报告题目：金属和合金基本塑性过程的原子模拟

报 告 人：王皞 博士 （中国科学院金属研究所）

报告时间：11月27日上午9:30

报告地点：嘉定学术活动中心102会议室

王皞博士简介：

王皞，博士，中国科学院金属研究所副研究员。中科院青促会会员，超算沈阳分中心负责人之一。2003年本科毕业于南京大学凝聚态物理专业，2009年在中科院金属所获得材料学博士学位并留所工作至今，2010-2011年在法国格勒诺布尔工学院合作研究。主要从事金属材料力学行为的多尺度模拟，完成国家自然科学基金委青年基金1项，作为骨干成员参与和完成973项目课题2项、自然科学基金4项及中科院创新项目、中科院信息化专项、创新团队等。发表SCI论文30余篇，软件著作权1项（第二届中科院超算最佳应用奖）。

《金属和合金基本塑性过程的原子模拟》报告摘要

无论在结构应用还是功能应用中，金属材料的塑性都是核心问题。对于塑性变形的本质理解必须从原子尺度出发，因为其基本过程——晶体缺陷的形成、运动及其相互作用——都是在该尺度下发生。由于直接实验观测的困难，我们借助于高性能超算集群，结合第一原理、分子动力学、鞍点搜索、蒙特卡洛等方法，在原子尺度下审视对塑性行为产生影响的基本过程，希望为材料设计和使役性能改善提供帮助。

采用多尺度模拟，在面心金属铜铝镍和金属间化合物钛铝、体心金属铁钼以及六角金属钛锆等体系中，系统研究了位错－位错相互作用、点缺陷演化、位错－点缺陷相互作用等金属材料变形中的重要过程。考察了不同温度和应变条件下位错偶的湮灭及其产物的长时间演化，揭示了其对于塑性变形和疲劳的重要影响。模拟了钛铝在辐照下的点缺陷演化极其与界面的相互作用。发现一种新的缺陷团簇，其超常的稳定性在空位团簇化进程中发挥关键作用，进而对塑性变形、核辐射等条件下的材料性能产生重要影响。模拟了位错与棱柱环的相互作用，并揭示其对硬化的贡献。

相关论文：

1.    H. Wang*, D. S. Xu, R. Yang. Defect clustering upon dislocation annihilation in α-titanium and α-zirconium with hexagonal close-packed structure. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 22, 085004 (2014)

2.    H. Wang*, D. S. Xu, P. Veyssière, R. Yang. Interstitial loop strengthening upon deformation in aluminum via molecular dynamics simulations. Acta Materialia 61, 3499 (2013)

3.    H. Wang*, D. S. Xu, D. Rodney, P. Veyssière, R. Yang. Atomistic investigation of the annihilation of non-screw dislocation dipoles in Al, Cu, Ni and γ-TiAl. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 21, 025002 (2013)

4.    H. Wang*, D. Rodney, D. S. Xu, R. Yang, P. Veyssière. Defect kinetics on experimental timescales using atomistic simulations. Philosophical Magazine 93, 186 (2013)

5.    Hao Wang*, David Rodney, Dongsheng Xu, Rui Yang, Patrick Veyssière. Pentavacancy as the key nucleus for vacancy clustering in aluminum. Physical Review B 84, 220103(R) (2011)

6.    H. Wang*, D. S. Xu, R. Yang, P. Veyssière. The formation of stacking fault tetrahedra in Al and Cu: I. Dipole annihilation and the nucleation stage. Acta Materialia 59, 1 (2011)

7.    H. Wang*, D. S. Xu, R. Yang, P. Veyssière. The formation of stacking fault tetrahedra in Al and Cu: II. SFT growth by successive absorption of vacancies generated by dipole annihilation. Acta Materialia 59, 10 (2011)

8.    H. Wang*, D. S. Xu, R. Yang, P. Veyssière. The formation of stacking fault tetrahedra in Al and Cu: III. Growth by expanding ledges. Acta Materialia 59, 19 (2011)

9.    H. Wang, D. S. Xu*, R. Yang, P. Veyssière. The transformation of narrow dislocation dipoles in selected fcc metals and in γ-TiAl. Acta Materialia 57, 3725 (2009)

10.    H. Wang, D. S. Xu*, R. Yang, P. Veyssière. The transformation of edge dislocation dipoles in aluminium. Acta Materialia 56, 4608 (2008)