Una nuova, Il database liberamente accessibile delle strutture elettroniche dei materiali organici e organometallici è ora disponibile online per la ricerca con materiali quantistici.

Pubblicato dal gruppo di ricerca Condensed Matter presso il Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA) presso il KTH Royal Institute of Technology in Svezia, il Database dei materiali organici è inteso come una risorsa di data mining per la ricerca sulle proprietà elettriche e magnetiche dei cristalli, che sono principalmente definiti dalla loro struttura a bande elettroniche, uno spettro energetico del movimento degli elettroni che deriva dalle loro proprietà quantomeccaniche.

Il calcolo al computer di tali strutture è difficile e richiede grandi risorse di calcolo. Ma grazie ai progressi nella potenza di calcolo e all'elevata richiesta di previsione di materiali con proprietà target, si è sviluppato un nuovo modo di trattare i materiali quantistici. L'informatica dei materiali si concentra sull'esecuzione e sullo sviluppo di strumenti per l'elaborazione ad alto rendimento e il data mining.

"Puoi pensarlo come un'analisi informatica aggregata, dove le proprietà di un singolo composto vengono catturate approssimativamente e le risorse sono finalizzate alla comprensione delle tendenze globali all'interno dei grandi set di dati, "dice Alexander Balatsky, Professore di Fisica Teorica presso KTH.

Le applicazioni di questo approccio guidato dall'informatica sono di ampia portata e coprono, Per esempio, la ricerca di vari materiali funzionali con particolari elettrici, proprietà ottiche e magnetiche, compresi gli stati topologici della materia vincitori del Premio Nobel 2016, un importante elemento costitutivo di un computer quantistico.

Il database faciliterà l'indagine sui principi primi degli organici e la previsione dei materiali funzionali organici, dato il loro alto potenziale per applicazioni industriali, dice Balatsky.

Le strutture a bande elettroniche vengono calcolate utilizzando la teoria del funzionale della densità che è uno strumento standard nella moderna scienza dei materiali. L'interfaccia web OMDB consente agli utenti di cercare materiali con proprietà target specificate utilizzando query non banali sulla loro struttura elettronica, inclusi strumenti avanzati per il riconoscimento dei modelli, ricerca di proprietà chimiche e fisiche.