p Uma equipe de pesquisa conjunta da Universidade NIMS-Ehime conseguiu descobrir novos materiais que exibem supercondutividade sob alta pressão usando abordagens de informática de materiais (MI) (técnicas de pesquisa de materiais baseadas em ciência de dados). Este estudo demonstrou experimentalmente que o MI permite a exploração eficiente de novos materiais supercondutores. As abordagens de MI podem ser aplicáveis ​​ao desenvolvimento de vários materiais funcionais, incluindo supercondutores. p Materiais supercondutores que permitem a transmissão de eletricidade a longa distância sem perda de energia na ausência de resistência elétrica são considerados uma tecnologia chave na solução de questões ambientais e energéticas. A abordagem convencional por pesquisadores em busca de novos materiais supercondutores ou outros materiais tem sido contar com informações publicadas sobre as propriedades dos materiais, como estruturas cristalinas e números de valência, e sua própria experiência e intuição. Contudo, essa abordagem é demorada, caro e muito difícil porque requer uma síntese extensa e exaustiva de materiais relacionados. Como tal, a demanda tem sido alta para o desenvolvimento de novos métodos que possibilitem a exploração mais eficiente de novos materiais com propriedades desejáveis.

p Esta equipe de pesquisa conjunta aproveitou o banco de dados AtomWork, que contém mais de 100, 000 dados sobre estruturas cristalinas inorgânicas. A equipe selecionou primeiro aproximadamente 1, 500 grupos de materiais candidatos cujos estados eletrônicos podem ser determinados por meio de cálculo. A equipe então reduziu essa lista para 27 materiais com propriedades supercondutoras desejáveis, realizando cálculos de estado eletrônico. Destes 27, dois materiais SnBi ₂ Se ₄ e PbBi ₂ Te ₄ foram escolhidos porque eram relativamente fáceis de sintetizar.

p A equipe sintetizou esses dois materiais e confirmou que eles exibem supercondutividade sob altas pressões usando um dispositivo de medição de resistividade elétrica. A equipe também descobriu que as temperaturas de transição supercondutor desses materiais aumentam com o aumento da pressão. Esta abordagem baseada na ciência de dados, que é completamente diferente das abordagens convencionais, permitiu a identificação e o desenvolvimento eficiente e preciso de materiais supercondutores.

p Experimentos revelaram que esses materiais recém-descobertos podem ter excelentes propriedades termoelétricas, além da supercondutividade. O método que desenvolvemos pode ser aplicável ao desenvolvimento de vários materiais funcionais, incluindo supercondutores. Em estudos futuros, esperamos descobrir materiais funcionais inovadores, tais como materiais supercondutores à temperatura ambiente, incluindo uma gama mais ampla de materiais em nossos estudos e aumentando a precisão dos parâmetros relevantes para as propriedades desejáveis.