基于CALYPSO算法的高压超硬材料设计
超硬材料在基础科研和工业生产中具有重要的应用价值,所以设计和合成新型超硬材料是功能材料领域亟待解决的关键问题.材料内部的原子或分子的排列与堆积方式,即材料结构,决定了材料的宏观物理与化学性质.若能从理论上先设计出超硬材料的晶体结构,并由理论模拟的物理性质择优筛选待合成的样品,选择最佳的实验合成条件并寻找合适的反应物、触媒,就有望能高效地合成出新型超硬材料.在本文中,综述了高压下基于CALYPSO的超硬材料设计方法,并总结了几个成功的范例.指出超硬材料的理论设计可以解释实验未知的现象，也可以指导和辅助实验合成和表征，有利于提高实验的成功率。计算模拟方法与实验相辅相成，将成为超硬材料设计领域研究的一种必然趋势。提出了将粒子群优化技术、硬度的理论计算模型和第一性原理总能计算相结合的CA-LYPSO理论预测超硬材料的新方法。除了以能量为全局优化变量外，还选择了硬度作为全局优化变量，将硬度与能量综合考虑，从中挖掘潜在的超硬或硬质结构。对应用CALYPSO方法在新型超硬材料的理论设计方面做了综述。
超硬材料 晶体结构 优化设计 CALYPSO算法
李全 马琰铭
吉林大学超硬材料国家重点实验室
国内会议
桂林
中文
294-299
2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）