無機功能材料的理論研究獲進展

長春應(yīng)化所“無機功能材料的理論研究與性質(zhì)預(yù)測”項目獲得進展，提出了復(fù)雜晶體化學(xué)鍵理論，結(jié)合第一性原理研究，可對材料的性質(zhì)進行改進以及預(yù)測具有新穎結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的功能材料，該成果日前榮獲2012年度吉林省科技進步獎一等獎。

復(fù)雜體系的理論研究一直是計算材料學(xué)中的一個難點課題。目前很多研究材料性質(zhì)的理論模型只適用于二元體系，而很多功能材料都是復(fù)雜多元體系，比如發(fā)光材料、磁性材料等，因此限制了它們的應(yīng)用。

長春應(yīng)化所科研人員從化學(xué)鍵出發(fā)，提出了適合復(fù)雜體系的理論研究方法。用這個方法，可以將任何一個復(fù)雜多元晶體分解為二元晶體之和，通過分析二元晶體的性質(zhì)，對復(fù)雜多元晶體的性質(zhì)加以研究，從而使得前人的理論可以推廣到多元復(fù)雜晶體，極大地擴展功能材料的應(yīng)用范圍。

科研人員使用該方法研究了大量復(fù)雜無機晶體的化學(xué)鍵性質(zhì)，并應(yīng)用于電子云擴大效應(yīng)、穆斯堡爾譜的同質(zhì)異能位移、復(fù)雜晶體的晶格能、熱膨脹系數(shù)、體模量和晶體硬度等方面研究，并提出了具體計算的公式。計算得到的多種復(fù)雜晶體的物理性質(zhì)與實驗相符合，解決了復(fù)雜多元晶體中一些其它理論方法不能研究的問題，為復(fù)雜體系的性質(zhì)研究和預(yù)測提供了一種可能的理論方法，得到國內(nèi)外同行認(rèn)可。同時結(jié)合第一性原理研究，建立了微觀參數(shù)如化學(xué)鍵等與宏觀性質(zhì)的關(guān)系，為新型功能材料設(shè)計和定向?qū)嶒灪铣商峁┝死碚撝笇?dǎo)。

該項目得到國家基金委的資助。共發(fā)表SCI論文73篇，其中影響因子大于3.0的論文31篇。73篇論文他人總引用840次。10篇論文他人引用超過20次，單篇最高引用184次。出版專著2部。1人獲全國百篇優(yōu)秀博士論文。