《中國(guó)材料進(jìn)展網(wǎng)》
新方法可預(yù)測(cè)化合物結(jié)構(gòu)變體
發(fā)布時(shí)間：2023年12月25日
來源：科技日?qǐng)?bào)
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俄羅斯薩馬拉國(guó)立技術(shù)大學(xué)提出了一種計(jì)算任何化合物新結(jié)構(gòu)變體的方法，并以碳為例進(jìn)行了測(cè)試。此項(xiàng)研發(fā)成果對(duì)于基礎(chǔ)研究以及新材料制造都非常重要，與其他類似研究不同的是，其可以在普通個(gè)人電腦上操作。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在新一期《晶體學(xué)報(bào)》雜志上。
在外部因素影響下，物質(zhì)結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生瞬間變化，即所謂的相變。由于這些過程速度太快，對(duì)于實(shí)驗(yàn)觀察來說極其困難。然而，了解相變過程對(duì)研究各種化合物的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，以及在尋找新材料方面都具有重要意義。薩馬拉國(guó)立技術(shù)大學(xué)研發(fā)的一種模型，能計(jì)算晶體中相變變化并可預(yù)測(cè)任何化合物形成新結(jié)構(gòu)的可能性。
薩馬拉國(guó)立技術(shù)大學(xué)普通和無機(jī)化學(xué)系主任弗拉迪斯拉夫·布拉托夫稱，使用固相轉(zhuǎn)變拓?fù)淠Ｐ湍軌蛄私馕镔|(zhì)如何從一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)，例如石墨如何轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸�。它還可以用于預(yù)測(cè)新物質(zhì)和材料的結(jié)構(gòu)。另外，該模型與其他類似模型的不同之處在于，它能夠列舉所有理論上可能的結(jié)構(gòu)相變，對(duì)計(jì)算資源的要求是適度的，同時(shí)也具備較高的運(yùn)算速度。據(jù)悉，上述研究成果在普通個(gè)人電腦上已可成功運(yùn)作。
為了證明新研究成果的預(yù)測(cè)能力，科學(xué)家使用了同素異形體，即碳的結(jié)構(gòu)變體。在所提出的工作中，以幾種已知的穩(wěn)定碳同素異形體為基礎(chǔ)，使用新模型探索了起始材料結(jié)構(gòu)相變過程中可能形成的所有選擇，最終發(fā)現(xiàn)了72種新穩(wěn)定形式的碳。