化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  搜索拓扑材料领域实现新突破:科学家建立拓扑材料基因库
搜索拓扑材料领域实现新突破:科学家建立拓扑材料基因库
2019-03-05 09:39:56来源:元素商城

近日从中国科学院物理研究所获悉,由该所研究员组成的科研团队及南京大学物理学院相关科研团队,独立发展出快速计算晶体材料拓扑性质的新方法,并用各自的方法在晶体材料库中找到了数千种具有拓扑性质的新材料。这一成果改变了拓扑量子材料这一研究方向的研究范式,将该方向的重点从“寻找新材料”推进到“研究新材料”。

 拓扑材料基因库.jpg

拓扑量子态成研究热点

近年来,拓扑量子态是物理学和材料科学领域的前沿热点。2016年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现物质拓扑相以及在拓扑相变方面作出的理论贡献。随着新的拓扑相出现,人们发现,拓扑材料具有常规材料没有的奇特物性,在电子、信息和半导体技术等方面有很大潜力。

 

据悉,目前科学家主要通过计算拓扑不变量寻找各种拓扑相,这种方法效率较低,所以已知的拓扑材料数目十分有限。因而,发展新的理论方法,高效寻找理想的、有实用价值的拓扑材料体系有着重要的科学价值和广阔的应用前景。万贤纲教授团队埋首钻研,终于在搜索拓扑材料这个领域实现突破:基于对称指标理论,发展了一套新的高效寻找拓扑材料的理论方法。

 

建立拓扑材料基因库

据论文第一作者、南京大学物理学院博士研究生唐峰介绍,拓扑材料通常具有常规材料没有的奇特性质,以拓扑绝缘体为例,其表面导电,内部却绝缘,在电子、信息和半导体等领域具有广阔的应用空间。

 

但对于这类奇特的拓扑材料,科学家主要通过数学计算来寻找,这种方法效率较低,已知的拓扑材料数量也十分有限。“因此我们需要发展一套新的理论方法,用来高效寻找理想的、有实用价值的拓扑材料。”唐峰说。

 

万贤纲教授团队运用对称指标理论实现了这个目的,研究人员梳理了所有非磁材料,根据其是否拓扑进行分类,发现近50%的材料具有拓扑状态,进而将范围缩小到10897种拓扑材料,并挑选出近千个可能有实际应用价值的潜在目标。万贤纲教授表示,团队已将相关数据放在南京大学网站上共享,供全球研究者参考。


您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料纳米材料  
相关专题: 材料
相关阅读:
●  兰州化物所3D打印纸基光热可逆驱动器件研究获进展
元素百科为您介绍兰州化物所3D打印纸基光热可逆驱动器件研究获进展。驱动器是一种能够在外界信号源刺激下产生位移响应或提供力学输出的器件,这种器件将电、热、光等其他形式的能量按照既定程序转化为机械能。近年来, 柔性纸基驱动器因其质轻,成本低,可弯折等特点备受关注,但因纸基材料耐水性、耐溶剂性和耐热性较差,如何在纸质基底上制备结构化驱动器件成为制约其发展的瓶颈问题之一。 日前,中科院兰州化学物......
●  石墨烯的制备和应用
化学词典为您介绍石墨烯的制备和应用。2008年,中国科学院物理研究所研究人员采用剥离-再嵌入-扩涨的方法成功制备了高质量石墨烯。中国科学院数学与系统科学研究院的计算结果表明,该石墨烯的理想强度为110~121GPa,这意味着石墨烯是目前人类已知的最为牢固的材料,那么石墨烯无疑具备很广泛的应用价值。 石墨烯的制备 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米和界面催化研究组,在......
●  纳米材料的应用与发展
化学词典为您介绍纳米材料的应用与发展。纳米材料作为材料家族中的重要一员,近年来受到科学界和工程界广泛的重视。纳米材料制备技术的不断发展,使得纳米材料的应用越来越广泛。纳米材料在化工、轻工、医药、农药领域、食品工业、微电子工业、高技术陶瓷领域等方面均有广泛的应用。 纳米材料的发展阶段 纳米材料的发展主要经历了三个阶段,第一阶段是单一材料和单相材料的研究阶段,即纳米晶或纳米粉末相材料(Na......

您确定要从购物车中移除吗???