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研究成果

我从事多/跨学科研究，主要涉及理论晶体学，凝聚态物理，理论化学，材料科学，计算数学和地球科学。 我们开发了新颖的计算材料发现方法，目标是预测新材料（它们多是具有科学研究意义或工业应用价值的材料，行星或合成材料等）。 我们研究的主要目标是实现计算材料的发现。 在基础理论和计算工具的帮助下，我希望了解控制固体结构和性质的因素，它们的结构和电子跃迁--特别是在极端压力条件下。

这些研究的主要包括:

  1. USPEX：晶体结构预测方法 (EPSL 2006, J.Chem.Phys. 2006, Comp.Phys.Comm. 2006, Acc. Chem. Res. 2011).
  2. 进化赝动力学：一种预测晶体结构的有效方法，也能够预测相变机制 (CrystEngComm 2012).
  3. 开发可量化/可视化势能面的方法 (J.Chem.Phys. 2009).
  4. 预测相变机理的变晶胞微移弹性带法 (Comp. Phys. Comm. 2013).
  5. 开发多目标性质全局优化算法，为在计算机上发现材料提供了一种新方法。 (PRB 2011)
  6. 后钙钛矿型MgSiO3的理论发现和实验验证，MgSiO3是地球D''层的主要矿物 (Nature 2004). 许多独立研究证实了这一发现。
  7. 基于第一性原理分子动力学对MgSiO3钙钛矿和后钙钛矿的流变学进行了首次理论研究（Nature，2005年）并对地球D''层地震各向异性提出了新解释。 钙钛矿和后钙钛矿等多型结构的预测，可能是新的地幔矿物，由O.Tschauner在2008年通过实验证实。
  8. 根据地幔中温度分布的地震层析成像的矿物物理解释 (Nature 2001). 地球地幔的热模型 (EMU Lecture Notes 2002).
  9. 地球矿物相图的从头计算 (Nature, PNAS, PRL, Phys.Rev.B, J.Chem.Phys., 2003-2006). CaCO3（EPSL 2006)，MgCO3和CO2（EPSL 2008)，Fe2C（Uspekhi-Physics 2012）新型高压矿物相的预测和发现。
  10. 用于金刚石压砧室实验的先进压力校准方法，以及新颖的P-T压力刻度 (DAN 2003, 2006; PRB 2007).
  11. 发现部分元素的新型高压结构 - 硼的离子相（Nature，2009年1月）和钠的透明绝缘相（Nature，2009年3月）。 预测和阐明甲烷中压力诱导的结构转变（JCP 2010），硅烷（PRL 2009），锗烷（PRL 2008），锡烷（PNAS 2010），碳（PRL 2009），氮（PRL 2009） ，钙（PNAS 2010），新型氢化锂（PNAS 2009），石墨烷相（PNAS 2011），氧化氙（Nature Chemistry 2013），硼氢化镁（PRL 2012），硼烷（PRL 2013），二维硼（PRL） 2014）。
  12. 确定一种新型碳同素异形体的结构-“超硬石墨” (J.Chem.Phys. 2006, PRL 2009, Scientific Reports 2012).
  13. 预测和验证在压力下热力学稳定的新型奇特化合物：例如，在Na-Cl系统的（Na3Cl，Na2Cl，Na3Cl2，NaCl3，NaCl7）和Mg-O系统的（Mg3O2，MgO2）。 (Science 2013; Phys.Chem.Chem.Phys. 2013).