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材料基因工程

材料设计与材料基因工程

一、材料设计

“材料基因工程” 源于对材料的设计,通过理论与计算来预测新材料的组分、结构、工艺、性能的关系,并利用机器学习对材料的结构和性能进行大数据的分析,量身定做工业界所需要的特定材料,大大降低了材料的研发成本。材料基因工程于2011年由奥巴马政府发起,目前为止已经投入2.5亿美元在新材料的“基因”研发上。我国为落实国务院《中国制造2025》、《“十三五”国家科技创新规划》等提出的任务,于2017年部署了“材料基因工程关键技术与支撑平台”国家重点专项,旨在于集成理论-高通量计算-高通量实验-数据库技术,融合材料学-物理学-力学-信息学-计算科学等学科,实现材料“发现-生产-应用”的全过程“加速”并降低成本,进而在材料科技工业领域引发一系列技术创新而服务产业。华中科技大学作为参与单位之一,结合研究所的优势,致力于利用材料基因工程平台发现新的存储材料。

在材料设计与材料基因工程中,寻找速度与精度兼顾的能带计算方法是核心难题之一。本课题组深入研发基于LDA-1/2思想的新型半导体能带计算方法,实现准确的高通量能带计算。课题组致力于实现自主知识产权的计算方法与软件,以忆阻器和相变存储器为典型应用,完成从量子力学计算到新型存储器的全链条设计与物理实现。


二、高通量测试


三、材料数据库



(数据更新至2017年06月26日)