東京工業大學的一個小組開發了一種“對稱擬合軌道模型”,可以準確預測各種納米材料的能量狀態。另外,利用這個理論模型,我們發現由多個原子組成的高階物質之間存在著類似於元素的周期律,並將其表達為類似於元素週期表的“納米材料週期表”元素。成功了。
代表原子物理化學性質週期性變化的元素週期表(週期律),自150年前由俄羅斯化學家門捷列夫提出以來,對自然科學的發展做出了巨大貢獻。
與處理單個原子性質的元素週期表不同,如果發現由多個原子組成的高階物質的周期表,它將成為材料科學領域的有用索引。懷疑。然而,高階物質具有大小、成分、形狀等多種要素,簡單分類困難。
在這項研究中,我們關注分子(納米材料)等微小物質的幾何對稱性,通過應用計算機模擬和群論,我們構建了一個可以預測納米材料能量狀態的“對稱軌道模型”。通過基於該模型評估納米材料,可以準確預測其形狀、性能、穩定性等。
此外,正如原子週期性的根源在於電子排布一樣,納米材料的性能也由電子排布決定,本研究也發現存在周期律。除了常規元素週期表的“族”和“週期”之外,我們成功地將這個週期表表達為具有新軸“屬”和“種”的多維周期表。”每個幾何對稱都有不同的東西。通過根據這張元素週期表設計和尋找納米材料,有望創造出未知物質和新的功能材料。