Unbiased materials design: the inverse problem in electronic structure calculations
Unbiased materials design: the inverse problem in electronic structure calculations
批准号:
274774632
负责人:
Professor Dr. Miguel Marques
金额:
$0.0万
依托单位:
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2015
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2014-12-31 至 2019-12-31
中文摘要
由于理论、科学软件和高性能计算机的不断进步,材料电子能带结构的计算到目前为止已经是一个常规问题。从一个给定的晶体结构出发,我们可以很容易地得到它的能带结构和由它导出的所有性质,通常是非常好的近似。设计一种具有特定电子结构的晶体结构要复杂得多。最近,我们开发了一种第一原理方法,可以让我们解决逆问题。它唯一的输入是元素周期表和量子力学的基本定律,它基于遗传算法(优化化学成分)和全局结构预测方法(获得晶体结构)的组合。这个项目的主要目标是证明这种方法的可行性,通过尝试反演几个象征性材料的态密度。当然,所选的实际例子不仅具有学术意义,而且具有深刻的技术含义。如果成功,该项目将为材料设计的完全公正和即时技术铺平道路,远远超出该社区目前使用的方法。
英文摘要
Due to continued advances in theory, scientific software, and high-performance computers, the calculation of the electronic band structure of materials is, by now, a routine problem. Starting from a given crystal structure we can easily obtain, often to a very good approximation, its band structure and all the properties derived from it. Unfortunately, the inverse problem, i.e., to devise a crystal structure with a certain electronic structure, is much more complicated. Recently, we developed a first principles approach that may allow us to tackle the inverse problem. Its only input is the periodic table of the elements and the basic laws of quantum mechanics, and it is based on a combination of genetic algorithms (that optimize the chemical composition) and global structural prediction methods (that obtain the crystal structure). The main objective of this project is to prove the feasibility of this approach, by trying to invert the densities of states of a few emblematic materials. Of course the actual examples chosen are not only of academic importance, but have also deep technological implications. If successful, this project would pave the way for a completely unbiased and on-the-fly technique for materials design, going far beyond the methods currently used in this community.
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DOI:
10.1063/1.5020223
发表时间:
2018-04
期刊:
The Journal of chemical physics
影响因子:
--
作者:
[Jonathan Schmidt;Liming Chen;S. Botti;M. Marques]
通讯作者:
Jonathan Schmidt;Liming Chen;S. Botti;M. Marques
DOI:
10.1021/acs.chemmater.7b00156
发表时间:
2017-06-27
期刊:
CHEMISTRY OF MATERIALS
影响因子:
8.6
作者:
[Schmidt, Jonathan, Shi, Jingmin, Marques, Miguel A. L.]
通讯作者:
Marques, Miguel A. L.
DOI:
10.1103/physrevmaterials.2.023604
发表时间:
2018-02-21
期刊:
PHYSICAL REVIEW MATERIALS
影响因子:
3.4
作者:
[Shi, Jingming, Cui, Wenwen, Marques, Miguel A. L.]
通讯作者:
Marques, Miguel A. L.
DOI:
10.1088/2053-1583/aa85c6
发表时间:
2017-12-01
期刊:
2D MATERIALS
影响因子:
5.5
作者:
[Borlido, Pedro, Steigemann, Conrad, Botti, Silvana]
通讯作者:
Botti, Silvana
Libxc - functionals for density-functional theory
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批准号:327644371
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2017
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负责人:Professor Dr. Miguel Marques
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依托单位:
国内基金
海外基金
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CuAgSe基热电材料的结构特性与构效关系研究
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批准号:22375214
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2023
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负责人:周钲洋
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依托单位:
层状半导体材料纳米结构中激子分离动力学研究
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批准号:22073022
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2020
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负责人:刘新风
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依托单位:
Capture and Release of Droplets Using Advanced Materials for High Technology Applications
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批准号:52073127
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:Alidad Amirfazli
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依托单位:
碳/碳复合材料膺复体仿生喉气管重建动物模型建立
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批准号:51172002
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:秦永
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依托单位:
Journal of Materials Science & Technology
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批准号:51024801
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2010
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负责人:罗东
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依托单位:
天然生物材料的多尺度力学与仿生研究
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批准号:10732050
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项目类别:重点项目
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资助金额:200.0万元
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批准年份:2007
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负责人:冯西桥
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依托单位:
均匀纳米孔低介电材料的可控制备研究
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批准号:90606011
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:徐洪耀
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依托单位:
一维和二维的可调谐特异性电介质材料
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批准号:50477048
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2004
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负责人:张冶文
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依托单位: