Um novo, banco de dados de acesso livre de estruturas eletrônicas de materiais orgânicos e organometálicos está agora disponível online para pesquisa com materiais quânticos.

Publicado pelo grupo de pesquisa Condensed Matter no Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA) no KTH Royal Institute of Technology na Suécia, o banco de dados de materiais orgânicos pretende ser um recurso de mineração de dados para a pesquisa das propriedades elétricas e magnéticas dos cristais, que são definidos principalmente por sua estrutura de banda eletrônica - um espectro de energia do movimento dos elétrons que se origina de suas propriedades mecânicas quânticas.

O cálculo computacional de tais estruturas é difícil e exige grandes recursos computacionais. Mas, graças aos avanços no poder computacional e uma alta demanda por previsão de materiais com propriedades alvo, desenvolveu-se uma nova maneira de lidar com materiais quânticos. A informática de materiais se concentra em executar - e desenvolver ferramentas para - computação de alto rendimento e mineração de dados.

"Você pode pensar nisso como uma análise de informática agregada, onde as propriedades de um único composto são capturadas aproximadamente e os recursos são voltados para a compreensão das tendências globais dentro dos grandes conjuntos de dados, "diz Alexander Balatsky, Professor de Física Teórica no KTH.

As aplicações desta abordagem orientada à informática são abrangentes e abrangem, por exemplo, a busca por diversos materiais funcionais com elétrica especial, propriedades ópticas e magnéticas, incluindo os estados topológicos da matéria ganhadores do Prêmio Nobel de 2016 - um importante bloco de construção de um computador quântico.

O banco de dados facilitará os primeiros princípios de investigação de orgânicos e a previsão de materiais orgânicos funcionais, dado seu alto potencial para aplicações industriais, Balatsky diz.

As estruturas de banda eletrônica são calculadas usando a teoria do funcional da densidade, que é uma ferramenta padrão na ciência de materiais moderna. A interface da web OMDB permite aos usuários pesquisar materiais com propriedades de destino especificadas usando consultas não triviais sobre sua estrutura eletrônica, incluindo ferramentas avançadas para reconhecimento de padrões, pesquisa de propriedades químicas e físicas.