多组分氧化物中阳离子有序性的数据驱动、物理信息描述符
材料科学
2023-05-04 v1 化学物理
摘要
多组分钙钛矿氧化物的结构可调性与组分多样性使其得以应用于催化与电子等领域。这些氧化物中的阳离子有序性，从无序（即高熵）到有序（如岩盐），深刻影响其性质。虽然计算设计工具通常能预测与特定有序性相关的性质，但推断合成氧化物中将会观察到何种有序性（若有）仍具挑战。在此，我们利用第一性原理模拟与机器学习开发了多组分钙钛矿中实验有序性的数据驱动、物理信息描述符，并与传统物理化学描述符（如离子半径与氧化态）比较。拟合的低维分类模型在190个钙钛矿的实验数据集中正确排序了高达93%的组成于阳离子有序与无序之间，提供了理论与实验间的严格基准。此外，这些描述符通过预测多组分氧化物的主要有序性、避免昂贵的阳离子排布穷举模拟，加速了高通量虚拟筛选。
引用
@article{arxiv.2305.01806,
title = {Data-Driven, Physics-Informed Descriptors of Cation Ordering in Multicomponent Oxides},
author = {Jiayu Peng and James Damewood and Rafael Gómez-Bombarelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01806},
year = {2023}
}