特性诱导和优化提供了理论知识储备。

关键词:超硬材料,结构设计,物性调控,CALYPSO

参考文献

1Y. Wang, J. Lv, L. Zhu, and Y. Ma, Phys. Rev. B 82, 094116 (2010).

2Y. Wang, J. Lv, L. Zhu, and Y. Ma, Comput. Phys. Commun. 183, 2063 (2012).

3X. Zhang, Y. Wang, J. Lv, C. Zhu, Q. Li, M. Zhang, Q. Li, and Y. Ma, J. Chem. Phys. 138, 114101 (2013).

4M. Zhang, H. Liu, Q. Li, B. Gao, Y. Wang, H. Li, C. Chen, and Y. Ma, Phys. Rev. Lett. 114, 015502 (2015).

5C. Liu, X. Song, Q. Li, Y. Ma, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 123, 195504 (2019).

6C. Liu, X. Song, Q. Li, Y. Ma, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 124, 147001 (2020).

7Q. Li, D. Zhou, W. Zheng, Y. Ma, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 110, 136403 (2013).

8Q. Li, D. Zhou, W. Zheng, Y. Ma, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 115, 185502 (2015).

9W. Gong, C. Liu, X. Song, Q. Li, Y. Ma, and C. Chen, Phys. Rev. B (R) 100, 220102 (2019).

个人简介:

2011年于吉林大学获理学博士学位,曾在美国内华达大学拉斯维加斯分校从事为期两年的博士后研究。2016年获国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目。发表SCI学术论文60多篇,6 篇发表在权威物理学刊物Phys. Rev. Lett.上,研究成果获得国家自然科学二等奖(排名第四),被Nature NewsSciencedaily等国外科学媒体亮点报道,任中国晶体学会高压专业委员会理事和中国材料研究学会青年工作委员会理事,被聘为《物理学报》和Chin. Phys. B两种SCI刊物的青年编辑。