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应用案例库

IM2ODE经过十年技术积累,已在多个材料设计领域取得成功应用,部分已得到实验验证的典型案例如下:


半导体材料设计

低带隙TiO₂相预测

通过多目标全局优化方法,成功预测了多种具有低带隙的新型TiO₂相,有望应用于光催化和太阳能电池领域。 相关论文:Chen HZ, Zhang YY, Gong XG, Xiang HJ*, "Predicting New TiO₂ Phases with Low Band Gaps by a Multiobjective Global Optimization Approach", J. PHYS. Chem. C, 2014, 118, 2333-2337.*

📋 参考配置 | 🔑 核心参数:Multi-Objective | ESflag


低维纳米材料设计

高居里温度二维铁磁Cr-I材料

成功预测多种具有高居里温度的二维Cr-I铁磁材料,其中最高Tc可达592K,为二维自旋电子器件应用提供了候选材料,相关成果发表于《Chinese Physics Letters》。

📋 参考配置 | 🔑 核心参数:Q2D | fix_lat

二维NaCl半金属

理论预测新型二维NaCl半金属结构,并得到实验合成验证,突破了传统块体材料的性能限制,相关成果发表于《Nature Communications》。

🔑 核心参数:Q2D | Multi-Objective

二维VCl纳米板超顺磁材料

设计并合成具有超顺磁特性的二维VCl纳米板材料,在自旋电子器件和磁存储领域具有重要应用价值,相关成果发表于《Nano Letters》。

🔑 核心参数:cluster | model_surface


超硬材料设计

新型超硬碳结构设计

设计了多种新型sp³杂化的碳同素异形体,硬度接近金刚石,同时具有优异的电学性能。

🔑 核心参数:Hardness | Symmetry


表面/界面/缺陷/晶界设计

Pd-CeO₂表面重构设计

针对不同温度和氧分压条件,精准预测Pd-CeO₂催化剂的表面重构结构,为催化剂性能优化提供理论指导,相关成果发表于《Physical Review Letters》。

📋 参考配置 | 🔑 核心参数:model_surface | cluster_substrate

晶界结构优化

针对SrTiO₃等氧化物晶界结构进行全局优化,得到低能晶界原子构型,解释晶界电输运性能调控机制。

📋 参考配置 | 🔑 核心参数:model_gb

点缺陷结构搜索

精准预测氧化物中点缺陷的稳定构型及电子结构,为缺陷工程调控材料性能提供理论指导。

🔑 核心参数:find_defect


团簇结构设计

PdAu合金团簇

预测PdAu合金团簇的稳定结构,解释其催化性能与团簇尺寸、组分的依赖关系。

📋 参考配置 | 🔑 核心参数:cluster | model_ball


更多应用领域

IM2ODE已被国内外多个研究团队广泛应用于:

  • ✅ 锂离子电池电极材料设计
  • ✅ 热电材料设计
  • ✅ 催化材料设计
  • ✅ 拓扑材料设计
  • ✅ 储氢材料设计
  • ✅ 铁电功能材料设计
  • ✅ 低维纳米材料设计

如果你有使用IM2ODE发表的工作,欢迎联系我们添加到案例展示中!