Новые двумерные материалы на основе неорганических кристаллов с ковалентным типом связи

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-73-10047

НазваниеНовые двумерные материалы на основе неорганических кристаллов с ковалентным типом связи

Руководитель Куклин Артем Валентинович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" , Красноярский край

Конкурс №71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-604 - Многомасштабное компьютерное моделирование структуры и свойств материалов

Ключевые слова двумерные материалы, компьютерное моделирование, машинное обучение, DFT, базы данных, жидкофазная эксфолиация

Код ГРНТИ31.15.19

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Каждое открытие двумерных (2D) материалов, таких как графен, гексагональный нитрид бора, дихалькогениды переходных металлов вело к значительному всплеску исследовательской активности в области 2D материалов и, как следствие, открытию новых. Интерес к таким материалам возник не только из-за фундаментально новых физических свойств, но также за счтет эффекта квантового ограничения, который позволяет гибко настраивать свойства материала под заданные нужды. Прогресс в этой области был значительно ускорен созданием базы данных, полученной при помощи высокопроизводительных расчетов и содержащей информацию о потенциальных новых 2D материалов на основе ван-дер-Ваальсовых слоистых структур с низкой энергией связи между слоями. Работа привлекла большое внимание и получила около 1000 цитирований за последние четыре года. Однако существенным недостатком таких баз данных является то, что ни одна из них не включает новые 2D материалы синтезированные из кристаллов с ковалентным типом связи. Такие виды материалов могут быть получены методом жидкофазного расслоения при обработке ультразвуком, который является недорогим и позволяющим достигать большого объема выхода продукта. Отсутствие значительных теоретических работ в данной области и, в частности, базы данных новых 2D материалов на основе кристаллов с ковалентным типом связи, прежде всего обусловлено новизной самой области и требованием комплексного подхода. В данном проекте мы предлагаем подход, использующий высокопроизводительные вычисления на основе машинного обучения, нейронных сетей и теории функционала плотности для идентификации новых двумерных материалов на онове кристаллов с ковалентным типом связи, а также экспериментальный синтез некоторых таких кристаллов в качестве подтверждения теоретических результатов. Научная новизна исследований выражена в комплексном подходе и открытии новых 2D материалов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Светлана Сайкова, Александр Павликов, Денис Карпов, Александр Самойло, Сергей Кирик, Михаил Волочаев, Татьяна Трофимова, Дмитрий Великанов, Артем Куклин Copper Ferrite Nanoparticles Synthesized Using Anion-Exchange Resin: Influence of Synthesis Parameters on the Cubic Phase Stability Materials, 16, 6, 2318 (год публикации - 2023)
10.3390/ma16062318

2. А. Ю. Павликов, С. В. Сайкова, А. С. Самойло, Д. В. Карпов, С.А. Новикова Синтез наночастиц оксида меди(II) методом анионообменного осаждения и получение стабильных гидрозолей на их основе Журнал неорганической химии (год публикации - 2024)

3. С.В. Сайкова, А.Е. Кроликов, Д.И. Немкова, А.С. Самойло Определение оптимальных условий синтеза суперпарамагнитных наночастиц феррита никеля без стадии прокаливания Journal of Siberian Federal University. Chemistry, 7(1): 151–161 (год публикации - 2024)

4. Рахул Суреш, Хардик Бишной, Артем В. Куклин, Атхарва Парих, Максим Молокеев, Р. Харинараянан, Сарвеш Гарат, П. Хиба Revolutionizing physics: a comprehensive survey of machine learning applications Frontiers in Physics, 12, 1322162 (год публикации - 2024)
10.3389/fphy.2024.1322162

Публикации