2-D-material är atomtunt, enkelskiktade filmer anordnade i en kristallstruktur, som har potentiella tillämpningar inom nästa generations elektronik och optoelektroniska enheter. Ferromagnetism (FM) i sådana material - mekanismen genom vilken de fungerar som magneter - ansågs osannolik tills för några år sedan. År 2017, forskare upptäckte lågtemperatur-FM i 2-D-material, vilket har lett till betydande framsteg inom nanoteknik och elektronik.

Vid låga temperaturer, ferromagnetiska material kan behålla sina magnetiska egenskaper väl. Dock, magnetordningen i sådana material störs när temperaturen ökar. Temperaturen vid vilken material förlorar sina FM -egenskaper kallas Curie -punkten. Curie point är därför en kritisk egenskap hos ferromagnetiska material för praktiska tillämpningar. Dock, bestämning av Curie -temperaturen innebär en uppsättning mycket komplexa beräkningar.

Ett forskargrupp från Indian Institute of Science (IISc) har nu utvecklat en datorkod med öppen källkod för att uppskatta Curie -temperaturer från kristallstrukturerna i material. Studien, publicerad i npg beräkningsmaterial, kombinerar informatik med hjälp av öppen källkoddatabaser och maskininlärning för att upptäcka och förutsäga Curie-temperaturerna för 2-D ferromagnetiska (2DFM) material.

Teamet tog en trefaldig strategi. Först, de utvecklade en helautomatisk datorkod som hjälper till att beräkna Curie-temperaturer, eliminera behovet av manuella heuristiska beräkningar. Andra, de kunde identifiera 26 högtemperatur 2DFM-material från stora öppna källdatabaser, inklusive några viktiga magnetiska material som hittills har förbises. Dessa material kan vara idealiska kandidater att använda i högtemperaturenheter.

För det tredje, laget utvecklade en maskininlärningsmodell för att förutsäga materialets Curie -temperatur. Även om modellen för närvarande använder begränsad data, om den är utbildad med en tillräckligt stor datamängd av 2DFM -material, det kan i slutändan kunna ersätta datorkoden, säger forskarna. De tror att detta avsevärt skulle kunna främja de praktiska tillämpningarna av 2-D magnetiska material.