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    科研平台
    材料基因工程及大数据研究院
    2019-04-22
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    一、研究院简介


    1.1 管理体制及运行机制


    本研究院依托哈尔滨工业大学(深圳)材料学院,服务于哈工大三个校区,同时也是一个学术交叉的研究平台,包括材料学院、理学院和计算机学院的老师。采用院长负责制,并成立由国内外知名学者组成的研究院顾问和学术委员会,主要研究方向和重大课题的选择由学术委员会讨论决定。研究院的人员聘用将与哈工大(深圳)的人事管理相结合,由哈工大(深圳)聘用为主导,在各个研究团队人员相对稳定的情况下,促进团队间研究人员的合理流动,基本做到按项目研究需要合理搭配研究人员。另外,将切实加强研究院各项日常工作的管理,落实研究院的各项规章制度,注重开展各类学术讨论和交流活动,加强研究院仪器设备的日常维护管理和对其它研究单位人员的开放力度,努力将本研究院建设成为国内相关领域的一流的科学研究和人才培养基地。



    1.2 组织机构


    研究院组织机构如图1所示。

    1 研究院组织机构


    二、主要研究方向与内容


    2.1 研究方向


    针对国家、广东省、深圳市重大需求和产业特色,结合哈工大(深圳)优势和学科齐全的特点,组建合理的研究团队,致力于从理论层面理解材料物理机制和材料性能的结构与性能关系,开发材料基因数据库和多尺度、高通量模拟计算软件以及有效的材料筛选方法,建立完善的新材料设计系统,进而设计材料成分、控制微观组织和优化制备工艺,以实现新材料设计与制备的一体化。同时开发材料大数据技术,利用机械学习和数据挖掘方法,快速开发新型材料。在此基础上,研究和开发能源材料、生物材料、信息材料等新型关键材料,可望在短时间内获得高水平的创新性研究成果。并为新材料企业提供产品开发的解决方案,支持新材料企业的原始创新能力的提升。

    2 材料基因组研究院的研究内容及方向框架图



    2.2 研发内容


            针对以上研究方向,本研究院的主要研究内容包含:


       1)热力学和动力学数据库的开发。考虑材料的成分和组织特点,建立对应的性能数据库,如强度、热膨胀系数、抗蠕变性能等等。发展性能相图,旨在除了能够预测材料的相组织,还能够预测材料的各个工程性能与元素成分的关系


       (2)多尺度材料设计系统的开发。拟以建立多组元材料基因数据库为目的,利用实验手段和理论计算,建立和完善具有广泛应用价值的材料基因数据库系统。


       3)材料大数据机器学习的系统研究。在已经建立的材料数据库中,根据需要预测的目标材料结构,从数据库中提取模式,继而预测出新材料的可能值。


       4)能源材料的研究。基于材料基因设计开发新型高性能热电材料和电池材料:通过建立热力学数据库,进行材料成分的设计和制备条件的设计,建立成分-组织结构-热电/电池性能之间的内在联系。


       5)生物材料的研究。在医疗诊断与治疗设备用材料、生物医用植入材料、人造骨复合材料等方面,从材料科学的基础理论出发,采用高通量计算的方法,针对生物医用材料功能性质需求进行材料的设计和筛选,并进行临床应用研究。


       6)薄膜与信息材料研究。研发铁电/多铁等信息功能氧化物薄膜和器件为目标,构建以基础研究、新材料设计与制备、新功能器件集成及应用研究于一体的创新团队,开展铁电/多铁薄膜的性能调控和存储器件开发。