Un nouveau, La base de données librement accessible des structures électroniques des matériaux organiques et organométalliques est désormais disponible en ligne pour la recherche avec les matériaux quantiques.

Publié par le groupe de recherche Condensed Matter du Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA) du KTH Royal Institute of Technology en Suède, la base de données des matériaux organiques est conçue comme une ressource d'exploration de données pour la recherche sur les propriétés électriques et magnétiques des cristaux, qui sont principalement définis par leur structure de bande électronique - un spectre d'énergie du mouvement des électrons qui découle de leurs propriétés de mécanique quantique.

Le calcul informatique de telles structures est difficile et demande de grandes ressources de calcul. Mais grâce aux progrès de la puissance de calcul et à une forte demande de prédiction de matériaux avec des propriétés cibles, une nouvelle façon de traiter les matériaux quantiques s'est développée. L'informatique des matériaux se concentre sur l'exécution et le développement d'outils pour le calcul à haut débit et l'exploration de données.

"Vous pouvez le considérer comme une analyse informatique globale, où les propriétés d'un seul composé sont capturées approximativement et les ressources sont destinées à comprendre les tendances mondiales au sein des grands ensembles de données, " dit Alexandre Balatsky, Professeur de physique théorique au KTH.

Les applications de cette approche axée sur l'informatique sont vastes et couvrent, par exemple, la recherche de divers matériaux fonctionnels avec des particularités électriques, propriétés optiques et magnétiques, y compris les états topologiques de la matière, lauréats du prix Nobel 2016, un élément constitutif important d'un ordinateur quantique.

La base de données facilitera l'étude des premiers principes des matières organiques et la prédiction des matériaux fonctionnels organiques, compte tenu de leur fort potentiel d'applications industrielles, dit Balatsky.

Les structures de bandes électroniques sont calculées à l'aide de la théorie fonctionnelle de la densité qui est un outil standard de la science des matériaux moderne. L'interface Web OMDB permet aux utilisateurs de rechercher des matériaux avec des propriétés cibles spécifiées à l'aide de requêtes non triviales sur leur structure électronique, y compris des outils avancés pour la reconnaissance de formes, recherche de propriétés chimiques et physiques.