報告題目：數據和機制驅動材料精準制造與應用設計

報告人：高峻峰 教授

報告時間：2025年4月25日10：30

報告地點：理學院 405

報告人簡介：

高峻峰，男，1983年9月生。教授，博士生導師，國家級青年人才，興遼英才青年拔尖人才，大連理工大學中白學院副院長，遼寧省先進薄膜與集成電路刻蝕技術重點實驗室副主任，物理學院學術委員會委員，中國材料學會計算材料分會委員，中國晶體學會極端條件晶體材料專業委員會委員。擔任Journal of Electronic Materials等SCI期刊編委，SmartMat期刊青年編委。長期從事基于密度泛函理論和機器學習方法的材料生長、穩定性和表界面動力學機理研究；在Nature Synthesis、Nature Communications、Advanced Materials、 Advanced Functional Materials、Advanced Intelligent Systems等國際知名期刊發表SCI論文160余篇，引用7600余次，獲授權專利2余項，軟件著作權4項目，成果獲遼寧省自然科學二等獎1項（排名第2）、山西省自然科學二等獎1項（排名第3）。

報告內容：

當前材料研發已經進入次納米尺度（原子尺度制造），需要新的生長機理。且該尺度下，表界面對性質影響巨大。傳統的密度泛函理論模擬具有較高精確度，但對表面的模擬存在尺度困難；經典MD無法準確描述表界面體系中混合化學鍵共存和頻繁成斷鍵生長和重構。因此，亟需新一代的智能設計模擬方法。我們從量化計算小尺寸數據集合，訓練了多種神經網絡力場，并進一步蒸餾得到基于描述符的機器學習力場，該力場高度保留了密度泛函理論（DFT）的精度，能夠精準描述金屬鍵、共價鍵、離子鍵共存的體系，準確描述成斷鍵行為，尤其對體系范德華力可自進化修正。因此，能實現萬級原子以上大體系精準模擬，描述納米級材料的表面外延生長、催化、表界面重構等微觀行為，挖掘其中動力學機制。基于數據和機制驅動的機器學習方法，我們能夠對新材料合成、表界面控制和微納器件加工與組裝提供有效指導。同時，我們發展了高精度非線性光學二次諧波產生和體光伏計算程序，與多光子一體化飛秒激光平臺進行理論和實驗驗證，研究低維材料在非線性光學和能源應用，以及低維納米顆粒的人工酶與外場響應，理論和實驗結合，研發其在人工納米酶診療一體化等應用。