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曙光聯(lián)手Hefei-NAMD助力雙碳目標落地

中科曙光 ? 來源:中科曙光 ? 作者:中科曙光 ? 2022-05-26 09:11 ? 次閱讀
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極端氣候正在威脅人類社會的生活與生產(chǎn),二氧化碳排放引發(fā)的溫室效應(yīng)尤甚,“雙碳”目標應(yīng)運而生。

太陽能技術(shù)的進步,是助力我國“雙碳”目標實現(xiàn)的主力軍,其中太陽能發(fā)電系統(tǒng)與光催化新技術(shù)更是重中之重。通過計算模擬來解決太陽能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率,成為業(yè)內(nèi)諸多學者深耕的前沿陣地。

趙瑾教授攜具備獨立知識產(chǎn)權(quán)的Hefei-NAMD,引領(lǐng)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(guān)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(yīng)從高能級到低能級時間尺度。

針對這一問題,中國科學技術(shù)大學趙瑾教授課題組開發(fā)了具有獨立知識產(chǎn)權(quán)、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(gòu)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(xiàn)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(zhuǎn)移動力學、電子空穴復(fù)合動力學以及二維半導(dǎo)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(shù)近似,成功實現(xiàn)在模擬動力學過程中,只需進行一次GW計算。在基本保證結(jié)果準確度的基礎(chǔ)上,大幅度減少了計算量,首次實現(xiàn)了上百個原子GW+rtBSE的10皮秒含時演化。

Hefei-NAMD的發(fā)展,將助光催化、表面等離基元,半導(dǎo)體發(fā)光、太陽能電池等領(lǐng)域中的激發(fā)態(tài)動力學問題的解決一臂之力。

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(chǎn)自主第一性原理計算軟件Hefei-NAMD,以海量算力、高速網(wǎng)絡(luò)、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(xiàn)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。

原文標題:曙光聯(lián)手Hefei-NAMD,用計算投身一場能源變革

文章出處:【微信公眾號:中科曙光】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:曙光聯(lián)手Hefei-NAMD,用計算投身一場能源變革

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