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隨著2011年美國“材料基因組計劃”的提出，如何構(gòu)建集成的材料設(shè)計平臺和數(shù)據(jù)庫平臺，整合新材料設(shè)計過程中的代碼、數(shù)據(jù)、計算工具等以實現(xiàn)共享，從而推動材料科研工作者的研究進(jìn)展，加快新材料的研發(fā)，已成為計算機(jī)科學(xué)及材料科學(xué)研究者重要的研究內(nèi)容，引起了業(yè)界的重視。近年來，基于密度函數(shù)理論DFT（ Densitv Functional Theo ry）的第一性原理計算方法在尋找具有特定性能的材料方面表現(xiàn)出了突出的優(yōu)勢比。新材料的尋找實質(zhì)上是在海量可能的化學(xué)組成中尋找滿足特定性能的化學(xué)構(gòu)成，單一的計算和測試很難滿足大規(guī)模篩選結(jié)構(gòu)的需求。以二元合金為例，自然界中能構(gòu)成合金的元素有很多種，而能夠組成二元合金的兩種元素不同的原子占位所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)也會表現(xiàn)出不同的性能。要設(shè)計二元合金，首先需要尋找能夠組成合金的兩種元素；然后對這兩種元素的原子進(jìn)行排列，構(gòu)建結(jié)構(gòu)；最后對所有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，尋找穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并計算其性質(zhì)。由此分析，對所有可能的元素組成及不同的原子占位進(jìn)行計算，要花費(fèi)大量的時間和計算資源，如何設(shè)計高通量的二元合金計算模擬技術(shù)，以開展大規(guī)模和自動化的材料計算，減少篩選結(jié)構(gòu)所需要的計算模擬時間，加怏二元合金研究、開發(fā)和應(yīng)用的速度，變得非常重要。
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