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金属间化合物生成焓的机器学习预测

材料科学 2020-09-09 v1

摘要

开发快速准确的方法来发现金属间化合物与合金设计密切相关。虽然基于密度泛函理论(DFT)的方法通过快速获取稳定金属间化合物的能量和性能,加速了二元和三元合金的设计,但它们不适用于快速筛选多主元合金(MPEAs)的庞大组合空间。本文提出了一种机器学习模型,用于预测二元金属间化合物的生成焓,并用于识别新的金属间化合物。该模型使用易于获取的元素性质作为描述符,在预测 Materials Project 数据库中报道的稳定二元金属间化合物生成焓时的平均绝对误差(MAE)为 0.025 eV/atom。该模型进一步预测在 Materials Project 数据库中未报道任何稳定金属间化合物的 112 个二元合金体系中会形成稳定金属间化合物。DFT 计算证实了模型识别出的一个此类稳定金属间化合物 NbV2 位于凸包上。用二元金属间化合物训练的模型也能以与 DFT 相似的精度预测三元金属间化合物,这表明其可扩展用于识别 MPEAs 中可能形成的成分复杂金属间化合物。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.13046,
  title  = {Machine learning formation enthalpies of intermetallics},
  author = {Zhaohan Zhang and Mu Li and Katharine Flores and Rohan Mishra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13046},
  year   = {2020}
}