Химики Политеха запустили онлайн-сервис
Платформа ведет поиск материалов с электронной проводимостью
Платформа Band Gap Calculation позволяет оперативно рассчитывать ширину запрещенной зоны кристаллических материалов - область энергии в полупроводниках, попадая в которую электрон получает достаточно энергии (например, от света или тепла) и начинает проводить ток. Эта величина важна для выявления перспективных материалов для металл-ионных аккумуляторов, твердооксидных топливных элементов, оптики. На программу получено свидетельство о государственной регистрации №2025680575.
– Знание ее величины определяет наличие или отсутствие электронной проводимости материала и, тем самым, определяет практическое приложение материала в электрохимических устройствах, в частности, – поясняет старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Политеха Елизавета Морхова. – Если материал обладает и ионной и электронной проводимостью, то предложенное вещество – электродный материал. Если есть только ионная проводимость, то вещество может выполнять роль электролита.
Работа сервиса основана на передовых алгоритмах машинного обучения. Это позволяет с высокой точностью предсказывать ключевые электронные свойства материалов на основе анализа их тополого-геометрических и структурных характеристик, представляющих собой набор дескрипторов из более чем 20 параметров.
Band Gap Calculation позволяет получить предварительную оценку ширины запрещенной зоны за секунды с точностью 92%. Это позволит ученым сэкономить время на трудоемких квантово-химических расчетах. По словам разработчиков, онлайн-платформа идеально подходит для высокопроизводительного скрининга новых материалов.
В данный момент алгоритм оптимизирован для работы с тернарными оксидными соединениями – ключевой класс материалов для современной электроники, оптики и энергетики. Модель, обученная на обширных массивах расчетных данных из более 15000 записей, выявляет зависимости между структурой материала и его электронными свойствами.
В команду Елизаветы Морховой входят научные сотрудники МНИЦТМ Артём Кабанов, Михаил Смольков, Владислав Осипов. Научный консультант — директор МНИЦТМ Владислав Блатов.
Разработка сервиса стала возможной благодаря победе в конкурсе Фонда Содействия Инновациям и реализации гранта программы «Старт-Взлет» (очередь II) № 5290ГС1/101640 по теме: «Разработка online сервиса для прогнозирования новых кристаллических материалов для твёрдооксидных топливных элементов».
Поиск новых материалов при помощи технологий искусственного интеллекта входит в список поручений президента по итогом пленарного заседания Форума будущих технологий 2025.
