2019年4月30日上午，应我院刘运牙教授的邀请，四川大学力学系范海冬教授、田晓宝教授在二教319分别做了题为“镁合金中孪晶变形与位错滑移的多尺度模拟”和“纳米铁电薄膜中极化涡旋畴的应变与界面相关调控”的学术报告。报告分别由谢淑红教授、刘运牙教授主持。

        在当前节能减排的号召下，结构减重已成形势所趋。镁是迄今为止最轻的金属结构材料，在航空、国防、汽车等领域有着广阔的应用前景，但密排六方晶体结构中的室温滑移系较少，导致强度较低韧性较差，阻碍了镁合金的广泛应用。范海冬教授针对镁合金中常见的位错滑移与孪晶变形，提出了位错与孪晶界的相互作用模型，开发了密排六方材料的位错动力学算法及模拟软件，提出了密排六方材料中位错与孪晶的颗粒强化理论模型，澄清了长期以来学界对镁中锥面位错滑移的模糊认识，发展了各向异性的Hall-Petch模型，揭示了位错滑移与孪晶变形的竞争机制。范海冬教授对此研究的报告深化了在座师生对密排六方晶体变形机制的理解，有助于提高对镁合金材料的认识水平。​

        极化畴作为铁电材料极化性能的媒介，受表面效应、材料非均匀和机械约束等因素影响，在微纳米尺度下呈现出比较复杂的极化拓扑结构，如漩涡等。因而极化特性的调控，本质上述对极化拓扑结构的调控。报告中，田晓宝教授就应变和结构界面对极化拓扑结构关联展开相关探讨。基于分子动力学方法，详述了单晶薄膜纳米极化畴的应变诱导演化过程的漩涡形成、漩涡组阵列形成和漩涡消失三个阶段，伴随着正反漩涡对的萌生、活动、碰撞和涅灭行为，进一步围绕结构界面与物理场界面进行了初步探索，解析了多晶中存在一种特殊的极化反漩涡拓扑结构，推导出其极化矢量与畴结构的曲率半径的关系，这可能对观察漩涡结构提供新观点。田晓宝教授还探讨了晶界对极化反漩涡结构萌生和阻碍的物理机理，并预测出结构界面与物理场界面夹杂可能形成新极化拓扑构型，以及依据计算模拟得到了多晶铁电体中可能存在的一个多级漩涡畴结构。田晓宝教授指出由于晶界的结构性缺陷的引入，极化畴构型将呈现更加多样化及复杂的物理行为，也将给铁电器件结构与功能一体化设计提出新的挑战。

        互动环节中与会师生就报告内容积极提出了自己的想法和问题，报告人一一解答，现场学术交流的气氛非常热烈。

        报告人简介：范海冬，四川大学力学系教授、博导、洪堡学者、副系主任，霍普金斯大学博士后、获华中科技大学博士学位，长期从事镁合金与辐照材料的塑形变形机制研究。目前已主持完成国家自然科学基金青年项目、面上项目、中物院联合项目多项，在JMPS、IJP、Acta Mater、Scripta Mater、IJSS等知名期刊上发表学术论文32篇，担任IJP、Acta Mater、Scripta Mater等期刊的审稿人。

        田晓宝，四川大学力学科学与工程系教授，获华中科技大学博士学位，2013-2015年在香港城市大学与何小桥教授和吕坚教授进行博士后研究，2015年作为引进人才加入四川大学力学系，主要从事智能材料微纳米尺度计算模拟及多场耦合分析研究，主持国家自然科学基金等项目多项，近年来以第一或通讯作者在Applied Physics Letters、Scripta Materialia，Philosophical Magazine 等学术刊物发表论文20余篇。