东京工业大学的一个小组开发了一种“对称拟合轨道模型”,可以准确预测各种纳米材料的能量状态。此外,通过使用该理论模型,我们发现由多个原子组成的高阶物质之间存在元素周期律,并将其表述为类似于元素周期表的“纳米材料周期表”,并取得了成功。
元素周期表代表了原子物理化学性质(周期律)的周期性变化,自150年前由俄罗斯化学家门捷列夫提出以来,对自然科学的发展做出了重大贡献。
如果即使在由多个原子组成的高阶物质中也能发现这样的周期律,它将成为材料科学领域的一个有用指标,而不是处理单个原子性质的元素周期表。怀疑。但是,高阶物质具有大小、组成、形状等多种因素,难以简单分类。
本研究着眼于分子等微小物质(纳米物质)的几何对称性,运用计算机模拟和群论,构建了能够预测纳米物质能量状态的“对称共形轨道模型”。 .通过基于该模型评估纳米材料,可以准确预测形状、性质、稳定性等。
另外,正如原子周期律的起源在于电子排布,纳米材料的性质也是由电子排布决定的,纳米材料的电子轨道对于每个几何对称性都遵循一定的规律。本研究还发现有周期律。除了常规元素周期表中的“族”和“周期”外,这张元素周期表还成功地用“类”和“种”新轴的多维元素周期表来表达。“每个几何图形都有不同的东西对称。根据这个元素周期表设计和寻找纳米材料,我们可以期待创造未知的材料和新的功能材料。