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2025年1月
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發(fā)布時間: 2022-05-26
極端氣候正在威脅人類社會的生活與生產,，二氧化碳排放引發(fā)的溫室效應尤甚，“雙碳”目標應運而生,。
太陽能技術的進步,，是助力我國“雙碳”目標實現的主力軍，其中太陽能發(fā)電系統(tǒng)與光催化新技術更是重中之重,。通過計算模擬來解決太陽能轉化過程中的激發(fā)態(tài)動力學問題,，以促進新型太陽能電池與光催化材料發(fā)展，提升太陽能轉換效率,，成為業(yè)內諸多學者深耕的前沿陣地,。
趙瑾教授攜具備獨立知識產權的Hefei-NAMD，引領雙碳目標下的高效科技創(chuàng)新
激發(fā)態(tài)動力學是凝聚態(tài)物理中至關重要且富有挑戰(zhàn)的科學問題,，不僅需要從時間,、空間、能量和動量等多個維度來描述,，同時還需要考慮各種準粒子的相互作用以及多體效應從高能級到低能級時間尺度,。
針對這一問題，中國科學技術大學趙瑾教授課題組開發(fā)了具有獨立知識產權,、自主可控的激發(fā)態(tài)動力學第一性原理計算軟件Hefei-NAMD, 構建了可以同時從時間,、空間,、動量、能量,、自旋等多個維度研究凝聚態(tài)體系激發(fā)態(tài)動力學的理論和程序框架,，并率先實現了自旋分辨的real-time GW+BSE（GW+rtBSE）激子動力學。
基于此套方法,，趙瑾教授團隊研究了凝聚態(tài)體系激發(fā)態(tài)動力學的諸多問題,，包括界面電荷轉移動力學、電子空穴復合動力學以及二維半導體材料的谷激子動力學等,，發(fā)展了GW+rtBSE方法,，通過引入固定介電函數近似，成功實現在模擬動力學過程中,，只需進行一次GW計算,。在基本保證結果準確度的基礎上，大幅度減少了計算量,，首次實現了上百個原子GW+rtBSE的10皮秒含時演化,。
VSe2 測試，超胞54個原子
Hefei-NAMD的發(fā)展,，將助光催化,、表面等離基元，半導體發(fā)光,、太陽能電池等領域中的激發(fā)態(tài)動力學問題的解決一臂之力,。
利用第一性原理計算了解光催化
曙光海量算力與Hefei-NAMD強強聯(lián)合，助力雙碳目標落地
曙光智算攜手國產自主第一性原理計算軟件Hefei-NAMD,，以海量算力,、高速網絡、EB級存儲資源,、專業(yè)統(tǒng)一的運營管理為Hefei-NAMD提供智能科研計算平臺,，目前已完成全面適配部署，測試成績表現優(yōu)異,。通過模擬激發(fā)態(tài)載流子在實空間,、能量空間和動量空間的含時演化，為凝聚態(tài)體系的激發(fā)態(tài)動力學及準粒子耦合過程提供了深刻細致的理解,，為綠色能源變革貢獻力量,。
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