报告题目：基于统计方法的单分子电子学研究

报告人：刘伟

主持人（邀请人）： 蒋青/郎兴友

报告时间：11月17日下午16:30-17:30

报告地点：机械材料馆209学术报告厅

主办单位：汽车材料教育部重点实验室，吉林大学材料科学与工程学院

报告摘要：

单分子电子学旨在利用单个分子这种极小尺寸的结构作为电子器件的功能单元，以解决半导体尺寸不断缩小的挑战。在极微观环境下，分子与电极的耦合会导致界面结构的随机性和多样性，使得体系的量子电导等行为变得难以控制，呈现出复杂的统计特征。然而，传统的理论计算基于假设结构模型，难以对实验中获得的统计变化规律进行定量解释。针对这些问题，本报告在第一性原理高通量计算的基础上，将无先验统计学习方法引入到单分子科学的研究中。通过采用基于线性回归的统计方法，建立了简单且通用的分子偶极矩描述符，以定量化描述取代基电子和空间的协同效应对界面能级排列的影响，构建了单分子微观结构与分子结电导之间的构效关系。此外，通过基于原子神经网络的机器学习模型，构建了第一性原理精度下的力场势函数，实现了对分子结机械裂结过程的精确重演，并通过线性降维和聚类算法实现了电导特征的分类识别。此外，结合传统Langmuir等温吸附模型与统计学微扰理论，还发展了通用的手性分子选择性吸附模型，建立了分子电信号的频率变化与其对映选择性的映射关系。

报告人简介：

刘伟博士，中国科学院长春应用化学研究所研究员，稀土资源利用国家重点实验室副主任，国家级青年人才，德国洪堡学者。2003年和2009年在吉林大学分别获得学士和博士学位。2010-2014年在德国马普学会弗里茨-哈伯研究所任博士后。2014-2023年在南京理工大学任教授。近年来，主要从事计算材料学和单分子电子学等方面的基础理论研究。在Nat. Mater.、Nat. Energy、Nat. Catal.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.等国际学术期刊上发表论文140篇，H因子41。获授权国家发明专利5件，软件著作权4件。承担国家自然科学基金5项。受邀担任美国化学学会《The Journal of Physical Chemistry A/B/C》编辑顾问委员会委员（本届仅8位委员来自中国）。2022年获“MRL杰出贡献奖”。