报告摘要：

　　正如英国剑桥大学Humphreys教授所言：“晶体就如人一般，正是因为有了缺陷才变得有趣”。无论是金属还是半导体，现代材料研究很大程度是围绕缺陷而展开的。通过研究材料复杂微观结构中的各种缺陷，我们可以更好地理解和调控材料的宏观性质，从而实现高性能材料的设计。近年来，基于量子力学的第一性原理计算被广泛地运用于材料缺陷的研究，成为了与实验表征平行的研究手段，为理解和调控原子尺度上难于实验观测的缺陷提供了全新的视角。本报告将通过传统的结构材料[1]和新型的能源材料[2-4]中缺陷的研究实例展示如何利用第一性原理方法定量地计算缺陷性质，及其对材料力学和光电学性质的影响规律，并由此构建高性能材料的设计准则和优化方案。

[1] X. Zhang, H. Wang, T. Hickel, J. Rogal, Y. Li, and J. Neugebauer, Nat. Mater. 19, 849 (2020).

[2] X. Zhang, J.-X. Shen, M. E. Turiansky, and C. G. Van de Walle, Nat. Mater. 20, 971 (2021).

[3] X. Zhang, J. Kang, and S.-H. Wei, Nat. Comput. Sci. 3, 210 (2023).

[4] Q.-S. Huang, Y. Zhang, P. F. Liu, H. G. Yang, X. Zhang, and S.-H. Wei, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121, e2318341121 (2024).

报告人简介：

　　张燮，西北工业大学材料学院教授。2015年取得德国马普钢铁研究所和鲁尔波鸿大学博士学位（导师：Jörg Neugebauer教授）。曾先后在德国马普钢铁研究所和美国加州大学圣芭芭拉分校材料系（合作导师：Chris G. Van de Walle院士）从事博士后研究，并于2020年入选国家海外高层次青年人才计划回国入职北京计算科学研究中心。2023年6月入职西北工业大学材料学院。专注于先进结构与能源材料中缺陷与相变的第一性原理研究。近年来在Nature Mater., Nature Comput. Sci., PNAS, Nature Commun., Sci. Adv., Phys. Rev. Lett., Adv. Energy Mater.等国际一流期刊发表研究论文数50余篇。2018年获得诺贝尔物理学奖获得者中村修二教授所授予的加州大学圣芭芭拉分校固态发光与能源电子中心杰出研究成就奖。2019年荣获美国能源部国家能源研究科学计算中心所颁发的高影响力科学计算青年成就奖（全美共三人，计算材料领域唯一获奖人）。