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面向多种应用的高通量发现与智能设计二维功能材料

计算物理 2021-12-20 v1

摘要

未来节能电子设备亟需新技术与新材料,以克服当前硅基器件微型化的根本限制。二维(2D)材料在下一代器件中展现出广阔应用前景,因为它们可针对某项技术所基于的特定性质进行裁剪,并与其他技术(如硅基(光)电子学)兼容。尽管实验发现的二维材料数量在增长,但速度非常缓慢,且自石墨烯发现以来仅有几十种二维材料被合成或剥离。近来,一种称为“高通量计算材料设计”的新型计算技术成为材料科学中蓬勃发展的领域,它是量子力学理论、材料基因组与带智能数据挖掘的数据库构建的结合。这一新颖而强大的工具能够通过创建含有大量具计算基础性质的二维材料的数据库,进而(通过高通量自动化或机器学习)智能挖掘该数据库以搜寻具所需性质用于特定应用(如能量转换、电子学、自旋电子学与光电子学)的二维材料,从而极大加速二维材料的发现、设计与应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.09347,
  title  = {High-throughput Discovery and Intelligent Design of 2D Functional Materials for Various Applications},
  author = {Lei Shen and Jun Zhou and Tong Yang and Ming Yang and Yuan Ping Feng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09347},
  year   = {2021}
}

备注

An invited review by Accounts of Materials Research