Stor interesse for dansk database over 2D-materialer

mandag 09 mar 20

Kontakt

Kristian Sommer Thygesen
Professor
DTU Fysik
45 25 31 88
Flere end 17.000 brugere har i løbet af det første år downloadet en videnskabelig artikel om den nye C2DB-database, der indeholder en beskrivelse af ca. 4.000 for-skellige 2D-materialer.

En af verdens førende forskergrupper inden for 2D-materialer hører til på DTU, så det er ikke en tilfældighed, at den nye store encyklopædi over 2D-materialer er placeret i Danmark.

Forskningen i 2D-materialer har taget fart i de sidste 5-10 år, hvilket har resulteret i fund af mange nye 2D-materialer med spændende egenskaber. Et 2D-materiale er et materiale, der består af et enkelt eller nogle få lag af atomer. Det repræsenterer med andre ord det ultimativt tyndeste, man kan forestille sig. Oversigten over de mange materialer er nu samlet i The Computational 2D Materials Database (C2DB).

”Vi har de sidste par år arbejdet på at opbygge databasen over 2D-materialer. Bogstavelig talt har jeg og resten af min forskergruppe gennemtæsket mere end 4.000 materialer for at beregne deres struktur og egenskaber og efterfølgende overføre denne viden til databasen,” siger professor Kristian Sommer Thygesen, DTU Fysik. 

Bygger på kvantemekaniske computerberegninger

Databasen blev lanceret for et års tid siden. Her kan man finde oplysninger om 2D-materialernes strukturelle, elastiske, elektroniske, magnetiske, dielektriske og optiske egenskaber. Materialernes egenskaber er fundet ved hjælp af store kvantemekaniske computerberegninger, udført på DTU’s supercomputer Niflheim.

Den store interesse for databasen vidner om, at mange arbejder med 2D-materialerne og deres mulige anvendelse. Kristian Sommer Thygesen og hans forskerteam har også selv anvendt resultaterne i C2DB databasen. Eksempelvis har de identificeret potentielt interessante materialer, der enten har specielle magnetiske eller elektroniske egenskaber, såsom såkaldte topologiske isolatorer der kan lede tabsløse elektriske strømme langs deres endimensionelle kanter.

”Derudover kigger vi på, om 2D-materialer kan anvendes til ultratynde og fleksible solceller. Visse 2D-materialer kan absorbere lige så meget sollys som 1000 lag silicium og har dermed den fordel, at solcellen kan bøjes og formes, som det er ønskeligt,” siger Kristian Sommer Thygesen.

Det næste skridt for Kristian Sommer Thygesens forskergruppe bliver at automatisere beregningerne af 2D-materialernes egenskaber, så det bliver muligt at speede tempoet op og gennemføre beregninger af hundredevis af materialer med minimal menneskelig involvering.

”De beregninger vil både kunne anvendes til en løbende udbygning af C2DB-databasen og til at finde nye interessante materialer. På sigt håber vi at kunne finde materialer, der kan bruges til både at forbedre høsten af grøn energi, effektivisere elektronik eller indgå som komponenter i kvantecomputere,” slutter Kristian Sommer Thygesen.

Find og download C2DB-databasen som er åben for alle