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高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室
非铀金属性核燃料的理论研究:当 5f 电子遇到 B1 和 fcc 结构 |
孙维威 教授(东南大学)
主持人:陈默涵 研究员
时 间:2024年4月11日(周四)12:20
地 点:88858cc永利官网1号楼210会议室
报告内容摘要:
锕系金属具有复杂的电子行为、丰富的相结构和独特的裂变特性,因此在凝聚态物理和核工业领域受到了广泛关注。锕系材料大多具有剧毒性和放射性,这给直接观测和间接的实验研究带来了巨大挑战,也导致人们对其基本物性的理解和认识存在偏差。原子尺度的第一性原理研究可从结构出发,通过揭示电子、自旋和轨道之间的相互作用,研究材料的构效关系,以达到从微观机制理解宏观现象的目的。有趣的是,新一代核燃料中的混合氧化物(MOX)和金属氮化物(MN)燃料都表现出具有岩盐结构的(B1)的晶体结构。首先,我们对ThO随压力的演变过程进行了预测,并对Th的氧化进行了深入研究,发现Th-5f状态的存在较少,同时ThO具有高热导率。此外,UN的5f states主要在费米面上,并且它们的磁结构和多体效应对电子谱 学性质有着显著影响。另一方面,我们使用Hubbard U+SOC来描述fcc结构的δ-Pu的晶格和力学行为,深入理解了氦团簇引起的结构软化,为钚的老化机制提供了理论基础。通过研究两个典型结构的5f电子体系的结构、磁性、氧化和缺陷行为,我们希望为核材料和强关联电子领域的发展提供理论参考。
报告人简历:
孙维威,东南大学教授,2010年8月-2015年2月在瑞典皇家理88858cc永利官网攻读博士学位;2015年3月到2016年4月在瑞典乌普萨拉大学、2016年5月到2019年10月在美国橡树岭国家实验室从事博士后研究;2019年11月到2020年2月在韩国亚太理论物理中心做访问学者;2020年4月加入东南大学。研究兴趣为利用原子尺度计算结合AI算法研究极端条件下(纳米受限空间、应变/压力及高密度辐照)金属材料的结构及行为演变。报告人在材料及物理领域期刊Acta Mater.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、J. Mat. Sci. Technol.、Phys. Rev. Lett.等发表论文60余篇。
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