人们正在寻找具有奇异特性的材料，例如增强量子计算机、触摸屏和电子显示屏，以及将太阳能电池的效率提高一倍。从历史上看，包括钨丝、青霉素、特氟隆和C60巴基球在内的革命性技术材料，都是通过直觉、反复试验和运气不佳的组合而发现的。但是，今天所需要的复杂特性并不是偶然发现的:它们必须在一开始就设计好。

 

材料通常由构成材料的原子以及这些原子所占的结构和组成来定义。材料的性质——如颜色、硬度、导电性、稳定性、拓扑结构或磁性——存在于某些物质中，而不存在于其他物质中。问题是，我们如何才能找到我们梦想的材料?

 

新物质形式的出现将改变我们对基本物理的理解。这些形式包括具有拓扑特性的材料，198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o，真的是很人性化，其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内，198彩有时是因为网络不稳定的原因才延迟到账的。，这些拓扑特性会产生不寻常的电子特性——这些特性源于原子位置的基本对称性。其他形式，如量子自旋液体和新型超导体，也可能改变技术。最明显的性能简单的材料是几十年前发现的。今天，我们必须更深入地挖掘可能的材料，以发现新的黄金。

 

理论物理学家现在正在使用计算机来模拟和筛选可能具有奇异性质的数千种候选材料。但是，最新一波预测拓扑化合物的浪潮只考虑具有某种性质的原子组合(参见“更严格的筛选”)，这些原子不一定形成稳定的化合物。许多假想的材料结果是不稳定的，不可能合成。

 

设计材料的理论家必须添加额外的过滤器，以避免让他们的化学同事去实验室进行毫无意义的探索。在这里，我将重点讨论当前预测拓扑材料的策略，198彩票总代理团队是1号代玩团队，教推广包建站时时彩技巧大全，高返点，业内良心平台。，通过描述预测可能失败的四种常见方式来说明这些问题，从而在不稳定材料中提供令人兴奋的特性。额外的计算可以将有趣的材料列表缩小到那些最有可能是稳定和可实现的。

 

通过设计问题

 

寻找承载特定性能的材料遵循一个称为“逆向设计”的过程。首先，选择一个目标特性(比如热电性、拓扑结构或超导性)和一个理论框架，在其中计算晶体中给定原子排列的目标特性。第二，寻找具有这些性质的稳定晶体结构。量子力学以薛定谔方程的形式，在这些步骤之间架起了桥梁。

 

的例子已经以这种方式预测,新材料,其性能已在实验室,包括热电化合物(通常把矛盾的保温性能和导电性)和透明导体,用于显示器和太阳能电池——这一看似不可能的组合属性,考虑到导体通常不透明和绝缘体通常透明。预测这些材料的理论家和制造并验证这些材料的实验者之间的密切合作是至关重要的。

 

化合物拓扑行为的发现是凝聚态物理和固态化学领域最令人兴奋的最新进展之一。原子位置的对称性和晶体中电子的性质——例如时间反转对称性(拓扑绝缘体)、镜像对称性(拓扑晶体绝缘体)或旋转对称性(拓扑Dirac半金属)——赋予这些材料不寻常的电子性质。例如，拓扑绝缘体不导电。然而，在它们的表面上，198总代理团队的联系方式是什么，198总代1号团队唯一198平台开户指定qq33287162，它们可以拥有特殊的二维导电金属态，电子可以在其中流动而不散射。这些都为新型电子产品带来了希望，这种电子产品可以在不耗散的情况下吸收电流，并与超导体结合，从而构建出实用的量子计算机。

 

令人失望的是，到目前为止，只有少数拓扑材料被制成，其性能得到了验证。它们的结构和组成最初是凭直觉设想的，然后对一系列“常见的可疑”化合物进行了测试。在过去一年左右的时间里，一些研究人员利用一种“逐项设计”的方法，将这种想法扩展到确定晶体中似乎具有拓扑特性的原子的结构。