使用反向蒙特卡洛进行热力学计算：用于加速构建金属氢化物相图的计算工作流
材料科学
2023-08-08 v1
摘要
金属氢化物是氢存储应用中有前景的候选材料。从材料发现的角度看，迫切需要一个准确、高效的计算工作流，能够快速发展/预测这些材料的热力学性质。作者近期引入了基于晶格反向蒙特卡洛（RMC）方法的热力学性质计算框架。此处将该方案拓展至金属氢化物，其表现出显著的体积膨胀、氢与宿主原子间的强相互作用、晶格应变以及相变。我们将该技术应用于镍氢化物（NiH_x）体系，计算了压力-成分-温度（PCT）等温线并构建了其相图。我们方法的一个吸引人之处在于，考虑少于 10 种构型即可在几分钟内准确构建整个相图。相比之下，基于巨正则蒙特卡洛的流行技术将需要采样数百万种构型。所提出的计算工作流为该方法的未来更广泛应用及材料搜索与发现铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2308.02919,
title = {Thermodynamic calculations using reverse Monte Carlo: A computational workflow for accelerated construction of phase diagrams for metal hydrides},
author = {Swati Rana and Dayadeep S. Monder and Abhijit Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02919},
year = {2023}
}
备注
31 pages, 9 figures