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报告题目：机器学习模拟地球与行星内部的超离子物理

报告嘉宾：孙士川，南洋理工大学亚洲环境学院 博士后

报告时间：2026年6月5日 14:00

报告地点：麻豆tv 中心校区唐敖庆楼B区521报告厅

主持人：李鑫

报告摘要

超离子态是一种固体框架内部分离子呈液态扩散的特殊物质状态，在地球和行星深部的极端高温高压环境中扮演重要角色。本报告介绍我们近年来围绕地球内部超离子态开展的系列研究。首先，利用第一性原理分子动力学模拟，我们发现地球内核条件下铁合金中轻元素可进入超离子扩散状态，这一发现为解释内核异常低的地震剪切波速提供了新机制。在此基础上，我们进一步揭示了地磁场能够驱动超离子态铁合金中轻元素的定向扩散，形成各向异性织构，为理解地震学观测到的内核各向异性提供了全新的物理图像。此外，我们发现核幔边界处含水矿物的超离子相变可有效抑制脱水过程，对理解地球深部水循环具有重要意义。上述工作表明，超离子态是连接原子尺度物理与全球地球物理观测的关键桥梁。报告最后将简要展望机器学习力场在该领域的应用前景。

嘉宾简介

　　孙士川，南洋理工大学Schmidt AI in Science博士后研究员，师从Simon A. T. Redfern教授。主要从事计算矿物物理与行星科学研究，利用机器学习力场与第一性原理计算研究地球及行星内部极端条件下物质的结构与物性。以第一或共同第一作者在Nature、Nature Communications等期刊发表论文多篇。获IUCr国际晶体学联合会青年与早期职业科学家奖（2025）、中国科学院优秀博士学位论文奖（2023）。博士毕业于中国科学院大学（地球化学研究所）。

举办单位：

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物质模拟方法与软件教育部重点实验室