npj Comput. Mater.: 自動DFT+機器學習模擬Ni3Al基合金的反相疇界能 2023年10月11日 下午2:51 ? 未全平臺發布, 頂刊 ? 閱讀 81 反相疇界(APB)是平面缺陷,在強化鎳基高溫合金中起著關鍵作用,它們對合金成分的敏感性為合金設計提供了靈活的調整參數。 在此,美國加州大學伯克利分校Mark Asta、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室Timofey Frolov等人報道了一個計算工作流程以提供足夠的數據來訓練機器學習(ML)模型,從而自動研究成分對Ni3Al基合金中(111)APB能(記為γ111)的影響。作者通過創建一個計算工作流程來自動化DFT計算,最終生成了豐富的數據(包括溶質位點偏好、γ111及物理上有意義的特征),從而實現對APB能的化學貢獻的數據驅動評估。 具體而言,對于每個三元物種,作者首先使用PyDII計算其亞晶格偏好,然后使用該預測來使用ATAT構建模型超晶胞。接下來,基于VASP進行DFT計算以獲得γ111。最后,使用在scikit-learn中實現的ML技術來分析數據中的相關性并為γ111構建預測性ML模型。 圖1. γ111成分依賴性的代表性曲線 研究表明,PyDII預測Co和Cr是位置偏好變化最大的兩個物種。對于Co,可將其行為歸類為更偏好Ni亞晶格;對于Cr,PyDII預測對Al亞晶格的偏好非常強烈。DFT結果還表明,幾種元素表現出對γ111的非單調濃度依賴性,這可能對合金設計產生重要影響。在d區元素中,Ta可能是在高濃度下使γ111最大化的元素。 此外,用于分析γ111成分依賴性的隨機森林(RF)模型實現了0.033 J m-2的五倍交叉驗證誤差,R2?為 0.753。進一步,作者通過預測商業高溫合金中的APB能證明了RF模型的可轉移性與普適性。總之,這項研究表明高通量計算和ML之間的協同作用為探索廣闊的合金成分空間提供了機會,并加快了合金應用的發展進程。 圖2. RF模型結果 Modeling antiphase boundary energies of Ni3Al-based alloys using automated density functional theory and machine learning, npj Computational Materials 2022. DOI: 10.1038/s41524-022-00755-1 原創文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/11/7938719d1f/ 機器學習 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 孟穎教授等人,最新Nature Energy! 2023年10月10日 陜師大/河師大AFM: 性能超過基準Ir/C!具有緊密異質結構Co(OH)2/NiPx增強電催化析氧反應 2023年11月1日 桃李滿天下!他,培育「杰青/優青/長江」超15人!北航「國家杰青/長江特聘」,新發Angew! 2024年12月16日 張新波團隊最新Nature Synthesis!郭少軍教授點評 2023年11月1日 武理工「國家優青」,聯合余家國教授,最新Nature子刊! 2024年11月9日 當北大原校長林建華、新東方俞敏洪、西湖大學校長施一公三人同臺,你想問什么? 2023年10月14日