新型二维材料预测方法加速电子材料研发进程
2025-07-23 13:53
来源:马里兰大学巴尔的摩分校
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美国马里兰大学巴尔的摩分校(UMBC)研究团队在《材料化学》期刊发表创新成果,开发出一套预测新型二维铁电材料的数据驱动方法。该研究由化学博士生彭岩和助理教授约瑟夫·贝内特共同领导,有望为下一代电子设备研发提供关键材料支持。CuBiP 2 Se 6 的c 轴(左)和 a* 轴(右)视图。为了视觉清晰,省略了 Cu-Bi 键。图中每个 Cu 离子代表大致相等的部分占据。蓝色虚线突出显示了 Cu 离子向 Bi 位畸变的模式。

研究团队聚焦范德华层状磷硫族化合物,通过结合数据挖掘、量子结构图分析和计算机建模,建立了材料预测新体系。"我们开发了化学设计规则来预测这些材料,"彭岩表示。该方法成功识别出83种潜在候选材料,其中部分已在实验室成功合成验证。

该研究突破主要体现在:

建立材料特性与原子参数的关联模型

开发自动化分类筛选算法

实现理论预测与实验验证的有效衔接

贝内特教授指出:"这种方法就像拥有未开发材料的配方书,能显著节省研发时间。"预测材料在非易失性存储器、微型传感器等领域具有应用潜力。团队下一步将采用高通量计算模拟深入分析材料特性,并与马里兰大学帕克分校合作推进实验研究。

更多信息: Peng Yan 等,《数据驱动的二维范德华层状磷硫族化合物的发现》,《材料化学》(2025)。期刊信息: 材料化学

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