港中大（深圳）本科生徐彥恒的學術論文被英國皇家化學會雜志RSC Adv接收
? ? ? ? 近日，香港中文大學（深圳）機器人與智能制造實驗室本科生徐彥恒（2015級理工學院 電子信息工程專業）作為第一作者所做的關于材料大數據的研究成果被英國皇家化學會期刊RSC Adv接收，題為“TE-C36 carbon: a new semiconducting phase with an all-sp3 bonding network”。
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左圖：TE-carbon的晶體結構，不同顏色代表不同配位環境的碳原子
右圖：基于遺傳算法的材料結構性質智能篩選示例
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? ? ? ? 以金剛石為代表的體相碳材料大多由完美的sp3 雜化軌道構成，非常堅硬，用途很廣，但是往往能帶間隙非常高（ 紫外能區，大于5.0eV），并且呈間接帶隙，制約了純碳材料在光電方面的廣泛應用。尋找具有直接帶隙并且可以吸收可見光的碳材料具有重大意義。本工作通過材料結構的遺傳算法和材料能帶特征的智能篩選，成功預測出了具有在可見光吸收范圍內能帶間隙為2.25 eV的直接帶隙體相超硬碳材料，為新一代純碳超硬半導體光電材料的設計和應用提供了新的選擇途徑。
? ? ? ? 徐彥恒同學是我校理工學院三年級電子信息工程專業本科生，畢業于浙江省湖州中學。他于2015年報考綜合評價測試（“三位一體”）并以優異成績被我校錄取。從大二結束后的暑期開始，他進入機器人與智能制造實驗室材料信息學課題組，在研究院Pinocchio俱樂部和學校本科生研究資助計劃（Undergraduate Research Awards - URA）的支持下開展相關研究工作，指導老師為理工學院朱熹教授。
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? ? ? ? URA 是港中大（深圳）本科教育的特色之一。這是我校專門對本科生設立的研究資助，以培育本科生探索未知、開展研究的興趣和能力。
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? ? ? ? URA計劃的申請者必須是香港中文大學（深圳）在讀本科生，在研究項目開始前應已完成一學年的課程學習。通過申請材料和面試審核，URA委員會將綜合考慮同學的學術表現、研究提議書、導師推薦等因素，選拔出最優秀的候選者。這些成功的項目申請人將獲大學的經費資助，在導師的指導下開展研究工作。項目結束后每位受獎者需要向委員會提交一份項目完成報告。
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? ? ? ? 我校機器人與智能制造實驗室非常重視學生的科學專業素質培養。2017年12月，錢輝環教授指導的本科生張貴麟同學和雷翔宇同學在國際知名機器人與仿生技術國際學會ROBIO會議上報告了兩項實驗室的研究工作，他們參與創作的論文也均被收錄在ROBIO 2017的會議論文集中。
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學生感言
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? ? ? ? 我是在2017年8月底加入到機器人與智能制造實驗室和Pinocchio俱樂部的，研究方向是材料信息學，雖然我并不是材料方向的學生，但在經過實驗室老師和學長們的介紹后，對材料物理產生了比較大的興趣。我們的研究內容可以簡單的描述成人工智能在工程材料設中的應用，具體來講首先是運用遺傳算法構造材料晶相，然后從分子軌道特性的角度對多種材料各自結構的物理特征實現逆向反饋進行篩選，在這個過程中，能找到一種可以穩定存在且未被發現的結構是比較困難的，極有可能耗費大量的計算資源，很多材料經過優化后發現已經存在，或是在靜力學或熱力學上難以維持穩定。相比而言，我們選擇的TE-C36 Carbon是由一種最近發現的結構T-Carbon變化得到的，且在能量和熵上更穩定，這也使整個研究少走了不少彎路。總得來說，論文主要闡述了這種新結構的一些性質并證明了其在理論下可以穩定存在。
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? ? ? ? 在這其中，機器人實驗室Pinocchio俱樂部的老師和學長們給了我非常大的幫助和鼓勵，實驗室好友張貴麟、雷翔宇在錢輝環教授指導下做出的優秀工作也是對我的鼓勵，讓我不停督促自己不斷努力。研究工作剛開始，朱熹教授就為我講解了整個材料科學的研究方法，包括為什么要計算這些物理量，其表征的意義又是什么，怎么樣的結構才能被稱為穩定等等，同時又為我補充了材料大數據方面的一些知識。在計算和分析的過程中，也會對我得到的結果提出優化建議。實驗室的陸一驊博士則教會了我不少材料模擬和機器學習相關的軟件使用方法，同時也幫助我解決了計算過程中出現的各種異常問題。同時，在協理副校長蔡小強教授的批準下，我還獲得了學校本科生研究資助計劃（Undergraduate Research Awards - URA）的幫助，支持著我進行下一步的研究。
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? ? ? ? 這幾個月的研究，論文交了又改，數據算了又優化。精益求精的、嚴謹論證的研究工作不僅讓我掌握了很多材料科學的理論知識，還學到了很多人工智能相關的應用前景。這段時間的科研工作讓我打下了比較扎實的專業基礎，也為我帶來了更為廣闊的視野，更多的機會。最重要的是，我能了解和學習真正的前沿科技。
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