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智能计算平台研究中心智能计算材料方向,依托实验室数字反应堆重大科学设施,联合上海大学张统一院士团队,探索智能计算驱动的新科研范式在材料领域的创新实践,以材料学原始创新和新技术突破为目标,聚焦材料智能计算、材料数据和材料实验验证三大核心技术,开展多种示范新材料研究,建设一流智能化数字化新材料创新平台。
高温结构陶瓷是智能计算材料平台建设的三大示范材料之一。纤维增韧陶瓷基复合材料(以下简称“陶瓷复材”)在空天飞行器服役过程中经受着极端环境的严苛考验,抗氧化问题事关飞行器安全与寿命。新一代人工智能的快速发展为解决陶瓷复材在空天飞行极端环境下的动态响应与多场耦合服役评价提供了新观念、方法和规范,本研究方向拟应用AI范式构建解决上述重大问题的理论框架、开展AI范式发现陶瓷复材抗氧化机理研究、建立预测式材料设计物理模型与算法、进行相关新材料的预测设计与实验验证。
作为材料智能计算边界突破的一种示范应用,室温铁磁半导体、铁磁电体等铁磁性量子新材料的发现极具挑战性,他们是构建电场调控自旋电子学元件、电子自旋量子存算逻辑元件与芯片的关键。本研究方向拟在量子力学理论框架下、以结构相变为中心,通过构建具有化学组成与结构变化趋势的数字化系综描述符、小数据挖掘钙钛矿氧化物铁性相变温度、铁性序、禁带宽度等材料性质与描述符之间的量化关系与规律,揭示化学组成背后隐藏的自旋磁序等物理性质的调控原理与规律,建立铁性钙钛矿氧化物化学组成逆向设计物理模型,开展室温铁磁半导体、铁磁电体等相关材料的逆向预测设计与验证工作。
材料的可制造性是新材料发现的关键环节。本研究方向重点开展材料的热力学和动力学计算评估,开展制造过程的系统控制理论研究与工艺参数数据挖掘,开发新材料的智造系统以进行新材料的快速验证。
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GMT+8, 2024-12-29 04:49
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