凝聚態的案例
高分子凝聚態（玻璃態）結構特征
高聚物的每個分子就好像是一根長長的線，通常情況下它們可互相雜亂無章地繞在起，被稱為“無規線團”，這樣形成的高聚物內部不存在規整的結構，是類非晶態的高聚物。許多高聚物都有這樣的結構，如聚氯乙烯、聚苯乙烯和有機玻璃等，以及幾乎所有的橡膠。
但是也有少數聚合物，當它們在塑料加工機器中被加熱熔解，然后從熔體中冷卻成型時，支鏈的分子會按照一定順序規整的排列起來，形成有序的結晶結構。
由于高分子的相對分子量很大，分子運動受到牽制，因此在通常情況下，它們不能像小分子化合物那樣形成完美的單晶結構，也不能形成100% 的結晶；所謂的結晶聚合物實際上只是一部分結晶的高分子，在這類聚合物中包含許多非晶區，我們常用結晶部分的質量分數或體積分數來表示高分子的結晶度。
還有與小分子不同的是，高聚物結晶的熔融通常發生在幾度甚至十幾度的寬范圍內，這個溫度范圍稱為“熔限”。這是因為高聚物結晶的形態和完善程度很不相同，升溫時尺寸較小、不太完善的晶體首先熔融，尺寸較大、比較完善的晶體則在較高的溫度下才能熔融。
結晶影響了聚合物的性能，主要是力學性能和光學性能。結晶度越大，塑料越脆。結晶度越大，高聚物越不透明，因為光線在晶區和非晶區界面發生光散射。
線形高分子長鏈具有顯著的幾何不對稱性，其長度一般為其寬度的幾百倍至幾萬倍。在外場作用下分子鏈將沿著外場方向排列，這過程稱為取向。高聚物的取向現象，包括分子鏈、鏈段、晶片和微纖等沿外場方向的擇優排列。
取向結構與結晶結構不同，它是一維或二維有序結構。因而能夠很好取向的聚合物不一定能結晶。很多聚合物產品如合成纖維、薄膜等都是在一定條件下經過不同形式的拉伸工藝制成的。研究取向有著重要的實際應用意義。
總的來說，取向的結果使沿取向方向的力學強度增加，
展開 第三屆熱塑性復合材料國際研討會-江蘇君華特塑攜連續CF/PEEK熱塑性復合材料參加
▲ 劉傳軍博士，中國商飛，熱塑機身壁板原型原位成型技術研究
報告總共31篇，涉及PEEK聚醚酮類報告有20余篇，內容涉及纖維上漿劑改性、樹脂與纖維結合界面控制、凝聚態結構調控、焊接和粘接、復合材料制作、復合材料應用發展、復合材料裝備、無損檢測、損傷機理研究等。PEEK材料作為特種工程塑料的典型代表，與纖維復合，性能更加優異。對比傳統的鈦合金材料，密度低，可以實現明顯減重；對比傳統熱固性復合材料，韌性好，耐疲勞、耐濕熱穩定性好、可回收，迎合了航空航天、軍工、醫療、以及特殊行業的需求。
▲朱姝博士，東華大學，航空熱塑性復合材料基體凝聚態結構調控及其工程應用
研討會中匯報了不少針對熱塑性研究的典型案例。其中合作單位東華大學朱姝博士匯報的題目為“航空熱塑性復合材料基體凝聚態結構調控及其工程應用”，從構筑PEEK樹脂基體狀態的變化理論分析研究，提高復合材料的性能。通過PIF方法，實現PPS、PEEK基體強韌化，強度提高1.5-2倍，韌性提高2-4倍。后續若該方法用于生產之中，相信未來復材性能將進一步提高。
連續CF/PEEK復合材料作為業界研究的熱點，各項性能數據正在完善，相關機理的研究也在逐步深入，行業對連續CF/PEEK復合材料的認知也在逐漸加深。
▲ 安學峰高工，航空工業，熱塑性復合材料民機結構件的高效率、高質量、低成本制造
▲ 丁浩亮高工，航天材料及工藝研究所，高性能熱塑性復合材料在航天器結構件中的應用需求和實踐
▲ 鄭潔高工，航空工業，熱塑性復合材料層板失效預測研究
03、江蘇君華特塑
▲ 江蘇君華特塑展位
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司一直參加由SAMPE組織承辦的熱塑性復材展會和復材國際研討會。今年既作為參展單位，又作為匯報單位。本次展示的產品是江蘇君華復材系列的商標產品（PEEKFRTP?和JHFRTP?）。
展開 南京大學劉輝組用光學芯片模擬宇宙量子相變與時空"破洞"
因此，為了解釋目前很多觀測的宇宙現象，特別是早期宇宙起源，理論物理學家采用量子場論模型描述宇宙時空的性質，認為宇宙時空像是一種“凝聚態量子物質”，宇宙從大爆炸誕生、演化到現在，隨著溫度的降低，宇宙時空會經過一系列量子相變過程，這種相變會導致時空真空場的對稱性破缺，而在宇宙中留下各種拓撲缺陷，例如磁單極子和宇宙弦等。通過探測這些時空的拓撲缺陷，人們不但可以追溯早期宇宙的誕生過程，而且觀測量子引力效應和研究時空的本質。雖然人們已經開始嘗試尋找時空拓撲缺陷，但由于人類太空量子探測技術的局限，目前尚未成功。另外，基于宇宙時空與凝聚態物質的類比關系，理論物理學家提出了變換光學的方法，主要是在凝聚態介質中通過連續改變物質的屬性，模擬引力場彎曲時空，從而在實驗上檢驗和演示各種彎曲時空中光子態的演化特性和量子效應，例如：光子黑洞、霍金輻射效應、宇宙膨脹紅移等。
近些年，南京大學物理學院介電體超晶格實驗室的祝世寧、劉輝研究組利用變換光學芯片，開展了彎曲時空中光子態演化特性的實驗研究,取得系列成果。最近研究組的盛沖博士制備了一種二維彎曲超材料，實現一種新型的具有軸向旋轉對稱的各項異性變換光學介質，旋轉對稱中心可以模擬一維時空拓撲缺陷: 宇宙弦(圖一(a))。
圖一 (a)宇宙弦拓撲時空的嵌入圖; (b) 宇宙弦拓撲時空的角度缺損; (c)負質量宇宙弦對光線的排斥；(d)正質量宇宙弦對光線的吸引。
雖然宇宙弦不會像其他質量的天體在周圍時空中直接產生引力場，但是會造成周圍時空拓撲結構的改變，導致時空角度的缺損或盈余(圖一(b))，光在這種拓撲時空中傳播的時候，無論光子的入射位置、傳播方向、波長、偏振方向如何，都會產生一個確定的偏轉角Δ=8πGμ，偏轉的角度數值只決定于宇宙弦的質量密度μ，這是宇宙弦拓撲時空魯棒性的體現。
展開 時間晶體，永遠的運動系統？
他們將銣原子溫度降到接近絕對零度，形成玻色—愛因斯坦凝聚態，它就像光波一樣遵循量子力學原理緩慢移動，凝聚態粒子最后變成步調一致的超流體。
科學家使用激光讓銣原子蒸發逃逸，它們運動越來越慢，就像被放入冰箱。銣原子慢慢局限在一個直徑不到100微米的碗狀區域。另一組激光抽打它們，使其改變自旋方向。再撤掉束縛，沖出小碗的銣原子就表現出負質量。負質量的模擬研究早就有了，但新技術首次實現精確調控負質量物質。這一成果為探秘中子星、黑洞與暗物質等宇宙現象，或可提供全新實驗工具。
同樣聞所未聞的發明是時間晶體。它打破了時間對稱性。2012年提出的這個概念，不違背物理學理論，但卻引起了巨大爭論。現在居然制造出來了。
一般來說，處于勢能最低狀態，意味著一件東西是靜止的，然而新制造出的時間晶體處于勢能最低狀態，卻仍然是“運動”的，類似于一個不用上發條的永遠旋轉的鐘表（是不是想起了永動機？）。這種運動不意味著它能做功，而是你在不同時間觀測它，它呈現出不同的樣子。
今年，兩支美國團隊分頭模擬出了時間晶體，一條路徑是使用激光干涉金屬鐿離子鏈，另一條是用摻雜的鉆石。我們熟悉的世界，是平衡態物質的，而時間晶體是一種非平衡態的物質。超導體永恒導電，時間晶體永恒運動，物理世界比我們想的更奇怪。
展開 
寂靜春天里的動力學（上）
就是在這樣的考慮之下，筆者和朋友們決定在凝聚態物理學量子多體計算的領地中，在這個春天里培育一株幼苗，小心地澆灌它，期望它成長為凝聚態物理學量子多體計算領地中的大樹。這株幼苗，就是量子多體系統的動力學性質計算。
量子多體系統的動力學性質計算，筆者在之前的文字中有過介紹【1】，涵蓋量子多體系統的譜學和輸運行為計算，比如關聯電子材料中的準粒子譜，量子磁學和高溫超導系統中的自旋激發譜，還有關聯電子材料中最基本的電阻、熱輸運測量等等。這些能量、動量、溫度依賴的響應函數中蘊含著量子多體系統的本質信息，而且它們就是凝聚態物理實驗直接測量的物理量，比如角分辨光電子譜測量的就是關聯電子材料的電子結構（即準粒子能譜），而中子散射、核磁共振測量的就是量子磁學材料中的自旋激發譜。電阻和輸運測量的重要性更是自不待言，遠有近藤、量子霍爾效應，近有銅基、鐵基高溫超導體中的非費米液體行為，都是由電阻和輸運測量所揭示的現象。然而，如筆者在之前的文字【1】中所寫，動力學性質計算，從理論上來講是十分困難的問題，這關乎準確計算指數多的、強烈相互作用的自由度的時間演化，是幾近不可能完成之任務。動力學性質計算是量子多體系統理論發展中的核心問題，它的解決可以讓凝聚態物理學中許多難題，比如高溫超導機理和量子相變臨界行為的完整描述，得到徹底地解釋。
完整地解決量子多體系統動力學性質計算的問題，茲事體大，目前并沒有統一的方案。我們所進行的研究，是發展和應用以量子蒙特卡洛（quantum Monte Carlo, QMC）和隨機解析延拓（stochastic analytic continuation, SAC）為代表的大規模數值計算方法，通過合理地設計量子多體系統理論模型，定量地計算其動力學性質，然后把結果與以場論、重整化群為代表解析方法得到的定性預期進行比較，得到統一的認識之后，再用來解釋和指導實驗觀測。
展開 非晶材料的動力學研究取得進展！
非晶態合金（又稱金屬玻璃）是50多年前發現的一類新型的非晶材料，它的發現極大豐富了金屬物理的研究內容，日益成為凝聚態物理的研究前沿。非晶合金表現出很多獨特的物理、化學性質，特別是塊體非晶合金具有優異的力學性能，例如超高的強度和斷裂韌性、高強度、低彈性模量等。
塊體非晶合金被認為是迄今為止發現的最強、最硬、最軟、最韌的金屬結構材料。盡管近年來在非晶合金方面涌現出大批的研究成果，但非晶合金中的一些基本問題仍然缺乏清晰的認識，例如非晶態轉變的物理本質和非晶合金優異力學性能的物理本源等。目前的研究表明這些問題都與非晶合金中復雜的多重弛豫行為有關聯。在非晶態合金形成過程中，存在長時結構弛豫與短時次級弛豫（弛豫）并存的多重動力學行為，次級弛豫的行為表征以及微觀機制是目前非晶合金研究中的關鍵問題。
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室汪衛華研究組和北京理工大學呂勇軍課題組合作，采用分子動力學方法研究了非晶CuZr合金薄膜的弛豫動力學行為。在非晶態合金的弛豫動力學研究方面取得新進展，揭示了二維非晶合金薄膜材料中次級弛豫形成的微觀機理，發現在接近非晶態轉變的過冷區域存在快慢兩種亞模式。
這種多尺度的弛豫行為一直延續到非晶態。模擬結果進一步表明，弛豫在非晶態轉變溫度附近存在著一個動力學轉變。進一步的單粒子動力學分析發現轉變前的弛豫主要是隨機的、熱激活的單粒子跳躍，轉變后的弛豫主要是高度關聯的協同跳躍，后者與應力不均勻性存在著內在聯系，從而給出了非晶合金中弛豫的清晰物理圖像。這些結果對認識非晶的本質、調控非晶材料的物理性質具有意義。
相關研究成果發表在近期的《物理評論快報》[Phys. Rev. Lett. 120, 155501 (2018)]上，該工作得到了國家自然科學基金委的資助和支持。
展開 一種有望應用在5nm以下芯片的新材料
這些對硼烯進行凝聚態理論分析的科學家們使用“第一性原理”（“first-principles” ）計算方法來確定其性質和應用。
第一性原理方法根據原子組成粒子（電子和原子核）之間的基本相互作用來描述凝聚態物質。這改變了材料建模的傳統方法：不是在系統級別描述材料，量子（盡可能小的）組件和相互作用構成了理解的基礎。
原子之間的所有相互作用，例如化學和分子鍵合，都是由這些粒子級別的基本相互作用決定的。這意味著這些相互作用的準確計算機模型應該揭示由此產生的所有復雜物理現象。
支配這些相互作用的物理學相當簡單且易于理解。只有兩種粒子類型——電子和原子核——它們的行為符合基本量子力學定律。然而，第一性原理建模仍然是一個非常困難的計算挑戰。
這是因為計算機需要解決的問題非常龐大，就輸入它的計算數量而言。開發準確有效的理論和計算技術來處理每個粒子及其在物質中的相互作用對于凝聚態理論的研究至關重要。
最新研究中的第一性原理分析表明，氫化硼烯適用于納米級場效應晶體管 (FET)。FET 使用電場來控制半導體器件中的電流流動。它們具有三個終端：源極、柵極和漏極。
由于 FET 具有 100 MΩ 或更高的高柵漏（gate-to-drain）電阻，因此在 control 和flow之間提供了良好的隔離。它們還比雙極結型晶體管 (BJT) 產生更少的噪聲，并且在零漏極電流時沒有偏移電壓。FET 通常也比 BJT 具有更高的熱穩定性。
FET 適用于極低功耗的開關，這意味著由于散熱需求的減少，它們可以有效地小型化。
新研究包括對應變工程下單層 B 8 H 4的可調電子特性的詳細評估，這對二維和納米級半導體制造很重要。
該團隊還展示了基于B 8 H 4的 FET 在彈道傳導方面的表現。
展開 寂靜春天里的動力學（下）
結語
要之，動力學性質的計算，是凝聚態物理學量子多體問題研究的方向。通過以量子蒙特卡洛為代表的大規模數值計算方法，結合場論等解析手段，理解、刻畫并預測關聯電子系統的動力學行為，推動理論和實驗的進展，這樣的工作才剛剛開始。如這篇文章的兩個事例所顯示的，以量子自旋液體、去禁閉量子臨界現象，還有非費米液體現象為代表的新的量子多體現象，正在日益動搖著凝聚態物理學中朗道-金茲伯格-威爾森相變理論和費米液體理論等傳統的框架。以拓撲序、分數化、物質場與演生規范場耦合為代表的新的進展，正在呼喚著量子物質科學新范式的建立。在這個過程中，量子多體問題的動力學性質計算，打通數值、理論與實驗的界限，必將扮演著越來越關鍵的角色。
這個春天已經過去，狂躁的人們還在狂躁著。讓筆者感到欣慰的是，寂靜的力量、陽光雨露下的那株幼苗，已經悄悄地成長起來，它的幾片小小的新葉，已經煥發著新鮮生命動人的力量。在量子多體計算的領地中，動力學性質的計算，這株幼苗會靜默地、決絕地、茁壯地成長，當它在下一個、再下一個的寂靜春天里長成參天大樹的時候，狂躁的人們又會在哪里呢？
展開 Nature子刊：浙大重費米子材料獲重要進展
近年來，拓撲學這個概念被引入到凝聚態物質中，用來研究固體材料的能帶結構及相關電子性質。
外爾費米子是德國科學家威爾曼·外爾在1929年預言的，是一種零質量的費米子。此后近一個世紀的時間里，物理學界一直沒有放棄對它的探求。最近人們發現，一些凝聚態材料中的準粒子激發與外爾費米子相似，這為尋找外爾費米子開拓了新的方向，具有重要物理意義。另外，由于受到拓撲保護，具有相反手性的兩個外爾費米子之間的散射很弱，這對解決當前電子器件小型化和多功能化所面臨的能耗問題具有重要應用價值。
外爾費米子變“重”了
在先前發現的大部分外爾半金屬材料中，電子之間的相互作用都比較弱，其物理圖像相對簡單。“電子關聯效應對拓撲量子態有什么影響？外爾費米子是否可以存在于一些強關聯電子體系？這是物理學家們更關心的一個問題。”袁輝球這樣說。
重費米子材料是一類典型的具有強電子相互作用的材料體系，主要存在于鑭系和錒系化合物中。顧名思義，重費米子體系的電子有效質量很“重”，可達自由電子質量的1000倍以上。人們普遍認為，這種有效質量的增加是電子之間通過近藤效應產生的。先前的研究表明，重費米子體系具有豐富的宏觀量子現象，是研究非常規超導和絕對零度下的量子相變的理想材料體系。那么，在這樣一類關聯電子材料中，是否存在外爾費米子等拓撲量子態呢？
從字面意思來看，重費米子和外爾費米子的概念似乎是矛盾的。外爾費米子在理論上來說是沒有質量的，而重費米子的有效質量卻很重。一個沒有質量的粒子又怎么會“重”呢？實際上，外爾費米子的“零質量”是指一種獨特的能量色散關系：在外爾節點附近，外爾費米子的能量與它的波矢成正比關系，其比例系數是個常數。若外爾節點位于費米能級附近，該常數即為費米速度。
展開 《PRL》銅基高溫超導電性理論獲進展！
不同于在d波超導體中的節點V型局域態密度，掃描電子顯微鏡（STM）在單層CuO2面上發現無節點U型局域態密度。這一實驗結果對銅基高溫超導體中已經廣泛認可的CuO2面d波配對超導體提出新的挑戰。
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心凝聚態理論與材料計算重點實驗室胡江平研究員（T06組）與美國波士頓學院汪自強教授、波士頓學院蔣坤博士后和德國維爾茨堡大學吳賢新博士后（物理所博士）合作，通過理論計算發現在Bi2212上的單層CuO2面是一個多軌道引起的全能隙，無節點高溫超導體。首先，密度泛函理論計算表明，CuO2/Bi2212界面上存在著大量的電荷轉移，使得CuO2單層高度過摻雜到3d8Cu3+狀態附近。
在常規銅基超導中，Cu處于3d9Cu2+狀態附近。通常可以通過構建單帶以d_x2-y2為主的Zhang-Rice單態描述CuO2的電學性質。但在3d8Cu3+狀態情況下，Cu的d_x2-y2和d_3z2-r2軌道都變得很重要。通過構建一個eg兩軌道模型發現高度過摻雜CuO2單層存在兩個不同費米面。在布里淵區中心Γ點和邊角M點，分別存在一個電子型費米面（Γ）和一個空穴型費米面（M）。借鑒鐵基超導中S±波配對經驗，CuO2單層同樣也可以得到S±波配對。鑒于自旋自由度和軌道自由度都起重要作用，自旋軌道交換作用會產生具有延展S波配對對稱性，并且能隙與塊體d波能隙可比的無節點超導體[3]。這些結論與清華大學薛其坤院士團隊實驗吻合。這一研究為高度過摻雜區銅基超導，尤其是臭氧環境下過渡金屬氧化物異質結提供新的研究方向。
圖1: 隨著空穴摻雜濃度（xh）的銅基超導示意相圖。圖左邊是在通常塊體中實現的單帶d波超導體，圖右邊是在單層CuO2/Bi2212中實現的雙軌道無節點超導體。插圖顯示它們各自的費米面。
展開 基于comsol的熱電+電卡制冷仿真分析
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p>隨著十年前凝聚態材料中巨電卡效應( Giant Electrocaloric Effect)的發現,如今電卡制冷技術從材料端到器件端都取得了長足的進展,并成為顛覆性創新研究熱點。由于無需依賴壓縮機目軀動電場能容易回收,電卡制冷器件輕便、無噪聲、易集成,因此有望應用在傳統技術以滿足的一些新需求、新領域中,例如:可穿戴熱管理器件、(數據中心)芯片原位熱管理、電動汽車低能耗熱管理等。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/5ac31d4a81a9439d9a72208e7273079e.png" height="515" width="596"></p><p> 電卡效應是凝聚態材料在變化的電場強度下表現出的一種可逆的溫度變化。在電場變化過程中,電介質發生電偶極子嫡變,釋放或吸收相變潛熱。利用電卡材料的這一特性,可以建立與傳統蒸氣壓縮式制冷循環一一對應的電致固-固相變循環。和傳統制冷方式相比,其工作過程不直接釋放溫室氣體;而電能的回收和再利用使電卡制冷技術表現出非常高的循環效率。電卡制冷技術直接使用電場軀動,輕便無噪音、易集成,在可穿戴熱管理、芯片熱管理、分布式局域熱管理、航空航天等領域具有巨大的潛力。
展開 
低維非晶材料動力學行為研究新進展 附材料的動力學行為張慶明下載
同時凝聚態物理諸多前沿問題也都與低維材料及其制備工藝息息相關。然而，目前對于低維非晶材料的研究及相關報道還很少。2007年，Ediger利用薄膜沉積技術獲得了超穩玻璃，2008年Forrest發現玻璃表面具有類液體性質(49)，此后非晶薄膜與表面的研究逐漸得到了研究者們的關注。由于對納米非晶顆粒的動力學特征以及與其相似尺度的晶體材料的差異研究很少，因此，低維非晶材料動力學行為研究對認識非晶基本科學問題如玻璃轉變、力學行為具有重要意義。
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心汪衛華研究組在低維非晶顆粒動力學研究中取得進展，博士生曹乘榕等在研究員白海洋的指導下，和谷林研究組合作，通過PLD在非晶氮化硅襯底上沉積Pd80Si20超薄膜，形成不同尺寸的PdSi納米顆粒（如圖1所示）。在電子束輻照條件下，通過高分辨透射電鏡和球差電鏡原位觀測，實時觀測到這種納米顆粒逐漸開始隨機運動，并在顆粒間距小于1nm時發生顆粒之間的碰撞融合，整個過程僅在數秒至幾十秒內完成，如圖2所示。根據納米顆粒合并過程的觀察時間t，利用顆粒融合模型：τ=ηd/γ，估算出納米顆粒的粘度值η，τ為合并弛豫時間，γ為顆粒表面能，d為顆粒直徑。研究發現納米顆粒粘度與直徑有冪律關系：η∝d4.2。圖3和圖4展示了非晶顆粒、晶體顆粒及非晶-晶體顆粒合并過程中動力學差異對比。可以看出相同尺寸的非晶顆粒在80秒內完成了整個合并過程，但晶態顆粒到100秒時仍未完全合并，從而觀測到非晶顆粒具有比晶態顆粒更高的動力學活性。觀測到非晶顆粒的粘度為109 Pa·s，比玻璃轉變時的玻璃粘度（1013Pa·s）低4個數量級，其粘滯系數和過冷液體類似，從而證明非晶納米顆粒在室溫下表現出類液體行為。
展開 Materials Studio零基礎專題培訓重磅來襲
COMPASS：支持對凝聚態材料進行原子水平模擬的強大力場，能夠在廣泛的溫度、壓力范圍內預測孤立體系或凝聚態體系中各種分子的結構、構象、振動及熱物理性質。
Amorphous Cell：允許建立無定型系統的代表性模型，并對主要性質進行預測，研究內聚能密度、狀態方程行為等。
Reflex：模擬晶體材料的X光、中子以及電子粉末衍射圖譜，幫助確定晶體結構并解析衍射數據。
DMol3：獨特的密度泛函量子力學程序，可以模擬氣相、溶液、表面及固體等過程及性質。
CASTEP：先進的量子力學程序，廣泛應用于陶瓷、半導體、金屬等多種材料的研究，包括晶體材料的性質、表面和表面重構的性質等。
3. 應用領域
材料科學研究：用于構建、顯示和分析分子、固體及表面的結構模型，研究、預測材料的相關性質。
工業應用：廣泛應用于石化、化工、制藥、食品、石油、電子、汽車和航空航天等工業部門。
4. 優勢特點
用戶友好界面：采用Microsoft標準用戶界面，方便用戶通過各種控制面板直接對計算參數和計算結果進行設置和分析。
高度模塊化：用戶可以自由定制、購買自己的軟件系統，以滿足研究工作的不同需要。
跨平臺兼容：支持多種操作系統，使得用戶可以在不同的計算環境中使用Materials Studio進行研究。
Materials Studio是一個功能強大的材料計算軟件，它不僅提供了豐富的模塊來滿足不同研究領域的需求，還具有高度的用戶友好性和靈活性。無論是學術研究還是工業應用，Materials Studio都能提供強有力的支持。
二、培訓方式
本次培訓全程線上授課, 采用一對一或者一對多方式進行, 以視頻方式授課，工程案例講解，答疑，技術交流，學員需要自行準備電腦。
展開 PNAS：黑磷單晶的高壓研究重要進展！
最近，中科院物理所/北京凝聚態物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室EX6組博士孫建平、研究員程金光與凝聚態理論與材料計算重點實驗室研究員向濤，聯合美國德克薩斯大學奧斯汀分校博士李翔、教授周建十、John B. Goodenough、寧波大學博士高淼、日本東京大學教授Yoshiya Uwatoko等合作者，采用六面砧大腔體高壓低溫物性測量裝置，在15GPa靜水壓、1.5 K最低溫和9T磁場的綜合極端環境下，對高質量的黑磷單晶開展了細致的高壓下磁電輸運性質測量，重現了黑磷豐富的高壓相和電子物態，并詳細表征了它們的磁電輸運行為，為全面理解黑磷高壓相的物理性質提供了重要信息。相關成果近日發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
文章鏈接
http://www.pnas.org/content/115/40/9935
他們首先利用六面砧裝置測試了黑磷單晶的室溫電阻率隨壓力的依賴關系，如圖1所示，電阻率在~1GPa、5GPa和10GPa表現出明顯的反常，分別對應A17相的Lifshitz轉變、A17-A7和A7-SC結構相變，與之前的高壓研究結果吻合。
圖1. 黑磷單晶的結構相變與電阻的壓力依賴關系。
展開 Nature子刊：金屬所準晶異質形核析出機理
準晶的發現沖擊了凝聚態物質關于晶體平移周期性的概念。準晶一經發現，就因其特殊的結構和性能激發起材料和凝聚態物理等多個領域的研究熱潮。由中國科學院院士郭可信帶領的中科院金屬研究所研究團隊在準晶研究上取得了一批有影響力的科學成果，以色列科學家Shechtman因發現準晶被授予2011年的諾貝爾化學獎。但準晶的形核與長大理論仍停留在模型階段，缺乏實驗的支持，因此準晶起源的原子尺度機理仍是極具挑戰性的科學問題。
位錯不僅直接影響材料的物理、化學和力學等一系列性能，而且可以促進強化相的異質形核析出，從而影響材料顯微結構及其演變規律，因此是材料科學研究的重要內容之一。位錯破壞了晶體中局域原子堆垛的對稱性，在位錯芯引入五元環、七元環等基體晶格中不存在的原子構型。二十面體原子團簇具有五次旋轉對稱，是一種低能量的原子組態。研究者們推測凝固過程中準晶很可能是由過冷液態金屬中的二十面體團簇發展而來的。
近日，金屬所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室固體原子像研究部博士楊志卿、研究員葉恒強基于位錯芯局域原子排列和準晶團簇兩者間結構之間相似的五次旋轉對稱性，提出了晶體中的位錯可能作為二十面體團簇的形核點，進而誘發準晶固態析出的研究構想。相關研究成果發表在《自然-通訊》上。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-018-03250-8
該研究利用掃描透射電子顯微術系統地研究了Mg-Zn二元合金中Zn原子在位錯芯處的偏聚和局域結構演化，發現沿位錯形成的析出相不是MgZn2、Mg4Zn7等拓撲密堆晶體相，而顯示準周期性的類Penrose隨機拼接結構。
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