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:
●  纳米科学:碳纳米管的介绍
元素百科资讯频道:本文主要探讨碳纳米管。 碳纳米管 碳纳米管为黑色粉末状, 是由类似石墨的碳原子六边形网格所组成的管状物, 它一般为多层, 直径为几纳米至几十纳米, 长度可达数微米甚至数毫米。 碳纳米管本身有非常完美的结构, 意味着它有好的性能。它在一维方向上的强度可以超过钢丝强度, 它还有其他材料所不具备的性能:非常好的导电性能、导热性能和电性能。 碳纳米管自身的独特性......
●  诺贝尔奖得主开发出可穿戴纺织品的首款可伸缩石墨烯纱线
3月27日,来自英国曼彻斯特大学的诺奖得主KostyaNovelov教授和NazmulKarim博士领导的一组研究人员开发了一种生产可扩展的石墨烯纱线的方法。 石墨烯为纺织品最佳材料多功能可穿戴电子纺织品因其对保健、运动服、健身和航空航天应用的巨大潜力而备受关注。由于石墨烯的高导电性和柔性,石墨烯被认为是用于这些类型的应用的潜在良好材料。石墨烯中的每一个原子都暴露在其环境中,使其能够检测......
●  纳米粉体的性能和作用介绍
化学词典为您介绍纳米粉体的性能和作用。纳米粉体具有一些独特的性能和作用,主要有耐老化性能、增白作用、静电屏蔽功能、防震功能,下文将详述。 耐老化性能 由于纳米材料具有吸收和反射紫外线的能力, 可给橡胶提供屏蔽功能, 有助于降低橡胶的光老化和热老化降解, 因此在胶乳或干胶中, 在大量填充的情况下, 可提高胶料的耐老化性能。 增白作用 白色填料的粒子越细, 白度越高。当粒径达到纳米......

您确定要从购物车中移除吗???