报告时间：2021年5月27日（星期四）14:00-16:00

报告地点：翡翠湖校区科教楼A座第四会议室

报 告 人：胡伟 研究员

工作单位：中国科学技术大学

举办单位：微电子学院、物理学院

报告简介：

分子固体材料体系的光电性质严重地依赖于激发态电子-空穴对（激子）的相互作用。基于含时密度泛函线性响应理论LR-TDDFT激发态电子结构计算方法由于计算速度非常慢，尤其是在高精度的平面波基组下，昂贵的多中心积分使计算标度高达O(N5~N6)，计算复杂度大，内存需求多，因此只能处理数百原子体系。为了解决上述问题，我们提出了针对大尺度分子固体材料体系的LR-TDDFT激发态电子结构低标度计算方法。本报告介绍我们通过插值可分离密度拟合ISDF低秩分解算法，结合机器学习聚类降维算法和隐式迭代对角化方法，将LR-TDDFT激发态电子结构的计算复杂度从高标度O(N5~N6)降低至立方标度O(N3)（与LDA/GGA类似）。我们利用这种低标度计算方法在超级计算机上实现了大规模高性能并行计算。我们在自主开发的标准平面波计算软件PWDFT中，通过混合CPU-MPI/OpenMP + GPU-CUDA异构并行计算模式，计算了包含4,096原子的体相硅激发态电子结构性质，并行计算的规模高达12,288CPU核。此外，我们采用该方法研究了二氧化钛表面光催化的激发态电子结构性质，揭示了表面氧桥捕获的热空穴对分子解离反应起到决定性作用。

报告人简介：

胡伟，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心与安徽省应用数学中心研究员，博士生导师，主要研究方向是理论与计算化学，致力于发展第一性原理密度泛函理论高精度、低标度、高性能并行计算方法和计算软件，尤其对于中国自行设计的超级计算机构架，包括神威•太湖之光、曙光、天河、寒武纪和华为，并应用于多功能先进材料计算模拟和理论设计。目前已发表SCI学术论文60余篇，软件著作权2个。