利用 InterMatch 进行原子界面的高通量 $\textit{Ab Initio}$ 设计
材料科学
2022-12-01 v1
摘要
构建异质界面是一种能够触及极其庞大相空间的材料设计策略。然而，巨大的相空间需要采用高通量方法来实现最优界面设计。在此，我们介绍了一种高通量计算框架 InterMatch，它通过利用独立体块材料的数据库，高效预测界面的电荷转移、应变与超晶格结构。具体而言，该算法从 Materials Project 中读取各材料在孤立形态下的晶格矢量、态密度与刚度张量。基于这些体块性质，InterMatch 估算出界面性质。我们将 InterMatch 对电荷转移的预测结果与实验测量及超胞密度泛函理论计算进行了基准对比。随后，我们利用 InterMatch 预测了用于掺杂过渡金属二硫族化物 MoSe 的有潜力的界面候选材料。最后，我们通过使用 InterMatch 探究作为扭转角函数的低能超晶格结构，解释了在石墨烯/-RuCl 中数微米范围内超胞周期性出现 10 倍变化的实验观测结果。我们预期开源的 InterMatch 算法将加速并指导日益增长的界面设计工作。此外，本文中由 InterMatch 搜索产生的界面数据库可通过 https://contribs.materialsproject.org/projects/intermatch/ 访问。
引用
@article{arxiv.2211.16685,
title = {High-Throughput $\textit{Ab Initio}$ Design of Atomic Interfaces using InterMatch},
author = {Eli Gerber and Steven B. Torrisi and Sara Shabani and Eric Seewald and Jordan Pack and Jennifer E. Hoffman and Cory R. Dean and Abhay N. Pasupathy and Eun-Ah Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16685},
year = {2022}
}