从量子核到热电子 regime 的有限温度材料建模
材料科学
2021-04-14 v1
摘要
原子尺度模拟在原子尺寸和长度尺度上提供对结构-性质关系的洞察，这与实验中可获得的宏观可观测量互为补充。然而，定量预测通常受到以下需求的阻碍：不得不在原子间势计算的精度与真实热力学条件的建模之间取得平衡。机器学习技术使得高效近似精确电子结构计算的结果成为可能，因此可将其与广泛的热力学采样相结合。我们以元素镍作为典型材料，其合金应用范围从低温直至接近熔点，并借此证明电子性质的机器学习模型与统计采样方法的结合如何以可承受的代价计算精确的有限温度性质。我们展示了在 100 至 2500 K 温度范围内大量体相、界面和缺陷性质的计算，并在需要时建模核量子涨落与电子熵的影响。我们在此展示的框架可轻易推广到更复杂的合金和不同类别的材料。
引用
@article{arxiv.2011.03874,
title = {Finite-temperature materials modeling from the quantum nuclei to the hot electrons regime},
author = {Nataliya Lopanitsyna and Chiheb Ben Mahmoud and Michele Ceriotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03874},
year = {2021}
}