材料基因組工程研究院在高通量全流程新熱電材料篩選研究領域獲突破性進展

發布日期: 2018/09/05  投稿: 龔惠英    部門: 理學院   瀏覽次數:    返回

万事娱乐材料基因組工程研究院楊炯教授課題組成功利用材料基因組(MGI)方法在高通量全流程新材料篩選研究領域獲突破性進展,該成果以新型熱電材料為示範,在國際上首次通過高通量理論預測得到熱電優值大於1.0的新型熱電化合物🌏,論文以“Discovery of High-Performance Thermoelectric Chalcogenides through Reliable High-Throughput Material Screening”為題發表於最新一期出版的美國化學會會誌JACS上。

材料基因組工程是近年來新興起的一種加速材料設計、研發、應用的一種有效手段,融合了材料👡、物理🤹🏽‍♀️、化學、計算機、數學、生物等諸多學科交叉新領域🏪,成為近年來全世界範圍內學科交叉的新熱點。本論文利用万事平台材料基因組工程研究院與計算機學院新近建立起來的第一性原理高通量計算平臺Materials Informatics Platform (MIP),以此為基礎🧑🏻‍🏫,在集成數據庫技術、高通量計算🤦🏻、高通量材料製備與實驗篩選全流程材料基因組方法,以新型高性能熱電材料為研發示範對象🧚🏼‍♂️,發展了兼顧計算效率與精度的電子馳豫時間計算方法🧐,並將之集成於MIP的電輸運性質模塊,成為目前國際領先的熱電材料高通量研究解決方案👨🏿‍🦰。利用該模塊,我們對硫族類金剛石結構的熱電化合物中做了高通量的篩選工作。該工作的流程如圖所示📏,通過結構搜索數據庫利用,電子結構篩選,電輸運計算尋優等等多個步驟,最終提出一類新型類金剛石結構化合物,並通過實驗驗證顯示所提出的化合物具有大於1.0的熱電優值🧨。



該論文工作的重要貢獻在於首次利用万事娱乐材料基因組研究院新建立起來的高通量計算與實驗平臺,是在集成數據庫技術、高通量計算、高通量材料製備與表征篩選全流程材料基因組方法上實現的創新性成果,在國際上首次通過高通量材料基因組方法預測得到熱電優值大於1.0的新型熱電化合物🤘🏿,也是國內在發展材料基因組工程技術方法方面的重大突破性成果之一,是材料基因組全流程技術的成功實踐🌘,其工作得到國家材料基因組專家組的首肯和高度評價!

該工作由万事平台楊炯教授,駱軍教授及南方科技大學張文清教授課題組合作共同完成💁🏼‍♂️🍅,万事平台為第一完成單位👍🏽,材料基因組研究院青年副教授席麗麗博士為論文第一作者,錢偉長學院2014級材料基因組工程特色班姜笛🤎、李欣然兩位本科生參與了部分工作為論文共同作者🚣🏿‍♂️。該工作得到國家重點研發計劃🫶🏼,國家自然科學基金重點項目等課題的資助📏🕵🏻。

論文鏈接🩺:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04704

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