北京大学工学院
力学与工程科学系学术报告
范德华界面力学行为研究:理论模型与计算方法 |
报告人 欧阳稳根 教授,武汉大学
时间:9月8日(周五)上午10:00
地点:工学院1号楼210会议室
报告摘要:
近年来,由二维材料垂直堆叠而成的范德华异质结构,因其独特的界面力学和物理性能而受到学术界和产业界的广泛关注,相关课题研究已经形成一个新的交叉前沿研究热点。例如魔角双层石墨烯的超导特性,石墨烯/氮化硼异质结构的稳定超润滑(超低摩擦磨损)以及过渡金属硫族化合物异质结的优异光学性能等。实验发现这些性质均和异质界面形成的莫尔超晶格密切相关,为了理解背后的机理,准确描述其层间相互作用是关键。通常认为第一原理计算可以提供比较准确的描述,但是其计算量巨大,无法模拟大尺度的莫尔超晶格体系,分子动力学模拟的计算量虽然满足要求,但其用来模拟范德华相互作用的Lennard-Jones势函数不能准确预测和解释实验观测的结果,这使得人们无法深刻理解范德华异质结构所呈现界面力学与物理性质背后的机制,从而很难为实验上进一步提高或调控其性能提供有效指导,限制了这类新型材料进一步的应用。
在此背景下,本人近些年一直致力于发展一套统一的方法来快速构建各类范德华异质结构的准确各向异性层间力场,基本的思路是采用第一原理计算、分子动力学模拟与理论分析、实验测量相结合的技术手段来发展并验证所发展层间力场的准确性,同时将开发的力场写入广泛应用的分子动力学开源软件LAMMPS,为大尺度范德华异质结构提供高效可靠的计算方法,进而系统研究影响其界面力学和物理性质的因素并揭示机理,在此基础上发展相应的理论模型,以期为实验设计具有优异性能的范德华异质结构提供有效指导,促进其在智能器件与制造中的广泛应用。
报告人简介:
欧阳稳根,武汉大学工程力学系教授,博士生导师,国家级青年人才项目获得者。2011年和2016年分别获得武汉大学学士学位和清华大学博士学位,随后在以色列特拉维夫大学任博士后研究员。主要从事表界面力学和纳米摩擦学等领域的研究。近年来致力于构建理论模型、发展高效计算方法以及搭建原位精细测量平台研究范德华界面摩擦磨损的微观机理。相关研究成果在JMPS、Physical Review Letters、National Science Review, Nano Letters等期刊发表SCI论文30余篇。所发展的计算方法已被纳入知名开源软件LAMMPS并得到广泛应用。
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