面向人工智能的2D材料与界面设计：Mat3ra-2D

Vsevolod Biryukov; Kamal Choudhary; Timur Bazhirov

面向人工智能的2D材料与界面设计：Mat3ra-2D

材料科学 2026-03-31 v1 人工智能计算物理

作者: Vsevolod Biryukov , Kamal Choudhary , Timur Bazhirov

摘要

人工智能(AI)和机器学习(ML)模型在材料科学中主要在理想bulk晶体上训练，限制了其在数据质量导人实际应用的可迁移性——这些应用中表面、界面和缺陷占主导地位。我们提出Mat3ra-2D，一个面向快速设计真实二维材料及相关结构的开源框架，包括具有无序和缺陷驱动复杂度的薄片和异质界面。该方法结合了：(1)用于存储和交换材料数据的明确标准，以及核心概念的模块化实现，和(2)以配置-构建器管道形式表达的转换工作流程，保留数据来源和元数据。我们实现了典型的结构生成任务，如构建特定取向的薄片或应变匹配的界面，在可重用的 Jupyter 笔记本中完成，这些笔记本既作为交互式文档又作为可重复运行的模板。为降低采用门槛，我们设计示例可在任何Web浏览器中运行，并演示如何将这些开发集成到Web应用程序中。Mat3ra-2D enables 系统化创建和组织面向AI/ML就绪应用的真实二维材料及界面感知数据集。

关键词

材料信息学 2D材料界面设计缺陷 AI就绪数据集

引用

@article{arxiv.2603.27886,
  title  = {AI-ready design of realistic 2D materials and interfaces with Mat3ra-2D},
  author = {Vsevolod Biryukov and Kamal Choudhary and Timur Bazhirov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27886},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 7 figures, 1 table

面向人工智能的2D材料与界面设计：Mat3ra-2D

摘要

关键词

引用

备注

相关论文