سند راهبردی · غیرتعهدآور · قابل بازنگری
نقشهراه پژوهشی پنجساله
دوره ۱۴۰۵ تا ۱۴۱۰
این سند چارچوبی راهبردی برای جهتدهی فعالیتهای پژوهشی در بازه پنجساله ۱۴۰۵ تا ۱۴۱۰ ارائه میکند. هدف آن تعیین یک مسیر علمی منسجم، واقعبینانه و قابل ارزیابی برای توسعه ظرفیتهای موجود در فیزیک ماده چگال نظری و محاسباتی، تربیت پژوهشگران مستقل، ساماندهی زیرساختهای محاسباتی و دادهای، و گسترش تدریجی دامنه پژوهشهای نظری و محاسباتی در فیزیک مواد است. موفقیت این نقشهراه بر تعداد ازپیشتعیینشده مقالات یا گرنت استوار نیست، بلکه بر کیفیت مسئلههای علمی، عمق تحلیل فیزیکی، قابلیت بازتولید نتایج، تربیت نیروی انسانی و ایجاد ظرفیت پایدار ارزیابی میشود.
مبنای این سند، توانمندیها و سوابق مستند در فیزیک ماده چگال محاسباتی و نظری، دستگاههای همبسته قوی (Physical Review B 113, 155125 (2026))، نانوساختارها (Nanoscale Research Letters 7, 488 (2012))، مواد مغناطیسی، محاسبات خواص فیزیکی مواد (Scientific Reports 16, 11409 (2026))، برهمکنشهای فوقریز (EFG) (Physical Review B 75, 205130 (2007))، و حرکت تدریجی به سوی ترکیب DFT و DMFT (Physical Review B In Press (2026)) و Materials Informatics و استفاده هدفمند از هوش مصنوعی (Scientific Reports 15, 15573 (2025) است.
ابزارها و روشهای محاسباتی موجود شامل DFT، WIEN2k، BoltzTraP، Wien2Wannier، BerryPI، PhonoPy و DFT+DMFT بهعنوان اجزای یک جعبهابزار باز تلقی میشوند.
چشمانداز در پایان دوره، شکلگیری یک هسته پژوهشی پایدار، نظری و محاسباتی است (Spring Workshop ۱۳۹۱) که بتواند مسائل فیزیکی نانومواد را با روشهای کوانتومی و محاسبات اصول اولیه بررسی کند؛ نتایج را با تحلیل فیزیکی عمیق (Editor’s Choice ۲۰۱۹)، چارچوبهای نظری مناسب و شواهد قابل بازتولید همراه سازد؛ در حوزههای سیستمهای همبسته قوی (Journal of Rare Earths 36, 1106 (2018))، نانوساختارها (RSC Advances 5, 23320 (2015))، مواد مغناطیسی (Journal of Applied Physics 108, 073531 (2010))، خواص الاستیک، ترابردی، فونون و انتروپی فونونی ظرفیت پژوهشی پیوسته ایجاد کند؛ از روشهای دادهمحور، Materials Informatics و AI/ML برای غربالگری و کشف الگوهای فیزیکی استفاده کند؛ و دانشجویان را به پژوهشگرانی مستقل و نقاد تبدیل کند.
فیزیک مواد کوانتومی و سیستمهای همبسته · نانوساختارها · مغناطیس و برهمکنشهای فوقریز (SciRep 6, 31734) · پیوند با طیفسنجی موسباوئر (PRB 66, 195103) · خواص ترابردی و ترموالکتریک (SciRep 12, 663)
فونون، ترمودینامیک و انتروپی · Materials Informatics و AI/ML · پیوند DFT با مدلهای مؤثر، وانیر و فاز بری (SciRep 16, 11409)
پیوند ماده چگال با مفاهیم ترمودینامیک و انتروپی در زمینههای کیهانشناسی و گرانش
در هر سال حداکثر دو دانشجوی کارشناسی ارشد و حداکثر یک دانشجوی دکتری پیشنهاد میشود. در مجموع پنج سال، دو تا سه پسادکتری بهصورت موردی و مشروط قابل بررسی است. این اعداد صرفاً راهنمای برنامهریزیاند.
تمرکز اصلی بر ایجاد نظم پژوهشی، جمعبندی پروژههای جاری و نیمهتمام، استانداردسازی ساختار پوشهها و نامگذاری فایلها، تعیین قالب ثبت پارامترهای محاسباتی، آموزش مبانی محاسبات اصول اولیه و تحلیل داده به دانشجویان جدید، و تعریف مسیرهای کمریسک و قابل دفاع است. پروژهها عمدتاً در ستونهای هستهای (ساختار الکترونی، خواص مغناطیسی و ترابردی) تعریف میشوند. با اتکا به ظرفیت ایجادشده از طرح مصوب در بنیاد ملی علم ایران (بهینهسازی مواد پیشرفته با جایگزینی عناصر خاکی کمیاب)، امکان ساماندهی کارهای مرتبط با جایگزینی یونهای خاکی کمیاب در پروسکایتها، نقش جبران بار از طریق تهیجاها (PCCP 25, 3986 (2023)؛ RSC Adv. 5, 55088 (2015))، حفظ قطبش خودبهخودی و گشتاورهای موضعی قوی (PRB 106, 115205 (2022)؛ PRB 113, 155125 (2026))، استخراج پارامترهای میدان بلوری و بررسی سامانههای همبسته سنگین (SciRep 15, 15573 (2025)) نیز در چارچوب مسیرهای کمریسک فراهم میگردد.
ضمن تعمیق مطالعات خواص الکترونی، مغناطیسی، نوری، ترموالکتریک (RSC Adv. 9, 36182 (2019)) و الاستیکی (Mater. Chem. Phys. 312, 128590 (2024)) در سامانههای متنوع، لایه دادهمحور بهصورت تدریجی وارد میشود. ساخت بانک داده داخلی، آموزش برنامهنویسی علمی و تحلیل داده، و استفاده محدود از مدلهای ساده و قابل تفسیر یادگیری ماشین برای غربالگری اولیه در دستور کار قرار میگیرد. AI/ML نقش خدمتگزار فیزیک را حفظ میکند (SciRep 15, 15573 (2025)) و هر نتیجه دادهمحور با معیارهای فیزیکی و محاسبات مستقل ارزیابی میشود.
با اتکا به ظرفیت طرح مصوب بنیاد ملی علم ایران در حوزه پروسکایتهای بدون سرب مبتنی بر ژرمانیوم و نقش دوپینگ در پایدارسازی فاز قطبی، امکان بررسی اختیاری این مسیر فراهم میگردد. محور سامانههای همبسته پررنگتر میشود. پیوند تجربههای EFG و هایپرفاین (RSC Adv. 5, 37592 (2015)؛ Intermetallics 91, 95 (2017)) با پرسشهای جدید، مطالعه نقش فونونها و خواص ترمودینامیکی در پایداری و گذارهای فازی (SciRep 12, 663 (2022)؛ J. Alloys Compd. 690, 942 (2017)) توسعه مییابد. امکان بررسی اختیاری مفاهیم پایه فوتونیک کریستال نیز در صورت وجود دانشجوی مناسب و مسئله روشن، مشروط به حفظ هسته ماده چگال، قابل بررسی است.
با اتکا به طرح پیشرو مصوب بنیاد ملی علم ایران، امکان بررسی اختیاری طراحی مراکز رنگی بهعنوان منابع تکفوتونی در حالت جامد (با بهرهگیری از نظریه میدان بلوری، DFT و شبکههای عصبی عبوری پیام) برای کاربردهای اطلاعات کوانتومی فراهم میگردد. ابزارهای دادهمحور، مدلهای مؤثر و روشهای تفسیر در کنار DFT و تحلیل فونونی بهصورت ترکیبی استفاده میشوند. مسیرهای توسعهای مانند ابررسانایی و افق اختیاری پیوند ماده چگال با ترمودینامیک کیهانشناسی تنها در صورت وجود ظرفیت واقعی باز میمانند.
تجربه پنجساله به رویههای پایدار، پایگاه داده منسجم، دستورکارهای بازتولیدپذیر و خطوط پژوهشی قابل استمرار تبدیل میشود. وضعیت خطوط پژوهشی ارزیابی، پایگاه داده تکمیل، راهنمای استاندارد محاسبات تدوین، ظرفیتهای پایدار شناسایی و نقشهراه دوره بعد بر اساس دادههای واقعی تدوین میگردد.
این ارقام سقف منطقی ظرفیتاند و تعهدی برای پذیرش قطعی یا خروجی عددی ایجاد نمیکنند.
وضعیت پروژهها بهصورت دورهای بررسی میشود. محورهای جدید تنها پس از سنجش ظرفیت وارد برنامه میشوند. در پایان هر سال گزارش کوتاهی از آموختهها و اصلاحات پیشنهادی تهیه میگردد. نقشهراه دوره بعد بر اساس تجربه واقعی تدوین خواهد شد.