科技日報訊 （記者房琳琳）研究鐵基超導(dǎo)體的科學(xué)家，正在將前所未有的電子結(jié)構(gòu)算法與高效運轉(zhuǎn)的美國橡樹嶺國家實驗室能源部泰坦超級計算機(jī)結(jié)合起來，用來預(yù)測旋轉(zhuǎn)動力學(xué)，可模擬檢測未經(jīng)實驗的新材料的超導(dǎo)特性。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月4日（北京時間）報道，在最新一期發(fā)表的《自然·物理》上，來自美國羅格斯大學(xué)的三個研究人員，空前詳細(xì)地計算出電力旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)影響因子，即在不同倍數(shù)給定距離下，測量包括幾種高溫超導(dǎo)體在內(nèi)的15種鐵基材料的電子旋轉(zhuǎn)如何彼此進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　超導(dǎo)材料能在高溫下導(dǎo)電，只有微乎其微的甚至沒有電阻，與現(xiàn)在的商用導(dǎo)體不同的是，它不需要用昂貴的冷卻就能展現(xiàn)出超導(dǎo)性能。

　　既有研究表明，旋轉(zhuǎn)動力學(xué)能創(chuàng)造超導(dǎo)所需狀態(tài)，而模型計算可以讓研究人員更好地了解，在溫度變化等不同條件下旋轉(zhuǎn)動力學(xué)和其他材料的特性，這比單一條件下的具體實驗更具豐富性。此外，這種計算方法允許多種材料同步模擬，超導(dǎo)新材料或改良材料的開發(fā)速度將顯著提升。

　　報道稱，泰坦系統(tǒng)的計算能力達(dá)到27千兆次浮點運算，使得研究小組可比較和對照15種材料的旋轉(zhuǎn)動力學(xué)狀態(tài)，進(jìn)而模擬并確認(rèn)那些能說明問題的超導(dǎo)特性——經(jīng)過仿真模擬，研究人員在一種鋰鐵砷復(fù)合物中發(fā)現(xiàn)新超導(dǎo)狀態(tài)，這與實驗結(jié)果相吻合。

　　“用計算替代實驗是設(shè)計新材料的重要一步。”研究人員說，今后，他們計劃在其他超導(dǎo)、非超導(dǎo)甚至難以付諸實驗的材料領(lǐng)域（如放射材料）中，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動力學(xué)模擬計算。

　　總編輯圈點

　　超導(dǎo)體材料的研究在能源，交通，國防等方面都具備巨大的經(jīng)濟(jì)利益和戰(zhàn)略意義，科學(xué)家也孜孜不倦地尋找著高溫超導(dǎo)體，以便擺脫昂貴的冷卻設(shè)備就能獲得超導(dǎo)特性。羅格斯大學(xué)的這項新算法，能讓計算機(jī)來對材料的旋轉(zhuǎn)動力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行模擬，讓超導(dǎo)體材料的研究從實驗設(shè)計邁入了計算模擬的階段，大大提高超導(dǎo)新材料或改良材料的開發(fā)速度。我們有理由相信，借助計算模擬的新技術(shù)，高溫超導(dǎo)體材料在不久的將來，將步入國計民生、造福人類。