基于集成计算的材料设计基础科学问题

②材料微观结构和量子效应的功能材料集成设计。如何在半导体器件中克服或利用量子效应，是当前功能材料研究的难点。拟研究若干种关键半导体材料（如Si基材料和超薄膜材料）和氧化物材料（如铁电材料等）在光电器件、传感器、场效应管等方面的应用，发展精确预测这类复杂材料体系在实际工作条件下各种性能的集成计算方法，以材料的微观结构为基础进行功能材料的设计。 （3）材料计算设计平台与工具的开放服务

开放重大项目研究成果由社会共享是973项目的目标之一。本项研究将在整合前期丰富研究成果基础上，建成以下材料计算设计的平台与若干重要工具，对我国工业界和学术界开放，促进学科发展和工业应用。

①原子势库。原子间相互作用势是很多计算模拟的基础，稀土及锕系-过渡金属原子间的相互作用势对我国特色资源利用及材料发展极为重要。本项目创建的这一重要科学资源将提供开放服务。

②若干材料计算新方法与程序。包括利用晶格反演方法改进的EAM势，大尺度快速收敛及并行算法，GPU结合分子动力学的材料力学行为模拟方法等。 ③超级计算平台及相关资源。中科院沈阳超级计算分中心和清华大学材料设计虚拟实验室在经过本项目对材料计算资源与方法有效整合后将提供开放服务。