探索可再生能源材料的“第一性原理”设计

魏苏淮教授开讲“物理前沿讲座”第一课

发布时间:2026-09-01浏览次数:17

831日,正值新学期开学之际,我校本科生课程"物理前沿讲座"正式拉开帷幕。

物理前沿讲座是我校为本科生量身打造的前沿科普与科研启蒙课程,旨在通过顶尖学者的面对面交流,帮助本科阶段的同学拓宽学术视野,了解学科发展最前沿。首场讲座在热烈的掌声中开始,在师生深入互动中圆满结束,同学们纷纷表示受益匪浅,对接下来的系列讲座充满期待。

作为该系列课程的第一讲,学院特邀物理学院院长魏苏淮教授担任主讲嘉宾,为选修该课程的8位本科生带来了一场题为《First Principles Design of Materials for Renewable Energy Applications》(可再生能源材料的第一性原理设计)的精彩学术报告。

尽管这是一门本科生课程,但魏苏淮教授的报告吸引了远超选课人数的听众。讲座现场不仅有选修该课的82025级本科生,还迎来了众多博士生、博士后以及2026级新生。不大的报告厅里,不同研究阶段的师生齐聚一堂,充分体现出魏教授学术报告的号召力与前沿课题的广泛吸引力。  

                 

讲座中,魏苏淮教授首先指出,化石燃料资源有限且会引发环境问题,未来必须被太阳能等清洁能源所替代。然而,清洁能源的广泛应用离不开具有独特结构、光学、电学及热学性能的新型功能材料。利用第一性原理技术进行材料设计,是计算材料科学领域的终极目标之一。近年来,随着第一性原理电子结构理论与计算能力的飞速发展,人们已经能够根据知识积累,针对特定能源应用需求,反向设计出具备独特性能的新材料。这种方法现已成为加速清洁能源材料科学发现的重要工具。

随后,魏教授深入浅出地讲解了如何利用计算方法理解与设计清洁能源材料。他重点介绍了该方法在太阳能电池材料、热电材料以及能源存储材料三个方向的应用,展示了计算模拟如何为实验提供精准的理论指导,从而大幅缩短材料研发周期。

                    

报告结束后,现场学术氛围十分浓厚。在互动环节,大家踊跃提问,不同学术视角的碰撞令讨论格外热烈。魏苏淮教授耐心细致地一一解答,并鼓励本科生要夯实物理基础,敢于跨界思考,积极拥抱计算物理与能源材料科学交叉融合的新趋势。

来源|理学部物理学院
编辑|傅意涵

责编|傅意涵

审校|傅意涵


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