Химики Самарского политеха запустили онлайн-сервис по поиску материалов, которые в перспективе можно использовать в аккумуляторах и оптике. Программа позволяет оценить наличие или отсутствие электронной проводимости материала.
« Платформа Band Gap Calculation, на которой работает запущенный онлайн-сервис, позволяет оперативно рассчитывать ширину запрещенной зоны кристаллических материалов – области энергии в полупроводниках, в которой электрон получает энергию и начинает проводить ток. Эта величина важна для выявления перспективных материалов для металл-ионных аккумуляторов, твердооксидных топливных элементов, оптики », – рассказали в политехе.
Ученые получили возможности для реализации разработки после победы в конкурсе Фонда содействия инновациям и реализации гранта по конкурсу «Старт-Взлёт». Тема проекта – «Разработка online сервиса для прогнозирования новых кристаллических материалов для твердооксидных топливных элементов». Созданная ими программа имеет свидетельство о государственной регистрации.
Сервис работает на передовых алгоритмах машинного обучения, что позволяет с высокой точностью предсказывать ключевые электронные свойства материалов. Для этого программа анализирует тополого-геометрические и структурные характеристики материала по более чем 20 параметрам. В результате программа за секунды с точностью 92% выявляет зависимости между структурой материала и его электронными свойствами и выдает предварительную оценку интересующего параметра - ширины запрещенной зоны материала.
Разработчики оптимизировали алгоритм для работы с тернарными оксидными соединениями – материалам, применяемыми для современной электроники, оптики и энергетики. По мнению ученых, это позволит сэкономить время на трудоемких квантово-химических расчетах, онлайн-платформа позволяет выполнять высокопроизводительный скрининг новых материалов.
« Знание ширины запрещенной зоны материала определяет наличие или отсутствие в нем электронной проводимости, чем определяет практическое приложение материала в электрохимических устройствах. Если материал обладает и ионной и электронной проводимостью, то предложенное вещество - электродный материал. Если есть только ионная проводимость, то вещество может выполнять роль электролита », – пояснила старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению Самарского политеха Елизавета Морхова.
Источник: https://tass.ru/nauka/25318483
