2021年7月15日
在元素周期表中，有118种不同的元素，其中大多数可以与一种或多种元素结合，形成具有潜在惊人特性的材料。欧洲杯足球竞彩
据估计，可能产生新物质的组合数量超过了宇宙中原子的数量。欧洲杯足球竞彩有了这些选项，我们怎么知道去哪里寻找我们想要的材料呢?欧洲杯足球竞彩
在享有盛名的542,813美元的国家科学基金会教师早期职业发展(Career)资助的支持下，欧洲杯线上买球物理学家特雷弗·戴维·罗纳(Trevor David Rhone)正转向人工智能，以帮助确定哪些元素组合可能形成具有有趣特性的新材料，以推进科学理解和技术应用，如数据存储、自旋电子学和量子计算。欧洲杯足球竞彩
隐藏在大量潜在材料中的候选材料还没有被发现，具有新特性的材料。欧洲杯足球竞彩什么是元素的正确组合，将产生一种具有理想性能的材料?欧洲杯足球竞彩将试图解决这些问题。他的工作有潜力极大地加快材料发现过程，并将识别具有新应用特性的材料。欧洲杯足球竞彩
“你如何有效地探索整个可能性空间——这是挑战，”罗纳说。“对材料空间的探索可能代表着科学发现的新欧洲杯足球竞彩前沿，有很多挑战，但也有更多的机会。”
通常，在用实验对预测的性质进行表征和验证之前，发现具有特殊性质的新材料需要花费大量时间，通常涉及第一性原理量子计算和材料合成。欧洲杯足球竞彩或者，它可能包括一个偶然的观察，然后是一系列艰苦的系统实验和计算。
罗纳感兴趣的一个特性是磁力。简单地说，材料的磁性是由所谓的电子自旋控制的。为了使自旋形象化，我们可以把物质中的原子想象成台球，每个球上都有一个箭头，这个箭头代表电子的自旋方向。当自旋对齐时，磁性就产生了。自旋的无序排列不会产生磁性。
原子薄或二维材料，也被称为范德华材料，可以表现出不同于其体积表亲的特性欧洲杯足球竞彩——比如石墨烯和石墨之间的差异。这使得他们的行为更难研究。
一些理论预测二维材料不具有磁性，但自2017年发现第一种磁性二维欧洲杯足球竞彩材料以来，对更多磁性二维材料的探索一直在加强。然而，磁力可以以许多不同的方式显现，其中一些比另一些更有用。例如，磁有序只可能出现在某一临界温度以下。临界温度的值因材料的不同而不同。对于现实世界的应用程序，希望这个临界温度高于室温。这给材料的发现带来了额外的挑战。欧洲杯足球竞彩
然而，另一个挑战是理解一种材料的特性与其组成原子的特性之间的关系。物质有无数的特性，比如化学成分和原欧洲杯足球竞彩子位置，这些特性可能与也可能与磁性等目标属性有关。
“计算机的非凡之处在于，它们可以在包含大量维度或特征的数据中找到模式，”罗纳说。“我的计划是结合现有数据库，以及内部模拟和实验的数据，与人工智能搜索那些‘隐藏的’模式，将揭示材料的行为。”
在2020年发表在《自然科学报告》上的一篇论文中，罗纳测试了他的方法，计算了200种材料的结构(在超级计算机上需要超过6个月的时间)，欧洲杯足球竞彩然后使用机器学习来利用这些结构，以合理的准确性预测超过4000个额外的结构(只需要在个人电脑上几秒钟)。他的新项目将基于从数据库中收集的已知结构进行预测，比如通过政府资助的材料项目(Materials project)获得的数据，该项目目前储存了超过13万种无机化合物的开放存取条目，以及额外的定向量子计算的结果。欧洲杯足球竞彩
“考虑到原子的可能组合和潜在成键排列的天文数字，我们有理由期待，具有使新应用和新技术成为可能的特性的迷人的新材料正在等待发现。欧洲杯足球竞彩特雷弗的工作无疑将加速这一进程，我们祝贺他的开创性工作获得重大认可。”伦斯勒理学院院长Curt Breneman说。欧洲杯线上买球
来源:http://www.rpi.edu