近日，beat365“新生教育-專業發展前沿”講座于逸夫技術科學樓C217成功舉辦。beat365資深教授谷林作題為“功能材料功能性起源”的專題講座，beat365百餘名2024級研究生新生參與本次活動。

谷林從電池的本質入手結合課題組最新工作分析了空位、缺陷及物相設計在提升電池能量密度中發揮的重要作用，從電子尺度等微觀層面推斷電池性能的宏觀變化，進而引出材料科學定量化的框架。他指出，還原論下的材料科學極大依賴人們對元素的認知，要從完全可解的原子能級，到特定邊界條件下可解的相能帶，最終到可能隻有統計解的宏觀材料物性。

他深入淺出地介紹了原子尺度下電子結構對材料物性的影響，從鐵電性的本質——中心反演對稱性的破缺出發，以d0類鐵電結構為例，介紹了Pb、Bi等元素優越的鐵電、壓電性能與其最外層6s電子坍縮之間的關聯，将功能材料功能性的起源歸于局域對稱性和場，指出可以通過晶格、電荷、軌道、自旋四個基本自由度調控局域對稱性，進而探索材料的精細結構和新奇功能性。

他結合國際頂尖研究成果，分析了儲能材料性能與微觀自由度的關聯，一覽電子顯微學表征在拓撲保護電子通道、高熵合金缺陷、d-帶中心面帶折疊、鐵電相變新機制等研究中的重要性。強調了凝聚态認知的可逆性，并以十二平均律與五聲音階的對比為引，鼓勵同學們思考在後三維實空間原子坐标下，如何探索一組完備的“基”來描述材料的構效關系。

在交流環節，谷林解答了新生們關于科學研究、生涯發展的困惑。他勉勵同學們突破性的研究需要堅實的物理基礎與長期主義的研究規劃，在推進個人研究的同時，也應及時關注相關領域的最新進展，并從中獲取靈感。鼓勵同學們交流合作，在學科交叉中迸發智慧的火花。

本次講座中，谷林教授不僅科普了電子顯微學的研究背景與前沿進展，分享了自己對科研道路的體會，更通過功能材料功能性起源的介紹，激發新生同學們對材料科學研究的思考。針對同學們提出的專業領域、個人發展的問題，谷老師也給予了詳細解答，鼓勵同學們明确科研興趣、從事基礎研究，并與朋輩積極交流、共同進步，給同學們上了一堂生動的新生教育課。