化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料
评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料
2014-07-16 11:32:14来源:元素商城

一种新的、可以有效评估计算中的不确定性的方法,近日被来自美国斯坦福大学和能源部国家加速器实验室(SLAC)科研人员研制出来,这种方法可以广泛地在工业、电子、能源、药物设计及很多其他的领域起到重要作用,并且可以使在这些领域开发新材料的速度加快。在科研人员看来,这种新的方法可以较快地得到应用,在材料研究中起到关键作用。相关的论文发表在今年7月11日的《科学》杂志上。

本研究针对的算法称为密度泛函理论(DFT),是根据量子力学法则来预测原子之间的键能,让科学家能预测上百种分子和材料的属性,比如复合物的电子结构、密度、硬度、光学性质、反应性等。通常用于评价DFT可靠性的方法是把实验值和理论预测相比较。研究人员用了一种交换相关密度泛函理论,是专用于表面化学的,以检查全体函数不确定性。

“过去10年来,我们计算材料和化学品属性(反应性、机械强度等)的能力有了很大提高。”负责该研究的SLAC教授、SUNCAT界面科学与催化中心主管詹斯·诺斯科夫说,“研究人员越来越多地用计算机模拟来预测,哪种材料有我们想要的属性,这一过程叫做‘材料设计’。但在这些计算中,误差的概率至为关键,它能告诉我们,计算结果的可信度有多大。”

诺斯科夫和同事是开发这种方法的先驱。在论文中,他们用这种方法来寻找更好、更廉价的催化剂,以提高氨合成法的速度。而这一方法也能广泛用于所有类型的科学研究,加速材料设计周期。

据物理学家组织网7月11日(北京时间)报道,为了估计误差大小,他们采用了统计学方法:把每种属性都计算数千次,每次调整一个变量以产生轻微不同的结果。结果中的差异就代表了误差可能范围。每一种运算得到的材料属性,都可能填补一个很大的空白。论文第一作者、SUNCAT研究生安德鲁·迈德福德说,比如在合成氨中,基于计算的可信度,我们预测钌是一种比钴或镍更好的催化剂。

并未参与本研究的加州大学欧文分校化学与物理学教授基伦·伯克说:“去年大约有3万份已发表论文用到了DFT方法。我相信在短期内,对所有领域的这种计算来说,他们开发的评估技术都会变得必不可少。”

评估计算中“不确定性” 新方法加速寻找新材料

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  
相关阅读:
●  科学家研发单相金属硅化物作为苯乙炔高效选择加氢催化剂
元素百科为您介绍科学家研发单相金属硅化物作为苯乙炔高效选择加氢催化剂。6月1日,大连理工大学梁长海团队为获取高分散单相态金属硅化物催化剂,成功开发了一种通用方法:采用化学气相沉积,以二氯二甲基硅烷为硅源成功合成出了SBA-15负载的Ni2Si、Pd2Si、CoSi等单相态金属硅化物催化剂。以苯乙炔的选择加氢为探针反应,探究了此类催化剂的催化性能。研究结果发现Ni2Si具有最佳的催化性能,在40度的......
●  材料化工:如何研究纳米材料的毒性?
化学词典为您介绍:如何研究纳米材料的毒性?随着纳米科技的发展和纳米材料的广泛应用,进入环境中的纳米材料必将随之增加。由于纳米材料可能对生态环境和人体健康存在一定的毒性,了解环境中纳米材料的浓度水平和行为有助于正确认识和评价纳米材料的环境风险,并做出相应的防治对策。 纳米材料毒性研究目前存在的问题 纳米材料所具有的诸多特殊性质直接影响它们的环境行为和生态毒性,因此,环境中纳米材料的分析不......
●  《自然·物理学》:科学家揭示新物理机制利用超快热导操控铁磁体的磁化
元素百科资讯频道:最近,美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校科学家揭示了一种新的物理机制,科学家可通过这种物理机制用热来操控磁的形成。与传统磁场不同,新机制依赖热能传输,为人们提供了一种在纳米尺度操控磁化作用的新途径。 纳米磁铁操控原理 研究人员制作了一种多层的金属自旋阀结构,包含两个磁层和一个传热层。“当热流通过第一层磁性材料时,会产生电子自旋分离。我们的研究就是利用了这......
热门标签
优惠促销
热销推荐
一次性乳胶手套(标准型)
¥330.00
热销 1712 

您确定要从购物车中移除吗???