报告题目：Property analysis and simulation package for materials (PASP) and its applications to ferroic materials
报告人：向红军 教授
时间：2024年7月18日9:30
地点：田家炳楼平星报告厅（203）
邀请人：董帅 教授
报告人简介：
向红军教授是复旦大学物理学系谢希德特聘教授，科技部重点研发计划首席科学家。他主要从事凝聚态理论计算研究，在多铁性量子材料物理模型建立和计算方法发展等方面取得了重要进展。代表成果有：提出了自旋序诱导铁电性的普适模型，突破了传统模型的局限，给出了一大类多铁的一般物理图像，已被包括实验上最先发现自旋序诱导铁电性的T. Kimura教授在内的同行专家广泛认可和采用。建立了计算磁相互作用及磁电耦合强度的四态法，该方法不仅已至少18个国家的123个研究组采用，而且使他发展的多铁性普适模型具有定量预言能力。基于这些模型和方法，他解释了多种铁性材料中铁电性的来源，发现了新磁电耦合机制；他发现3d体系存在强Kitaev磁相互作用和新奇拓扑磁态，成果得到了多位诺贝尔奖得主的认可和采用。近期，他突破了最经典的固体物理教科书中“铁电材料一定具有极性点群对称性”的基本概念，提出了全新的分数量子铁电性。他自主开发了通用的材料性质分析和模拟（PASP）软件包，已被海内外多个研究组采购和采用。相关研究成果以第一/通讯作者身份发表在Phys. Rev. Lett., Nature Mater., Nature Comm., Phys. Rev. X等杂志上。共发表论文200多篇，其中Phys. Rev. Lett. 35篇。论文总SCI引用1万2千多次，自2014年以来一直被Elsevier评选为中国高被引学者。由于这些工作，向红军受邀在包括美国APS三月会议等重要国际学术会议上作邀请报告23次，2018年获国家自然科学基金委杰出青年科学基金资助，获意大利国际理论物理中心ICTP奖，2021年入选美国物理学会会士，2023年获黄昆物理奖。
报告摘要：
We have developed a software package, namely, PASP (Property Analysis and Simulation Package for materials), to analyze the structural, electronic, magnetic, and thermodynamic properties of complex condensed matter systems. Our package integrates several functionalities including group theory analysis, global structure searching methods, tight-binding approach, machine learning algorithms, effective Hamiltonian methods, Monte Carlo simulation, and spin-lattice dynamic simulation methods. In conjunction with first-principles calculations, PASP has been successfully applied to diverse physical systems. For example, we find that there may exist high-order spin interactions in 2D materials, propose a general theory for bilayer stacking ferroelectricity, propose the concept of unconventional ferroelectricity in violation of Neumann's principle.