Un equipo conjunto de investigación de NIMS-Ehime University logró descubrir nuevos materiales que exhiben superconductividad bajo altas presiones utilizando enfoques de informática de materiales MI técnicas de búsqueda de materiales basadas en ciencia de datos. Este estudio demostró experimentalmente que MI permite la exploración eficiente de nuevos superconductoresmateriales. Los enfoques MI pueden ser aplicables al desarrollo de diversos materiales funcionales, incluidos los superconductores.
Los materiales superconductores que permiten la transmisión de electricidad a larga distancia sin pérdida de energía en ausencia de resistencia eléctrica? Se consideran una tecnología clave para resolver problemas ambientales y energéticos. El enfoque convencional de los investigadores que buscan nuevos materiales superconductores u otros materiales ha sidoconfiar en la información publicada sobre las propiedades del material, como las estructuras cristalinas y los números de valencia, y su propia experiencia e intuición. Sin embargo, este enfoque lleva mucho tiempo, es costoso y muy difícil porque requiere una síntesis extensa y exhaustiva de los materiales relacionados., la demanda ha sido alta para el desarrollo de nuevos métodos que permitan una exploración más eficiente de nuevos materiales con propiedades deseables.
Este equipo de investigación conjunto aprovechó la base de datos AtomWork, que contiene más de 100,000 datos sobre estructuras cristalinas inorgánicas. El equipo primero seleccionó aproximadamente 1,500 grupos de materiales candidatos cuyos estados electrónicos podrían determinarse mediante el cálculo. El equipo luego redujo esta listaa 27 materiales con propiedades superconductoras deseables mediante la realización de cálculos de estado electrónicos. De estos 27, dos materiales? SnBi2Se4 y PbBi2Te4? finalmente se eligieron porque eran relativamente fáciles de sintetizar.
El equipo sintetizó estos dos materiales y confirmó que exhiben superconductividad bajo altas presiones usando un dispositivo de medición de resistividad eléctrica. El equipo también descubrió que las temperaturas de transición superconductoras de estos materiales aumentan con la presión creciente. Este enfoque basado en la ciencia de datos, que escompletamente diferente de los enfoques convencionales, permitió la identificación y el desarrollo eficiente y preciso de materiales superconductores.
Los experimentos revelaron que estos materiales recién descubiertos pueden tener excelentes propiedades termoeléctricas además de la superconductividad. El método que desarrollamos puede ser aplicable al desarrollo de varios materiales funcionales, incluidos los superconductores. En futuros estudios, esperamos descubrir materiales funcionales innovadores, comocomo materiales superconductores a temperatura ambiente, al incluir una gama más amplia de materiales en nuestros estudios y aumentar la precisión de los parámetros relevantes para las propiedades deseables.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia de Materiales, Japón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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