宋海峰 高兴誉 陈欣 咸家伟 种晓宇 田付阳 王毅
北京应用物理与计算数学研究所, 北京,100094,中国;
昆明理工大学,昆明, 650093, 中国;
北京科技大学,北京,100083, 中国;
西北工业大学, 西安, 710072, 中国;
详细摘要: 基础科学(高压物理、 地球物理、 材料科学等)和国家工程(武器装备、 聚变物理等)研究 中存在着高温、 高压等极端条件, 在此条件下材料极端物性的准确预测对装备研发和部件设计至关重要。为了提高预测能力, 本团队开展了极端物性集成计算平台ProMe 与应用研究, 目前进展如下:
结构建模方面, 发展了晶体有序结构搜索的的对称性采样、 机器学习加速方法, 研制了化学有序结构搜索程序ABC;提出用相似度函数来描述无序合金等价原子的柜似原子环境, 并扩展为广义相似度函数 来统一描述长程无序和短程有效, 研制了化学无序结构建模程序SAE 。自由能计算方面, 提出了改进的平均场势方法, 通过引入晶体结构参数、 低温量子效应、 高温非谐效应、 液相自洽模型等, 研制了高温自由能计算程序MFP2;发展了结合平均场势与准静态近似的高压热弹性计算方法, 研制了高温弹性常 数计算程序 HTEM。 相图计算方面, 推导了温度压强相图的解析膜型, 发展了耦合第一性原理计算、分子动力学和CALPHAD 方法的多组元多相热力学建模方法, 研制了相图自动建模与优化软件AutoCALPHAD。最后集成上述软件,构建了极端物性集成计算平台ProMe,应用于金属、合金、化合物等材料, 计算了其组分-结构-物性的计算。
关键词:材料集成计算;高温高压条件;组分—结构—物性;
宋海峰研究员, 毕业于清华大学, 现为北京应用物理与计算数学研究所副所长、 研究员、 博士生导师。 长期从事极端条件下材料物性精密建模与模拟预测研究,在PRL、PRB、ActaMaterialia等学术期刊上发表了近100篇论文。 国家高层次科技创新领军人才,“百千万人才工程” 匡家级人选, 科技部中青年科技领军人才。 国防科技卓越青年科学基金获得者。 荣获国家科技进步一等奖1项, 军队科技进步二等奖4项和于敏数理科学奖。 担任中国材料研究 学会计算材料分会委员, 材料華因组分会委员, 中国核学会铜系物理与化学分会首届常务理事。