近日，深圳研究生院新材料學院在新材料的設計與模擬計算等基礎理論方法開發領域取得新進展🌰，為加速新能源材料的設計開發提供了有效的理論模型和計算方法。此項工作由深圳研究生院新材料學院院長潘鋒教授與陶國華副教授合作完成，研究論文以快報形式刊發於最新一期化學物理雜誌（Journal of Chemical Physics, http://jcp.aip.org）上面，該雜誌是理論化學國際性權威雜誌🏊🏽♂️，是原子、分子、化學物理領域引用率最高的期刊之一。
目前，如何能夠對實際的復雜材料體系進行精確有效的靜態➿、特別是動態的模擬和計算是全球具有挑戰性的課題之一。深圳研究生院新材料學院已經將新材料的“DNA”（“密碼”）研究，特別是新型清潔能源（柔性太陽能電池和電動汽車動力電池）材料的“DNA”設計與模擬計算作為研究和開發的重點。該學術論文的價值與意義在於，提出和建立對復雜材料體系的動態過程進行優化路徑的選擇，並有效地抓住問題的關鍵🧔🏽♂️、提高運算效率、縮短設計模擬新材料的時間🐜。
新材料的“DNA”（“密碼”）研究是從分子水平設計和開發新材料，而其中涉及的動態相互作用是關鍵性問題👰🏽♂️🏠。在材料的分子動力學過程中，量子效應往往發揮著舉足輕重的作用，比如納米尺度上的載流子輸運🤷、新一代清潔能源中光伏效應和動力電池的儲能性質與充放電過程等等。對於處理復雜材料體系中的量子效應🤦🏻♀️，半經典初值表示方法是目前最為經濟有效的代表性方法🛜🤚🏻。半經典初值表示方法基於經典軌線的相空間統計平均🪰，通過考慮軌線間的相幹引入量子效應🙎🏿♀️。對於一般的時間關聯函數半經典初值表示式包含相空間的雙重積分，因此對於復雜的分子體系，其運算量十分巨大😯。
此前不含任何進一步近似的半經典初值表示方法只能較好地描述體系中只包含幾個自由度動力學過程⛄️。本篇研究是發現了一種新方法，該方法應用統計力學重點取樣的核心思想，通過考慮軌線間的關聯性大幅度提高計算半經典時間關聯函數的運算效率🍳🥷🏿。新方法目前已成功描述了多達21個自由度的復雜分子體系的量子相幹效應。
與熱浴振動模耦合的碘分子的振動量子相幹效應
建院以來🚫，深圳研究生院新材料學院科研進展顯著，2012年，新材料學院組織深圳動力電池相關七家企業建立產業鏈協同研發群體，成功申報三部委（財政、工信、科技）聯合“2012年度國家新能源汽車 (動力電池）技術創新工程項目”🪆，獲國家獎勵資金1.5億元（項目總投資7.8億元人民幣）🚂， 其中電動汽車動力電池新材料的“DNA”（“密碼”）研究、設計與模擬計算是本國家創新工程的開發重點之一。
編輯：Moo
