DiffSyn：面向材料合成规划的生成式扩散方法
材料科学
2025-09-26 v2 人工智能
机器学习
摘要
晶体材料（如沸石）的合成仍面临高维合成空间、复杂的结构-合成关系以及耗时的实验等挑战。鉴于结构与合成之间的一对多关系，我们提出了 DiffSyn，这是一个基于超过 23,000 条跨越 50 年文献的合成配方训练的生成式扩散模型。DiffSyn 在给定 desired zeolite structure（所需沸石结构）和 organic template（有机模板）的条件下，生成可能的合成路线。DiffSyn 通过捕捉结构-合成关系的多模态本质，实现了最新进展。我们将 DiffSyn 应用于区分竞争相位并生成最优合成路线。以 UFI 材料的合成为例，我们展示了 DiffSyn 生成的合成路线——经密度泰函理论结合能鉴定后——成功合成了一种 Si/Al 为 19.0 的 UFI 材料，此比任何已记录的都高，预计可提升热稳定性。
引用
@article{arxiv.2509.17094,
title = {DiffSyn: A Generative Diffusion Approach to Materials Synthesis Planning},
author = {Elton Pan and Soonhyoung Kwon and Sulin Liu and Mingrou Xie and Alexander J. Hoffman and Yifei Duan and Thorben Prein and Killian Sheriff and Yuriy Roman-Leshkov and Manuel Moliner and Rafael Gomez-Bombarelli and Elsa Olivetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17094},
year = {2025}
}