报 告 人: Zi-Kui Liu刘梓葵 宾州州立大学

报告时间: 2024年7月3日 周三 上午10:00-11:00

地 点: 三一大楼506

报告摘要：

密度泛函理论(DFT)通过几种明确定义的近似方法，为量子力学中的多体相互作用提供了数值解。DFT指定在给定系统中存在一个在OK时能量最低的基态构型，其能量可以通过电子密度的泛函相互作用而确定。然而，DFT计算大多集中于基态构型及少数非基态构型，基于DFT的预测与实验数据之间的一致性仍有待解决，因这些自下向上的方法未能包含系统在有限温度下吉布斯统计力学涵盖的所有可能构型。而另外一个方面，吉布斯统计力学不包括来自个体构型的熵贡献。由于吉布斯热力学仅适用于平衡系统，因此不包含系统内部不可逆过程，导致了唯象不可逆热力学的单独发展。Hillert首先强调它们的差异和关联，并将它们整合在一起。在过去的20年中，作者团队发展了一种多尺度熵方法("zentropy，叠熵")，该方法整合了基于DFT的量子力学和吉布斯统计力学，并用量子力学所预测的自由能取代个体构型的总能量。Zentropy理论已经证明其能够准确预测磁性材料的熵和自由能，并应用于铁电材料和超导体。此外，作者还开发了超越唯象Onsager定理的不可逆热力学的交叉现象理论。Zentropy理论和交叉现象理论共同为实验可观测量提供了定量化预测理论。

报告人简介：

刘梓葵现为美国宾夕法尼亚洲立大学材料系“Dorothy Pate Enright”冠名教授,1978入读中南大学，分别获得中南大学学士、北京科技大学硕士和瑞典皇家工学院博士学位。先后在瑞典皇家工学院、美国威斯康辛麦迪逊分校和美国QuesTeck Innovation公司工作。1999年开始在美国宾夕法尼亚洲立大学任教。2008年被聘为中南大学教育部长江学者讲座教授，合作研究者为杜勇教授。刘梓葵教授自2000年以来任国际学术杂志《CALPHAD》的主编，2002年命名了“材料基因”。刘梓葵教授提出了“叠熵(zentropy)理论”和“交叉现象理论(theory of crossphenomena)”,在国际著名期刊(包括Nature Materials, Physical Review Letters) 上发表论文650余篇,著有由英国剑桥大学出版的教科书《Computational Thermodynamics of Materials》编辑的两卷参考书《Zentropy》也在近期出版。2020年刘梓葵教授担任美国ASM International第100任主席,是ASM International和TMS的会士。