无规石墨烯热传导的可解释拓扑描述子
材料科学
2025-12-16 v1
摘要
理解和预测无序材料中的热传导仍是一个重大挑战，由于缺乏周期性和复杂的中程结构构型。本文我们考察了无规石墨烯，证明持久同伦是一种可解释的结构描述子，可用于预测热导率。我们首先表明，使用持久同伦描述子的岭回归可实现高预测精度。为深入理解预测过程，我们通过将回归系数映射回持久图来进行逆向分析。这揭示了扭曲的六边形和三角形构型与热导率降低密切相关。进一步的比较支持了这些构型抑制热传导的物理解释。我们的发现表明，持久同伦不仅能够准确预测物理性质，还能在二维无规材料中揭示有意义的结构-性质关系。该方法为材料科学中可解释机器学习模型提供了一套前景明确的框架。
引用
@article{arxiv.2512.13112,
title = {Topological descriptor for interpretable thermal transport prediction in amorphous graphene},
author = {Kosuke Yamazaki and Takuma Shiga and Kumpei Shiraishi and Emi Minamitani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13112},
year = {2025}
}
备注
31 pages, 11 figures