En la síntesis y el diseño químicos, la diversidad de las estructuras potenciales es la base para explorar nuevos compuestos y materiales funcionales, pero es un desafío enorme para el diseño dirigido de materiales funcionales con las características específicas. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, la energía de cómputo del racimo de alto rendimiento se ha mejorado grandemente. Esto permite filtrar una gran base de datos de materiales funcionales-cribado de alto rendimiento, para buscar la estructura más baja de la energía potencial global del primer principio-predicción de la estructura cristalina, y para crear nuevas estructuras aprendiendo las características estructurales existentes.
El Instituto de Xinjiang de la tecnología física y química, Academia China de Ciencias el equipo funcional fotoeléctrico de la cacerola del laboratorio de los materiales ha estado desarrollando el software de los materiales, el diseño material, el primer cálculo del principio y la investigación de la predicción desde 2011, proporcionando la dirección para la nueva preparación material. En los últimos años, el equipo de investigación ha hecho algunos progresos en la predicción de la estructura cristalina y el diseño de materiales funcionales racional. Los investigadores introdujeron por primera vez el método de búsqueda de estructura mínima de energía global para realizar la predicción estructural de materiales ópticos no lineales infrarrojos y materiales ópticos no lineales ultravioletas. En el material óptico no lineal infrarrojo, es la clave para mejorar el umbral de daño láser bajo la premisa de satisfacer la aplicación óptica, los investigadores introdujeron por primera vez el método de búsqueda de estructura mínima de energía global para buscar el excelente material óptico no lineal infrarrojo en el sistema na-GA-s. 2La estructura muestra que el nagas del grupo espacial i-42D 2No sólo con materiales comerciales Aggas El coeficiente óptico no lineal equivalente, y tiene la conductividad termal más alta en el material óptico no lineal infrarrojo, así es ventajoso al alto valor del umbral del daño del laser. 2Por lo tanto, nagas El umbral del daño del laser se mejora con eficacia y el efecto termal se evita debido a la absorción del dos-fotón. Los resultados se han publicado en la revista de la sociedad química americana, química inorgánica (Inorg. Chem. 2018, doi: 10.1021/ACS. inorgchem. 8b01174). En los materiales ópticos no lineales ULTRAVIOLETA, es un objeto desafiador al diseño para cumplir los requisitos de los materiales ópticos no lineales profundos ultravioletas y para dar salida a la luz ultravioleta profunda coherente. 3Los investigadores buscaron el sistema na-be-b-o para estructuras estables encontradas en la energía potencial más baja de cuatro fases, fase P-6 del Nabebo Tiene excelentes propiedades ópticas no lineales. 2Borde ULTRAVIOLETA profundo del atajo hasta 171nm, efecto del multiplicador y KDP estándar comercial (KH 4Po ), y el emparejar de la fase se puede alcanzar en la región ultravioleta profunda; Los resultados se publican en el informe científico (SCI. Rep. 2016, 6, 34839). Además, el equipo aumentó el borde de corte ULTRAVIOLETA azul-cambiado de puesto de la brecha de la venda introduciendo el flúor, y la distribución asimétrica de electrones podría mejorar las características ópticas no-lineares, y enriquecer la estructura para aumentar la probabilidad de la detección. 2De acuerdo con las características antedichas, un material óptico no lineal profundo ULTRAVIOLETA del alto rendimiento se encuentra en el sistema be-B-O-F bajo presión atmosférica γ-be 3Bo F, el borde ULTRAVIOLETA profundo del atajo es tan bajo como 138nm, el efecto multiplicador es 1,8 veces KDP de las épocas, la longitud de onda que empareja de la fase ULTRAVIOLETA profunda alcanza 152nm, y se convierte en un cristal óptico no lineal con el uso potencial en la región ultravioleta profunda. Los resultados se publican en la revista de la sociedad química americana, química inorgánica (Inorg.
Chem. 2018, 57, 5716). Recientemente, el equipo ha hecho avances en el diseño racional y ampliado el método de predecir nuevos materiales. Este método se basa en la investigación de la relación de la energía estructural, y el módulo de la función de controlar la respuesta relacionada del funcionamiento se excava, y entonces el nuevo material del diseño y de la Asamblea del módulo se predice. Los primitivos del tetraedro son los componentes básicos para diseñar los materiales ópticos no lineales profundos ULTRAVIOLETA, pero debido a las incertidumbres en la respuesta a la octava y al anisotropía óptico, los científicos materiales no prestan la atención a su uso en los materiales ópticos no lineales profundos ULTRAVIOLETA. Con el fin de explorar el mecanismo de respuesta anisotropía óptico de tetraedro, los investigadores propusieron evaluar el método de anisotropía óptico de tetraedros y encontraron que la desviación del ángulo del tetraedro causada por la interacción covalente de cationes de tierras raras es ventajosa para el anisotropía óptico de los tetraedros primitivos. Esta parte de la obra ha sido publicada en la revista química de comunicación de la Real Sociedad de química (Chem Commune, 2017, 53, 2818). En otras investigaciones, los investigadores han estudiado sistemáticamente la predicción de los compuestos tetraedros por el anisotropía óptico y han encontrado un módulo funcional que controla la anisotropía óptica de los compuestos basados en tetraedros-primitivas tetraedros con un arreglo de ' cremallera ' y desviaciones angulares. En base del módulo no destructivo de la función, una serie de materiales ópticos no lineales profundos ULTRAVIOLETA se diseña en fosfato usando los elementos de la tierra rara como la simetría de la estructura cristalina y del anisotropía óptico. El birrefringencia de estos materiales se eleva perceptiblemente comparado a los compuestos previamente del tetraedro del no-corazón y tiene un atajo ULTRAVIOLETA profundo. de los cuales el Α-YSC (PO4) 2 es hasta ahora el primero en lograr una evaluación preliminar de material óptico no lineal y ULTRAVIOLETA profundo de los requerimientos de fosfato.
El trabajo teórico puro del diseño se publica en el diario internacional de los anales químicos americanos (J. am. Chem. soc. 2018, 140, 10726).
