具有增强压电响应的纤锌矿固溶体的自动化发现
材料科学
2023-09-08 v1
摘要
尽管已知许多压电材料，但通过组分掺杂形成固溶体来提升现有材料品质因数仍有巨大潜力。具体而言，已有研究表明掺杂和合金化纤锌矿结构材料可改善压电响应；然而，广阔的组分空间仍未被探索。本工作中，我们应用结合机器学习、化学直觉与热力学的多级筛选方案，系统地在纤锌矿材料空间中发掘可改善所需压电响应的掺杂组合。通过该方案，我们利用计算代价低廉的筛选计算，考虑了来自 9 种不同纤锌矿基体系（AlN、BeO、CdS、CdSe、GaN、ZnO、ZnS、ZnSe 和 AgI）的逾 3000 种可能的三元纤锌矿固溶体。最后，基于热力学分析与显式压电响应计算，我们预测出 11 种因引入电正性掺杂剂而具有改善压电响应的材料。
引用
@article{arxiv.2309.03398,
title = {Automated Discovery of Wurtzite Solid Solutions with Enhanced Piezoelectric Response},
author = {Drew Behrendt and Sayan Banerjee and Jiahao Zhang and Andrew M. Rappe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03398},
year = {2023}
}