【预告】光子学公开课第二十期 | 大连理工大学赵纪军教授：第一性原理方法及其在二维材料研究中的应用

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基于量子力学的第一性原理方法，通过近似求解分子、低维体系和凝聚态体系的多体薛定谔方程，能够较准确预言各种维度、不同化学成分的材料的结构和物理、化学性质，已经成为当前材料研究的主要手段。

那么，第一性原理计算的基本原理是怎样的？什么是计算材料学？第一性原理计算可以在哪些方面引领和推动二维材料的研究？

光子学在线公开课由国内光学与光子学领域知名高校和研究机构发起，面向有志于从事相关领域科学探索与技术应用的学生和从业人员推出的公益性在线公开课程。其特点是重在基础知识的讲授，并结合科学发展前沿。旨在凝聚集体智慧，在新的形势下提升我国人才（特别是研究生）培养质量，为前沿交叉创新和服务国家重大需求贡献力量。此次报告由中国光学学会主办，华中科技大学、中国科学院上海光学精密机械研究所承办，于2020年11月29日15:30开始。授权蔻享学术进行网络直播。

2020年10月24日，光子学公开课正式推出“能源光电材料”专题系列课程。面向国家解决能源问题的重大战略需求，能源光电材料是当前研究的热点之一。其以光-电/电-光转换为核心，以材料设计和制备为基础，包含了材料、化学、数理和信息等多学科交叉。在本次系列课程中，斯坦福大学的崔屹老师将从“智能织物”出发，为大家讲解如何以应用为导向，设计和探索能源光电材料。接下来，大连理工大学赵纪军老师将从第一性原理计算方面介绍材料学原理，以及理论计算在能源光电材料设计方面的应用；华中科技大学邵明老师将针对半导体材料，对其光电性质基础及测试分析进行详细讲解；上海同步辐射光源的高兴宇老师将为大家介绍同步辐射技术的产生、特点以及其在能源光电材料中的重要应用；南京工业大学王建浦老师及上海科技大学宁志军老师将针对能源光电领域的两种典型器件：发光二极管与太阳能电池，进行深入的剖析讲解。

主题：第一性原理方法及其在二维材料研究中的应用

主讲人：赵纪军 教授

单位：大连理工大学

时间：2020年11月29日15:30

报告摘要

基于量子力学的第一性原理方法，通过近似求解分子、低维体系和凝聚态体系的多体薛定谔方程，能够较准确预言各种维度、不同化学成分的材料的结构和物理、化学性质，已经成为当前材料研究的主要手段。本报告将简要讲授第一性原理计算的基本原理、计算材料学的概念和范畴，并结合本课题组的研究，介绍第一性原理计算引领和推动二维材料的研究的若干相关成功实例，包括: 1)二维单质烯外延生长的衬底选择判据；2）石墨烯力学强度的晶界效应；3)氢化和氧化石墨烯的能隙、力学性能调控；4)共价三嗪骨架(CTF)作为可见光催化材料；5)过渡金属二维硼化物（MBene)的预测及其可能应用。

主讲人介绍

赵纪军，大连理工大学教授、物理学院院长，三束材料改性教育部重点实验室主任，国务院学位委员会第八届学科评议组成员，兼任Advances in Physics X等四个SCI国际期刊编委。主要研究领域为低维凝聚态物理、计算材料学。发表SCI论文500多篇，总引用19000多次，H因子70，入选爱思维尔中国高被引学者。获国家自然科学二等奖1项、省部级科技奖6项。

编辑：苏苗苗

Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部发起、高等教育出版社出版、德国施普林格（Springer）出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展，并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会，承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。

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