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:
●  新型量子热晶体管能有效控制热流 可循环利用发电站余热
元素百科为您介绍:法国普瓦提埃大学和国家科学研究院(CNRS)研究人员设计出一种能像电子晶体管控制电流那样控制热流的量子热晶体管,能从发电站及其他能源系统收集并循环利用余热。目前虽有传输和引导余热的方法,但无法对热流进行有效控制,量子热晶体管做到了这一点。 量子热晶体管结构组成据物理学家组织网5月31日报道,虽然这不是第一个热晶体管,但是第一个由量子物体制造的热晶体管,而其他热晶体管多是......
●  《纳米快报》:铁电局域场增强纳米线光电探测器研究获进展
元素百科为您介绍:近日,中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室胡伟达研究员、武汉大学物理学院廖蕾教授等研究人员在铁电局域场增强纳米线光电探测器研究取得进展,相关成果以“When Nanowires Meet Ultrahigh Ferroelectric Field - High-Performance Full-Depleted Nanowire Photodetectors”为题发......
●  纳米硅基负极材料研究取得进展
元素百科为您介绍纳米硅基负极材料研究取得进展。相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿命和倍率性能较差。 中国科学院宁波材料技术与工程......

您确定要从购物车中移除吗???