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:
●  日本成功开发出磁性纳米线
元素百科为您介绍:日本成功开发出磁性纳米线。据《日刊工业新闻》7月3日报道,日本大阪大学大学院理学研究科附属强磁场科学研究中心的萩原政幸教授和日本首都大学东京大学院理工学研究科的真庭豊教授共同研究,在单层碳纳米管内充填氧分子,成功开发了可成为纳米结构新型磁性体的纳米线。 磁性纳米线的结构 共同研究组在单层碳纳米管内充填氧分子,使氧分子的集合体一体化形成新的磁性体。首次实现了在单层碳纳米......
●  石墨烯电池产业化前景广阔 石墨烯电池市场即将进入全面爆发期
元素百科为您介绍石墨烯电池产业化前景广阔,石墨烯电池市场即将进入全面爆发期。石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”,是“新材料之王”。随着人们对石墨烯的深入了解,我越发觉得对石墨烯的研究价值远远不止光电行业,石墨烯在电池领域应用的也逐渐广泛。 石墨烯在电池领域应用石墨烯于电池领域应用较为多元化,主要有三大产业化方向:1)正负极导电添加剂,可......
●  石墨烯材料的研究、应用和发展
化学词典为您介绍石墨烯材料的研究、应用和发展。作为性能优越的新材料,石墨烯正被广泛研究。科学家们正在研究石墨烯晶体管的应用以及石墨烯材料如何发展才能更适应未来的科技需求。石墨烯材料的发展将会极大程度地改变人类的生活。 科学家对石墨烯材料的研究 科学家安德烈·海姆表示,现代半导体工业发展的时间表都证明了一种发展趋势:从绝缘体到半导体再到金属。但是如果有一种单一材料,通过改变......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???