header
邓辉球

发布于:2018-03-20 星期二 08:43:15 点击数:8815


“岳麓学者”特聘岗教授、博士生导师,核装备可靠性技术湖南省重点实验室副主任

材料辐照损伤与使用寿命的多尺度计算模拟预测与评估、计算物理学/计算材料科学

办公室:物电学院 A栋310 室;电话:0731-88823653; Email:  hqdeng @ hnu.edu.cn     

基本信息

课题组简介:

      本课题组(湖南大学极端条件材料模拟研究中心)主要结合国家重大战略需求开展高能中子/离子辐照、高温和高压等极端条件下物质微结构与其性能关系的超大规模计算模拟与仿真研究工作,涉及材料、物理、信息、人工智能等前沿学科。课题组现有4位教授(其中中组部 “千人计划” 特聘专家1名),4位副教授,2位讲师,40多位博士生和硕士生。

      课题组目前承担科技部国家重点研发计划专项3项(1项项目首席、1项课题负责、1项子课题负责)和国家自然科学基金项目10余项。与美国密西根大学、普渡大学、北京航空航天大学、北京大学、山东大学、天津大学、中国工程物理研究院(九院)、中国原子能科学研究院( “401”)、中国科学院(兰州近代物理所 / 合肥固体物理所 / 合肥等离子体物理所)、中广核研究院有限公司和中国核动力研究院等单位建立了实质性的密切合作关系。

      课题组曾为九院等单位多批次培养博士生和青年参研人员,也有北京大学、天津大学、武汉大学和厦门大学等单位的博士生长期在本课题组进行委托联合培养。

备注本课题组只做超大规模计算机模拟与仿真研究,不做具体实验(实验方面由合作单位承担),无需谈 “核” 色变。

科研平台:

1) 国家超级计算长沙中心

       该中心是科技部授牌的我国六大国家级超级计算中心之一,使用计算速度为每秒一千三百多万亿次的 “天河一号” 主机(曾在世界超级计算机Top 500强榜单上排名第16位),近期计划升级为百亿亿次 (E级) “天河三号” 超级计算机。本课题组长期大量使用超算中心提供的计算机时服务。

2) 核装备可靠性技术湖南省重点实验室

       实验室三个主要研究方向:核装备可靠性设计与仿真、核级材料可冲性评价与装备开发、核装备可靠性测试与评估

       本人负责第一个研究方向。

教育背景

  • 1991.09. -1995.07.  湖南师范大学物理系 物理专业 本科生,理学学士;

  • 1995.09. -1998.07.  湖南师范大学物理系 理论物理/凝聚态物理专业 硕士生,理学硕士;

  • 1998.09. -2001.07.  湖南大学应用物理系/材料科学与工程学院 材料物理与化学专业 博士生,工学博士;

  • 2005.09. -2006.01. 上海外国语大学 教育部出国留学人员培训部 德语强化班。

工作履历

  • 2001.07. -2001.11. 湖南大学讲师;

  • 2001.11. -2005.05. 湖南大学副教授;

  • 2005.05. - 至今  湖南大学教授,博士生导师(2010 —);

  • 2004.12. -2006.10. 中科院大连化物所催化基础国家重点实验室 理论催化组 访问学者;

  • 2006.12. -2007.12. 德国马普学会Fritz-Haber研究所 理论系 访问学者;

  • 2010.02. -2011.02. 美国西北太平洋国家实验室(PNNL)访问学者。

学术兼职

  • Editorial board member of Materials Theory,https://materialstheory.springeropen.com/about/editorial-board,2019.10. —

  • 中国材料研究学会计算材料学分会第三届委员会委员,2016.07. —

  • 中国核学会辐照效应分会第一届理事会理事,2018.09. —2022.09

  • 湖南省核学会常务理事

 

研究领域

研究领域:计算凝聚态物理 / 计算材料科学 / 核材料等先进能源材料

借助超级计算机(国家超级计算长沙中心),应用多尺度计算模拟方法(密度泛函理论、分子动力学和蒙特卡洛等),研究离子/中子辐照、高温和高压等极端条件下物质的微观缺陷结构与其物理、力学等性能的关系,预测与评估核材料辐照损伤与使用寿命。

目前的主要研究方向:

(1) 极端条件下原子间相互作用势函数的构建及其应用研究;

(2) 核材料辐照损伤与使用寿命的多尺度计算模拟预测与评估;

(3) 新型能源材料设计。


科研项目

部分在研国家级科研项目和课题:

  1,主持,国家自然科学基金面上项目:金属钨中辐照嬗变钨铼析出相形核机理的原子模拟(51771073),2018.01-2021.12。

  2,主持 (课题负责人),科技部国家重点研发计划磁约束核聚变能发展研究专项项目:“聚变堆金属材料中子辐照计算模拟” —— 课题 “辐照初级损伤结构与氢氦效应”(2018YFE0308101),2018.12-2023.11;北京航空航天大学为该项目牵头承担单位。

  3,主持(子课题负责人),科技部国家重点研发计划高性能计算重点专项项目:“数值反应堆原型系统开发及示范应用”(2017YFB0202300) —— 子课题(2017YFB0202303),2017.07-2021.06; 原子能院 (401) 为该项目牵头承担单位。

  4,参加,科技部国家重点研发计划材料基因工程关键技术与支撑平台重点专项项目:“高通量多尺度材料模拟与性能优化设计平台”(2018YFB0704000),2018.07-2022.06;湖南大学为该项目牵头承担单位,本课题组主持该项目。

已经结题国家级科研项目和课题:

  1,主持,国家自然科学基金项目:钨纳米丝中氦泡的形核与释放机理研究(51371080),2014.01-2017.12;

  2,主持,国家自然科学基金项目:气体分子在金属铀表面行为的理论模拟研究(10976009),2010.01-2012.12;

  3,主持,国家自然科学基金项目:负载型纳米钯和铂颗粒表面氢的吸附与催化特性理论研究(20403004),2005.01.-2007.12;

  4,主研(骨干),科技部国际热核聚变实验堆计划专项:“液态锂壁在未来聚变装置应用的基础研究”(2013GB114000) 子课题,2013.01-2017.12;中国科学院大学为该项目牵头承担单位。

另外还主持或参与完成了20余项国家级和省部级科研课题。

学术成果

发表学术论文被 SCI 收录170余篇,他引近两千篇次,H-因子为23;

论文清单见 Orcid ID: 0000-0001-8986-104X 或者 ResearcherID: A-9530-2009.

近期代表性论文(均为通讯或共同通讯作者):

A,核材料研究方面(辐照损伤、氦效应、腐蚀和原子间相互作用势函数等)

1,Interatomic potentials of W-V and W-Mo binary systems for point defects studies, Journal of Nuclear Materials, 531(2020)152020, DOI: 10.1016/j.jnucmat.2020.152020.

2,Understanding the release of helium atoms from nanochannel tungsten: A molecular dynamics simulation, Nuclear Fusion, 59 (2019) 076020; DOI: 10.1088/1741-4326/ab14c7.

3,Effect of MCl3 (M=La, U or Sc) component on the local structurs and transport properties of LiCl–KCl–MCl3 eutectic: A molecular dynamics study, Electrochimica Acta, 306 (2019) 366376; DOI: 10.1016/j.electacta.2019.03.123.

4,Molecular dynamics simulations of the high-energy radiation damage in W and W-Re alloys, Journal of Nuclear Materials, 524 (2019) 9-20; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.06.027.

5,The interactions between rhenium and interstitial-type defects in bulk tungsten: A combined study by molecular dynamics and molecular statics simulations, Journal of Nuclear Materials, 522 (2019) 200–211; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.05.003.

6,Corrosion characteristics of copper in static liquid lithium under high vacuum, Journal of Nuclear Materials, 513 (2019) 282–292; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.10.037.

7,Shockwave generates <100> dislocation loops in bcc iron, Nature Communications, 9 (2018) 4880; DOI: 10.1038/s41467-018-07102-3. (与美国密西根大学等单位合作完成)

8,Effect of neon on the hydrogen behaviors in tungsten: A first-principles study,Journal of Nuclear Materials, 510 (2018) 492–498; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.08.041.

9,New interatomic potentials of W, Re and W-Re alloy for radiation defects,Journal of Nuclear Materials, 502 (2018) 141–153; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.01.059.

10,First-principles study of the adsorption properties of atoms and molecules on UN2 (001) surface,Journal of Nuclear Materials, 493 (2017) 124–131; DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.05.049.

B,电池及其它新能源材料研究方面

1,Dopant segregation boosting high voltage cyclability of layered cathode for sodium ion battery, Advanced Materials, 31 (2019) 1904816; DOI: 10.1002/adma.201904816.(与北京工业大学实验合作,我们负责计算模拟)

2,Theoretical Insights into Nitrogen Fixation on Ti2C and Ti2CO2 in a Lithium-Nitrogen Battery, Journal of Materials Chemistry A, 7 (2019) 19950–19960, DOI: 10.1039/C9TA06232G.

3,Atomistic insights into the reaction mechanism of nanostructured LiI: Implications for rechargeable Li-I2 batteries, Energy Storage Materials, 17 (2019) 211–219; DOI: 10.1016/j.ensm.2018.07.016.

4,Revealing the Reaction Mechanism of Sodium Selenide Confined within a Single-Walled Carbon Nanotube: Implications for Na–Se Batteries,ACS Applied Materials & Interfaces,11 (2019)4995–5002; DOI: 10.1021/acsami.8b18555.

5,A first-principles investigation of the ScO2 monolayer as the cathode material for alkali metal-ion batteries,Journal of Materials Chemistry A, 6 (2018) 3171–3180; DOI:  10.1039/C7TA10233J.

6,An Ab-initio Study for Probing Iodization Reactions on Metallic Anode Surfaces of Li–I2 Batteries, Journal of Materials Chemistry A, 6 (2018) 7807–7814; DOI: 10.1039/C8TA00356D.

7,Does Mg-I2 Battery Suffer Severe Shuttle Effect? Journal of Physical Chemistry C, 122 (2018) 28518–28527; DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b09507

8,Evaluating Pristine and Modified SnS2 as a Lithium-Ion Battery Anode: A First-Principles Study, ACS Applied Materials & Interfaces, 7 (2015) 4000–4009; DOI: 10.1021/am5068707.

9,Effects of solute size on solid-solution hardening in vanadium alloys: A first-principles calculation, Scripta Materialia, 100 (2015) 106–109; DOI: 10.1016/j.scriptamat.2015.01.006.

10,Diffusion of Co, Ru and Re in Ni-based superalloys: A first-principles study, Journal of Alloys and Compounds, 588 (2014) 163–169; DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.11.024.

奖励与荣誉

  • 湖南大学“岳麓学者”(特聘岗B),2019年;

  • 湖南大学“优秀教师”,2018年;

  • 湖南省普通高校学科带头人,2011年;

  • 湖南省优秀硕士学位论文指导教师,2011年;

  • 湖南省首届新世纪“121人才工程”人选,2005年;

  • 湖南大学第二届“育英计划”人选,2004年;

  • 湖南省普通高校青年骨干教师,2004年;

  • 第三届湖南省高等学校多媒体教育软件大奖赛一等奖,2003年。