通过对称约束扩散模型发现二维材料
材料科学
2025-09-30 v1 机器学习
化学物理
摘要
二维材料的生成模型已显示出在加速材料发现进程方面的巨大潜力。这些材料的稳定性和性能受其 underlying 对称性的强烈影响。然而，现有的二维材料生成模型往往忽略对称性约束，这限制了所生成结构的多样性和质量。本文引入一种对称约束扩散模型 (SCDM)，将空间群对称性整合到生成过程中。在纳入 Wyckoff 位后，模型确保遵循对称性原则，导致生成 2000 个候选结构。对这些结构进行 DFT 计算以评估松弛后结构的凸面能。从生成的样本中，筛选出 843 个满足能量稳定性准则 (Ehull < 0.6 eV/atom) 的材料。其中六个候选材料被进一步进行稳定性分析，包括声子能谱评估和电子性质考察，所有材料均表现出声子谱稳定性。为评估 SCDM 的性能，还通过晶体结构预测模型评估了一个对称性不受约束的扩散模型。结果表明，纳入对称性约束可提高生成二维材料的有效性，为通过生成建模发现二维材料作出了贡献。
引用
@article{arxiv.2412.18414,
title = {Discovery of 2D Materials via Symmetry-Constrained Diffusion Model},
author = {Shihang Xu and Shibing Chu and Rami Mrad and Zhejun Zhang and Zhelin Li and Runxian Jiao and Yuanping Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18414},
year = {2025}
}