报告一：金属和合金基本塑性过程的原子模拟

　　报告人：王皞 副研究员（钛合金研究部）

　　报告二：铁电热致收缩？——可能的钛酸铅基化合物负热膨胀成因

　　报告人：邢献然 教授（北京科技大学物理化学系）

　　时间：12月22日（周一）14:00—16:00

　　地点：李薰楼 468 会议室

　　报告简介：

　　报告一：    

　　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——都是在这一尺度下发生。由于直接实验观测的困难，我们借助于超级计算机，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。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。

　　采用大规模并行分子动力学模拟，研究了六角金属钛中位错－晶界相互作用导致的塑性行为。揭示了孪晶界残余位错诱发的基面裂纹形核，发现晶格再取向导致的晶粒生长，可实现难变形取向下8.3％的局部拉伸应变，为改善实用α钛合金的疲劳断裂性能提供了新思路。合作发现了金属钼中形变诱发的结构相变，其有效拉伸应变达15.4％，所对应的54.7°晶格转动为金属变形时的晶粒扭转提供了一条新途径，丰富了对严重塑性变形下金属行为的理解。

　　报告二：

　　钛酸铅及其固溶化合物是经典的铁电功能材料，在铁电、热释电、压电及介电等方面有着广泛的应用。钛酸铅是负热膨胀化合物，即随着温度升高体积收缩，热膨胀系数为负。因此，可以通过化学修饰的方法调控钛酸铅基化合物热膨胀性，以及铁电、压电、多铁等相关物理性能。系统研究发现，铁电体的自发极化位移产生一定的晶格张力，维持晶胞的各向异性，即钛酸铅基化合物的负热膨胀性可能归因于“铁电热致收缩”，或“铁电收缩”，并定义了“铁电收缩率”，用于定量描述铁电对热膨胀的贡献。“铁电热致收缩”是个新概念，在铁电体中普遍存在，与“磁致收缩”相比较，“铁电收缩”对热膨胀的贡献更为显著。

　　报告人简介：

　　邢献然，男，北京科技大学教授，物理化学系主任。1988年7月在安庆师范学院获学士学位，1994年3月在北京科技大学获博士学位，曾在美国、奥地利、日本等大学学习和工作。2005年被评为教育部长江学者特聘教授，2007年获国家杰出青年基金资助，现任国务院学位委员会材料科学与工程学科评议组成员，教育部创新团队负责人；英国皇家化学会会员（Fellow）、Chemical Communications杂志顾问编委，《中国稀土学报》编委（中、英文）等。研究方向：①负热膨胀化合物的设计与性能调控，②新型化合物的合成和应用，③冶金过程物相转变和反应机理等；主讲课程：“固体化学”、“材料化学”、“相图在冶金中的应用”、“冶金热力学”、“冶金和材料热力学”、“功能材料”等10余门课程。在J. Am. Chem. Soc.、Phys. Rev. Lett.、Chem. Mater., App.Phys.Lett.等杂志发表论文百余篇，获省部级科技奖励4项，授权国家发明专利11件，培养全国百篇优秀博士学位论文获得者1名、北京市优秀博士学位论文获得者2名。