【摘 要】
：
长期以来,一个新发现的材料跨越实验室应用到工业中,通常需要成千上万次尝试。近些年来,数据驱动范式的诞生使得发现到应用新材料的成本和时间大大减少。在本文中,我们首先介绍了材料科学发展及数据驱动范式,随后介绍了数据驱动范式在氮化物、锂电池及二维材料中的研究案例。借助于我们自主研发的无机晶体材料数据库Atomly,我们也将数据驱动范式应用在了量子材料和功能材料中,如蜂窝状硼烯、MgB2超导材料、kago
【机 构】
：
中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【出 处】
：
中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
论文部分内容阅读
长期以来,一个新发现的材料跨越实验室应用到工业中,通常需要成千上万次尝试。近些年来,数据驱动范式的诞生使得发现到应用新材料的成本和时间大大减少。在本文中,我们首先介绍了材料科学发展及数据驱动范式,随后介绍了数据驱动范式在氮化物、锂电池及二维材料中的研究案例。借助于我们自主研发的无机晶体材料数据库Atomly,我们也将数据驱动范式应用在了量子材料和功能材料中,如蜂窝状硼烯、MgB2超导材料、kagome材料及无机光伏材料。主要内容如下:（1）至今都没有在除了 Al之外的衬底上合成出蜂窝状硼烯的报道,仿佛Al是蜂窝状硼烯合成问题的唯一解。我们利用数据驱动范式系统性的筛选了可以用来生长蜂窝状硼烯的金属衬底。我们发现金属衬底的空心位点相比于顶部位点与蜂窝状硼烯结合时具有更低的能量,且Nb、Ta、Ti、W和Mo的面心立方相相比于Al具有更大的层间距、附着能和层间耦合强度,即更适合生长蜂窝状硼烯。尽管面心立方相不是Nb、Ta、Ti、W和Mo最稳定的相,但它们是亚稳的并在实验上早有合成的相关报道。（2）当蜂窝状硼烯与金属结合成为体相时,体系可能会出现超导,MgB2就是这样一个典型的例子。MgB2家族在过去十几年里虽然得到了不断扩充,但至今都没有对MgB2家族进行彻底性评估的工作。利用数据驱动范式,我们从Atomly中发现了 56种具有与MgB2一样晶体结构的候选材料。热力学稳定性、动力学稳定性和超导性的评估表明除了 MgB2等实验已经报道的材料之外,CaB2（Tc=9.4～28.6K）、SrGa2（Tc=0.1～2.4K）、BaGa2（Tc=0.3～3.3 K）、BaAu2（Tc=0.0～0.5 K）和LaCu2（Tc=0.1～2.2 K）五种新材料可能也具有超导性。为了验证理论预测,我们合成了 BaGa2——电阻、磁化率和热容的表征表明了 BaGa2是一个Tc=0.36K的超导体,与我们计算的结果非常吻合,实现了理论与实验的闭环。（3）作为蜂窝状晶格的线图,kagome晶格因具有平带、超导、量子霍尔效应等量子物态在凝聚态物理领域中受到广泛的关注。关于kagome的研究众多,但始终限定于少数的材料体系中。我们利用数据驱动范式对kagome材料进行了地毯式的搜索,共发现了 13,702种kagome材料,包含了几乎所有已经报道的kagome材料。利用统计分析,我们分析了这些kagome材料的空间群、元素组份、原子数、带隙,并从中确定了 1213种结构原型。我们的工作提供了丰富的kagome材料体系,也希望能够激发科研工作者对拓扑、超导等量子现象及其相互作用的进一步研究。（4）光伏材料作为一种功能材料,在业界受到了广泛的研究。前人的工作已经证明利用数据驱动范式预测新型高效光伏材料的有效性,然而他们的筛选流程中存在不足,比如计算方法不够严格或完全排除了假想结构。为了全面的发现理想的光伏材料,我们通过采用更严格的高通量筛选方案,从Atomly中～270,000种材料中筛选出了 154种很有潜力的光吸收剂,这些光伏材料的稳定性、载流子迁移率、能隙和光电转换效率都得到了理论保证。我们将光电转换效率大于30%的材料按照是否在实验中已经合成分成了两类,并深入探究了如Sr2Si、Sc4C3、Ca（BC3）2和CsVN2等在化学相空间中容易被忽视的光伏家族。从数据驱动的角度出发,本文对蜂窝状硼烯、MgB2超导、kagome材料和无机光伏材料等量子材料和功能材料进行了系统性的研究,打开了材料发现和设计的新视野,也希望能给相关领域的科研工作者提供一些指导。
其他文献
装配式建筑具有资源利用高、建造高效等优点，对城市绿色发展作用较大，本文运用互联网+技术，结合BIM信息模型将装配式建筑信息形象高效的展示在建设人员和客户面前，这对于提高建筑质量、满足建筑业新发展具有重要意义。
城市建设必须把让人民宜居安居放在首位，让人民群众住有所居、居有所安，一直是习近平总书记的牵挂。习近平总书记强调，高质量发展“必须以满足人民日益增长的美好生活需要为出发点和落脚点”。随着我国经济发展由高速增长阶段进入高质量发展阶段，人们对住房的需求逐步从“有没有”转向“好不好”。满足人民群众对居住条件、环境和服务的新期待，成为民生保障新课题。以北京桦皮厂胡同8号楼改建项目（简称“桦8项目”）为例，中
探讨现代教育模式不足，介绍以成果为导向的OBE教育理念。并根据OBE教育理念提出了一种新型的教学方法用于土建类学科应用型人才培养。该方法以进行学科专业竞赛、翻转课堂、虚拟实习、激励式教育、无领导小组创新讨论的方式进行教学改革。最后采用层次分析的方法AHP从多维度评价学生学习成果，结果显示相较于传统教学方法，基于OBE教学方法可以更好地培养应用型人才。
随着城市化进程的加速，保障性公共住房作为满足中低收入群体居住需求的重要保障，日益受到关注。本文旨在探讨保障性公共住房的现状，通过一系列的研究与探索，综合设计理念、建造技术、绿色建筑材料应用、建筑空间布局、居住环境与舒适性以及智慧运维与经济效益开展讨论，以期为提高保障性住房的质量和效益提供参考。
常州工学院土木工程系为适应时代发展的需求，积极进行专业升级，将绿色建造理念融入培养方案中，2023级人才培养方案的培养目标增加了“具备绿色建造理念”的相关内容；建立了多学科交叉融合、注重实践、多维度、对应绿色建造全生命周期的有常州工学院特色的土木工程课程体系；积极进行思政教学改革，将绿色建造主题通过环境保护、可持续发展等思政元素融入课程思政体系。
目的探讨风险护理在心脏骤停中的应用及对患者左房血栓形成的价值。方法选取2017年2月至2018年2月期间我院114例心脏骤停实施心肺复苏术治疗的患者进行研究,随机分为观察组与对照组,各57例,所有患者均给予胺碘酮联合肾上腺素治疗,对照组治疗期间给予常规护理干预,观察组给予风险护理管理,对两组护理效果进行对比。结果在ROSC时间方面,观察组为（8.28±2.23） min,对照组为（14.67±3.
产业兴旺,则经济繁荣,国家才能迈上高质量发展道路。文化产业与旅游产业作为第三产业中的“绿色朝阳产业”,在“以文促旅,以旅彰文”理念的渗透下,文旅产业融合已经成为我国经济增长的重要产业发展形式,对推动经济高质量发展具有深远影响。作为“一带一路”建设的主要参与者,青海省是重要的人文交流中心,旅游业是其国民经济的重要组成部分。较全国来看,青海省最突出的价值在生态。长期以来,在“生态保护优先”政策约束下,
短波通信以其可远程、无中继、部署灵活的优势在抢险救灾、军用通讯、全球广播等领域拥有广泛的应用。功率放大器作为短波通信系统的核心组成部分,其非线性畸变不仅会造成基波相邻信道的频谱再生,同时也会产生谐波干扰,影响更高工作频段内的信号传输。数字预失真作为目前使用较为广泛的线性化技术之一,可以很好地改善短波发射机中的基波失真问题。但对于谐波抑制而言,传统使用模拟滤波器组的方式存在成本高、插损严重等问题,因
采用有限元仿真和试验方法分析贝氏体等温淬火工艺对GCr15钢轴承套圈畸变和断裂韧性的影响。采用Deform-3D软件对轴承套圈贝氏体淬火工艺进行数值模拟。以圆柱滚子轴承NJ308为研究对象，仿真热处理后最大直径畸变量为0.08 mm,与试验结果对比，仿真误差14%。采用热处理工艺试验，测量贝氏体淬火后轴承直径畸变量为0.07 mm。对比测量分析常规马氏体淬火和贝氏体淬火后的畸变大小，贝氏体热处理后