Слово "фосфорен" придумано по тому же принципу, что и слово "графен". Потому что эти вещества аналогичны по строению. Как графен - это одномерная сетка, "сотканная" из атомов углерода (фактически это моноатомный слой кристалла графита), так и фосфорен - это одномерная сетка из атомов фосфора. Фосфорен впервые получили совсем недавно, в 2014 году. И таким же способом, что и графен - расщепляя на тончайшие слои кристалл одной из многочисленных модификаций фосфора - черного фосфора. И как в случае графена, для этого использовали липкую ленту. Оказалось, что фосфорен, в отличие от графена, обладает полупроводниковыми свойствами, что делает его перспективным для получения различных электронных устройств.
Конечно же существуют. Только вот период "жизни" таких элементов очень низкий. Несколько секунд, а иногда и намного меньше. В земных условиях они не могут долго существовать. Их получают физики-ядерщики для научных исследований. А практического применения у них нет.
Смотря что вы считаете успешным: приносить благо людям, доход себе, иметь престиж, иметь большое будущее и пр. Могу сказать, что многое зависит от страны, в которой живёт учёный и даже региона. Так, например, у нас в регионе актуальна физическая химия, например инициирование взрывчатых веществ (много шахт, угледобыча).
В целом же, всегда актуальны медицина (практически все исследовательские направления) и на данный момент, всё, что связано с новыми технологиями.
Гуманитарные науки - только для тех, кто готов работать за идею.
У вас слишком общий вопрос. Общий ответ - рассчитывают на компьютерах на основе моделей изменения свойств в зависимости от состава. Модели разрабатываются на основе уже собранных данных о известных смесях и веществах.
Для разработки лекарств сейчас строят компьютерные трехмерные модели рецепторов и затем осуществляют компьютерный перебор молекул, которые максимально подходят к этому рецептору пространственно и по гидрофобно-гидрофильным взаимодействиям частей молекулы. После этого синтезируются уже реальные вещества и проверяются на практике. Для некоторых лекарств есть проекты распределенных вычислений, в которых вы можете поучаствовать.
Свойства элементов высчитываются по таблице Менделеева. Раньше это делали прямой экстраполяцией свойств. Теперь для новых элементов вводят релявисткую поправку (из-за высокой скорости внешних электронов).
Число моделей изменений свойств для разных задач очень велико и описать все я просто не смогу.
Зашла ответить: "да, по литературе", но посмотрела пояснение и отвечаю: "нет". Для начала надо вычеркнуть биологию и химию, потом медицину и все те дисциплины. которые требуют одновременно физики и химии - все эти области требуют огромных вложений в науку. В ближайшее время в России этого не будет. Просто потому что такие вложения превышают весь национальный бюджет РФ.
Может быть, в области теоретической физики. Но вряд ли. Хотя бы потому, что времена изменились и в одиночку научные открытия уже несколько сотен лет как не делаются. И если есть 1-2 наивных гениальных физика-теоретика в России, то они в одиночку не смогут ни разработать ни представить свои идеи. А целых лабораторий, целых институтов таких специалистов в России давно уже нет, все уехали.
Среди моих ровесников, ровесников моих детей было(и есть) много талантливых химиков, физиков, математиков - все или учатся или уже работают за границей или не могли реализовать себя в большой науке, ушли в производство или в преподавание, в бизнес, в чиновники.