報告題目:分子力場方法在化工材料研究方面的進展
報 告 人 :孫淮教授
報告時間:2018年6月29日下午2:30
報告地點:化學樓二樓一號會議室
報告人簡介:
孫淮教授1982畢業于四川大學化學系, 1985年在四川大學獲得碩士學位,1990年在美國華盛頓大學(UW)獲得博士學位。1990 到2003年在美國科技企業工作,歷任助理研究員,研究員和主任研究員。2003年起受聘上海交通大學化學化工學院任教授,2014年起兼任上海交通大學致遠榮譽計劃化學項目主任,2017年起任上海交通大學長聘教授。他多年從事分子力學力場方法的研究和開發,主要貢獻包括在材料科學分子模擬中得到廣為應用的COMPASS力場。主持承擔了自然科學基金6項、973子課題項目1項、企業合作項目12項,參與973項目2項。發表論文110余篇,總它引8000余次。2002年以來連續參加美國工業流體模擬挑戰賽(IFPSC),取得三次冠軍。目前,正在從事的研究工作主要是:1)建立可擴展,可遷移的全原子力場和粗粒化力場方法,開發通用的TEAM全原子力場,以及在此基礎上開發的粗粒化力場。2)研究加速動力學,副本交換動力學和亞穩動力學方法的應用,提升模擬效率,計算復雜自由能勢能面。3)計算流體的熱力學和傳輸性質。用高通量分子模擬方法以及機器學習方法預測化工材料熱力學性質。
報告摘要:
分子模擬依賴于可以準確描述粒子間相互作用的力場。這里將介紹我們在全原子力場和粗粒化力場方面的近期工作。其中的核心科學問題是如何得到具有溫度可遷移性的力場參數,以便在不同的熱力學條件下準確模擬分子體系。一般來說,全原子力場包含所有原子的運動自由度,因此無需溫度校正。但是在考慮到體相的極化效應后,我們看到在比較大的溫度區間分子間的色散力是具有溫度相依性的。而粗粒化力場因為消除了部分原子的自由度,分子間的相互作用具有自由能的貢獻,即使在比較小的溫度范圍里也需要對色散力做溫度校正。不同的力場具有不同的應用范圍,但均可在較大的溫度和壓力范圍內準確地描述分子間的相互作用進而預測體系的熱力學性質。在以上工作的基礎上,我們開發了一個用高通量分子模擬方法系統地預測化工材料的熱力學性質的方案。驗證顯示理論計算預測可以達到和實驗測定相當的精度。在用高通量分子模擬得到大量數據以后,我們也嘗試了用機器學習方法形成一個預測模型。