声子准粒子与晶格非谐的第一性原理研究

活动时间： 05月26日16时00分       

地            点  ： 理科群2号楼B409室

讲座内容：

晶格非谐一般体现在三个方面：(1) 声子频率随温度变化，由此带来体系自由能的改变，引起热力学性质相对于准谐近似的修正，比如热容、热弹性系数和体膨胀系数等；(2) 对于某些振动模，声子具有虚频，意味着晶体结构动力学不稳定；(3) 声子具有有限寿命，换句话说，晶体具有有限的晶格热导率。在声子的表象里，晶格非谐源自声子之间的散射（声子多体相互作用）。最近几年发展起来的基于第一性原理计算的晶格非谐性质计算，比如多体微扰、自洽声子等方法，主要应用在结构简单的晶体。同时，多体微扰（自洽声子）方法只能够计算声子寿命（频率），有很大的局限性。结合第一性原理分子动力学和晶格动力学，我们发展了数值描述声子准粒子的晶体非谐计算方法。定义声子准粒子，也就是通过相互独立的单粒子图像描述相互作用的多体问题，使得体系的热学性质计算可以在声子气体模型的框架下进行处理，同时保证了在声子图像下结果的有效性。以硅酸镁为例，我们验证了这套方法的有效性，并计算了硅酸镁在高温高压下的热导率。

主讲人介绍：

张东波，现任北京计算科学研究中心特聘研究员。2002年7月本科毕业于北京科技大学，2010年11月获美国明尼苏达大学 • 双城分校材料学博士学位。随后在美国明尼苏达大学机械工程系、美国明尼苏达大学化工与材料系作博士后等研究工作。2013年入选国家青年千人计划。主要的研究方向包括：计算凝聚态物理、第一性原理分子动力学；紧束缚分子动力学、以广义布洛赫方法为基础的低维电子结构计算、与声子非谐相关的热力学计算、固态材料热输运理论与计算方法等。

发布时间：2016-05-24 14:33:25