科学家们成功地利用材料信息学（MI）方法（基于数据科学的材料搜索技术）发现了在高压下表现出超导性的新材料。该研究通过实验证明，MI能够有效地探索新的超导材料。MI方法可适用于各种功能材料的开发，包括超导体。

超导体探索过程概念图：从数据库中选择候选材料，并计算它们在高压下的超导特性。图片来源：日本国立材料研究所

    日本国立材料研究所（NIMS）与爱媛大学组成的研发小组成功地利用材料信息学（MI）方法（基于数据科学的材料搜索技术），发现了在高压状态下表现出超导性的新材料。该研究通过实验证明，运用材料信息学不仅可以高效地发现新型超导材料，还有望用于各种功能材料的开发。

    超导材料可以实现在没有能量损失下的长距离超导输电任务，这被认为是解决环境和能源问题的关键。以前，研究人员一直根据论文中记载的晶体结构和原子价数等信息，凭经验和直觉探索新型超导等其他功能材料。然而这种方法非常困难，既浪费时间又浪费金钱，需要全面合成所有相关材料。因此，急需一种方法能够更有效地探索开发具有目标性质的新材料。

    该联合研究团队充分利用AtomWork数据库，检索了超过100,000条无机晶体结构数据，选择出约1,500个候选材料组，然后通过计算这些物质的电子态，确定了27种有望实现超导特性的材料。最后从这27种材料中选择了两种相对容易合成地材料：SnBi2Se4和PbBi2Te4。

    该团队合成了这两种材料并使用电阻率测量装置确认它们在高压下表现出超导性。该团队还发现，这些材料的超导转变温度随着压力的增加而增加。这种基于数据科学的方法与传统方法完全不同，它能够识别并有效且精确地开发出超导材料。

    实验表明，此次研究中发现的两种材料不仅具有超导特性，还具有极好的热电性能。利用该研究方法，还有望开发超导以外的各种功能性材料。接下来，研究人员还将继续探索新型功能材料（如室温超导材料），并拓展对象范围，导入更加精准地参数以得到令人满意地性能。

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责任编辑：殷鹏飞

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