时间：2024年9月5日（周四）下午14:30
地点：12教104
交流报告一：
报告题目：金属材料氢脆问题理论与计算研究
报告人：万亮 博士
报告摘要：自然和工程环境中广泛存在含氢化学物质，比如水溶液、氢气、硫化氢等等。金属材料在这些氢环境下服役时容易发生脆性断裂破坏，其发生通常带有突然性且不易被事先察觉与检测到，给金属材料的服役使用带来严重工程安全隐患。尽管人们提出了各种关于金属材料氢脆机理的理论，但应该如何理解金属材料的氢脆机理目前仍不太清晰，因此极大限制了人们有效地设计和制造抗氢脆金属材料与工程构件。计算凝聚态物理方法，特别是第一性原理计算和分子动力学模拟方法等原子尺度材料计算模拟技术，近些年来取得了较大进步，目前已成为材料科学研究的有力工具。本报告将从金属材料氢脆实验现象与机理研究现状综合分析出发，提出位错-晶界相互作用可能是控制材料氢脆断裂的关键因素，结合原子尺度材料计算模拟方法对
铁双晶体力学行为研究的结果，给出关于金属材料氢脆机理新的认识，并探讨如何更有效地设计抗氢脆金属材料。
交流报告二：
报告题目：通过自旋转光束相测量涡旋光束拓扑荷数
报告人：单圣祥（在读硕士研究生）
报告摘要：涡旋光束是一种具有螺旋相位波前和明确轨道角动量的奇异光束。其相位函数可以写成ψ = lθ，其中l表示拓扑荷数，涡旋光束的每个光子都携带lℏ的轨道角动量。涡旋光束常被应用与光镊、图像传输、光通信和量子信息技术等领域，而这些应用中很多都需要对涡旋光束的拓扑荷数进行确定，但是涡旋光束的拓扑荷数值无法从强度分布中直接观察到。对此，我们提出了一种利用自旋转光束相位测量涡旋光束拓扑荷数的新方法。我们以n = +2的自旋转光束相位为例，从理论和实验上研究了通过自旋转光束相全息图的涡旋光束的远场强度模式。结果表明，当涡旋的拓扑荷数为正时（也即n⋅l > 0），远场强度分布中两子光束会随着l的增大而远离光场中心，此时通过比值关系（ξ = D/[(d1+d2)/2]）可用于确定涡旋光束的拓扑荷数。与此不同的是，当涡旋的拓扑荷数为负时（即n⋅l < 0），远场强度分布的光场中心处会出现多条亮条纹，亮条纹的数量N等于|l|−1。实验结果与理论结果非常吻合。该方法可以很容易分辨出涡旋光束拓扑荷数的正负性，并确定其幅值。此外。这种方法还可能会对涡旋光束和自旋转光束领域的进一步研究有所启发。
交流报告三：
报告题目：钙钛矿XMgF3(X=Al，Ga，In，Tl)在高压下的力学、电子结构和光学性质的第一性原理研究
报告人：张婧怡（在读硕士研究生）
报告摘要：基于第一性原理方法，研究了压力对钙钛矿XMgF3（X = Al，Ga，In，Tl）的力学、电子结构和光学特性的影响。计算得到的晶格常数与文献中的结果吻合较好。根据力学性质，所有化合物均表现出延展性和各向异性，这些材料的原子间结合键为离子键。根据Kleinman参数，键拉伸在XMgF3(X = Al，Ga，In，Tl)中占主导地位。在所有研究的化合物中，AlMgF3的可加工指数最高，表明它是最适合工业加工的材料。电子结构表明，在0 GPa时，AlMgF3和InMgF3是间接带隙半导体，而GaMgF3和TlMgF3是直接带隙绝缘体。所有化合物的带隙值均随压力的增加而减小，但其带隙类型不变。导带主要由X-p态、Mg-s态和Mg-p态组成，而价带主要被X-s态和F-p态占据。压力下电子态密度的整体形状没有明显变化，但其峰值变宽。本文进一步研究了XMgF3(X = Al，Ga、In、Tl)晶体在零压力和高压下的光学性能。结果表明，XMgF3化合物具有优异的紫外（UV）吸收性能，可用于紫外光学器件。其在可见光区的透明度较高，可用作可见光范围内的窗口和透镜材料。
交流报告四：
报告题目：过渡金属氢化物钙钛矿的第一性原理研究
报告人：宋瑞杰（在读硕士研究生）
报告摘要：氢能作为一种高能量密度且清洁的能源，被广泛地认为是未来能源系统中重要组成部分。然而，氢能的储存和运输仍然面临着巨大的挑战。钙钛矿型氢化物由于具有稳定的结构、较高的储氢能力、良好的可逆性和低成本等特点，逐渐成为固态储氢材料的理想候选者。基于密度泛函理论框架的第一性原理计算，采用VASP软件包系统地研究了YCrH3 (Y=Ca, Sr, Ba)、XMnH3 (X=Na, K, Rb)、XPtH3 (X=Li, Na, K, Rb)氢化物钙钛矿的储氢、机械、电子、光学、动力学和热力学性质，并评估了其作为储氢材料的可行性。研究结果表明，这些氢化物钙钛矿都具有热力学、机械和动力学稳定性，这为其实验合成及后续开发利用提供了重要的理论依据。
交流报告五：
报告题目：等离激元超材料吸收器的设计及性能研究
报告人：屈艳丽（在读硕士研究生）
报告摘要：近年来，超材料因其可产生如负折射率、磁导率和介电常数等奇异的物理特性被人们所广泛关注，在许多方面都取得了突出的进展，特别是在超材料吸收器方面。但是，在宽带超材料吸收器的研究中，同时获得较高的吸收率、超宽带宽和较简单的结构依旧是一个巨大的挑战。我们利用时域有限差分法（FDTD）进行数值模拟，并基于瑞利异常（Rayleigh anomaly, RA）、磁共振（magnetic resonance, MR）、腔共振（cavity resonance, CR）、传播表面等离子体共振（propagating surface plasmon resonance, PSPR）和局部表面等离子体共振（local surface plasmon resonance, LSPR）多模式的耦合效应，实现了从紫外—中红外（280-5400 nm）范围内超宽带完美吸收。我们所设计的结构具有高吸收率、超宽带宽、制造误差容忍度高、对大入射角不敏感等优点。因此，该吸收器可以用于太阳能的收集和完美的隐身。
交流报告六：
报告题目：旋轨耦合作用下双原子分子NABi+ Ω激发态的研究
报告人：江荣耀（在读硕士研究生）
报告摘要：离解极限下的电子态理论研究一直是原子分子物理领域十分重要的研究方向，研究离解电子态，就会涉及到离解极限、离解能以及势能函数的研究。分子的离解极限研究在原子分子物理研究中具有重要意义。分子势能函数在原子与分子结构、分子反应动力学等诸多研究领域均有直接应用，通过分子势能函数可以导出分子的力学性质、光谱性质、跃迁性质等信息。因此，对分子势能函数开展系统研究具有非常重要的理论意义和研宄价值。因此，我们对双原子分子NaBi+进行了高精度的从头算计算研究，用多参考组态相互作用方法计算了与五个离解极限相关的13个Λ-S电子态的势能曲线。获得了其相关的结构特征、电子特征和光谱常数的详细信息。我们计算了NaBi+的每个高离解极限和最低离解极限之间的相对能量，以及他们之间的能级分裂，与实验数据吻合得很好。此外，我们还确定并讨论了从激发态Ω到基态的跃迁性质，包括跃迁偶极矩、爱因斯坦系数、frank-condon因子、振动分支比和辐射寿命。通过对自旋轨道矩阵元数值的讨论，量化了自旋轨道耦合效应对现有物质的扰动程度，证明了自旋轨道耦合效应对NaBi+的低激发态有显著影响。
