Самарский политех запустил онлайн-сервис с 92% точностью для поиска материалов
Химики Самарского политехнического университета запустили онлайн‑сервис для поиска материалов, перспективных для применения в аккумуляторных системах и оптических устройствах. Разработанный инструмент позволяет оперативно оценивать наличие или отсутствие электронной проводимости у исследуемых соединений.
"Платформа Band Gap Calculation, на которой работает запущенный онлайн‑сервис, позволяет оперативно рассчитывать ширину запрещённой зоны кристаллических материалов — область энергии в кристалле, при переходе через которую электроны начинают проводить ток. Эта величина важна для выявления перспективных материалов для металл‑ионных аккумуляторов, твердооксидных топливных элементов и оптики", — рассказали в политехе.
Реализация проекта стала возможной после победы команды в конкурсе Фонда содействия инновациям и получения гранта в рамках программы "Старт‑взлёт" по теме "Разработка online сервиса для прогнозирования новых кристаллических материалов для твердооксидных топливных элементов". Созданная программная разработка прошла государственную регистрацию и имеет соответствующее свидетельство.
Новый сервис базируется на современных алгоритмах машинного обучения, что обеспечивает высокую точность прогнозирования ключевых электронных характеристик материалов. Программа анализирует тополого‑геометрические и структурные параметры вещества по более чем 20 показателям и в считанные секунды выявляет корреляции между структурой и электронными свойствами с точностью 92%, предоставляя предварительную оценку искомого параметра — ширины запрещённой зоны. Алгоритм оптимизирован для работы с тернарными оксидными соединениями, используемыми в электронике, оптике и энергетике. По словам разработчиков, применение платформы позволит сократить время, затрачиваемое на трудоёмкие квантово‑химические расчёты, и обеспечить высокопроизводительный скрининг новых материалов.
"Знание ширины запрещённой зоны позволяет установить наличие или отсутствие электронной проводимости в материале и, следовательно, его практическое применение в электрохимических устройствах. Если материал обладает как ионной, так и электронной проводимостью, его можно использовать в качестве электродного материала. Если же имеется только ионная проводимость, вещество может служить электролитом", — пояснила старший научный сотрудник Международного научно‑исследовательского центра по теоретическому материаловедению Самарского политеха Елизавета Морхова.