2024年8月26日上午9時30分，應我院徐明教授的邀請，羅馬第一大學Riccardo Mazzarello副教授做客“喻園·育芯”講壇。在光電信息大樓D754會議室為我校師生帶來題為《First-principles calculations of the fragility of supercooled liquid GeTe》的相關報告。

Riccardo Mazzarello教授首先簡要介紹了相變材料在存儲以及神經形态計算設備中的儲值機制，即利用它們在晶态和非晶态之間進行快速可逆轉變的能力，實現非易失性存儲，在設備的工作條件下，這兩相都十分穩定。而上述的這些性質意味着相變材料的結晶動力學具有很強的溫度依賴性，這歸因于其過冷液相的高度脆性。

Riccardo Mazzarello教授在報告中介紹到，他們的科研團隊開發了一種高精度的神經網絡勢函數來拟合分子間的作用力，将其應用于分子動力學模拟來評估GeTe的脆性指數。

Riccardo Mazzarello教授團隊将模拟中得到的不同構型與能量相對應，構建出全局的勢能圖，對該勢能圖進行采樣以确定系統在不同溫度下探索的局部極小值的分布。結合熱力學理論，這種分析方法能夠評估深度過冷狀态下的構型熵。同時Riccardo Mazzarello教授還計算了在相同溫度範圍内的粘度和弛豫時間，并使用Adam-Gibbs方程将粘度外推至玻璃化轉變溫度，并估算了脆性指數。最終得到135-140數量級的結果，這一發現證實了液态GeTe是一個具有高度脆性的系統。

在講座的提問環節，徐明教授與Riccardo Mazzarello教授就相變材料的脆性進行了深入的交流，同學們也相繼與Riccardo Mazzarello教授讨論了勢函數模型訓練以及提升泛化性的相關話題。

此次講壇為同學們提供了相變領域新的研究思路，開拓了科研思維，也讓同學們對經典相變材料的理論研究有了更進一步的認識與了解。

報告人介紹：

Riccardo Mazzarello教授自2020年起在羅馬薩皮恩紮大學物理系工作。在此之前，他是亞琛工業大學W2教授。他是計算固體物理、納米科學和表面科學方面的專家。目前的研究重點是信息技術中的新興應用，如神經形态計算，它有望克服當前存儲器和處理器在速度、可擴展性和能耗方面的限制。Riccardo Mazzarello教授主要的研究領域是用于數據存儲和神經形态設備的相變材料(PCMs)。他對傳統PCMs的物理性質的理解和新型PCMs的發展做出了重要貢獻。同時也是Quantum Espresso軟件包的開發者之一，這是一套基于密度泛函理論的納米級電子結構計算和材料建模代碼。他還在二維材料、拓撲絕緣體、單原子鍊輸運、安德森局域化和弱局域化、金屬表面有機分子自組裝單層(SAMs)等領域做出了卓越貢獻。特别是，他的工作闡明了一個長期存在的問題，即沉積在金表面的硫醇SAMs的結構