亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Machine learning interatomic potential with DFT accuracy for general grain boundaries in α-Fe

晶界 原子间势 材料科学 凝聚态物理 计算机科学 冶金 化学 计算化学 物理 分子动力学 微观结构
作者
Kazuma Ito,Tatsuya Yokoi,Katsutoshi Hyodo,Hideki Mori
出处
期刊:npj computational materials [Nature Portfolio]
卷期号:10 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41524-024-01451-y
摘要

Abstract To advance the development of high-strength polycrystalline metallic materials towards achieving carbon neutrality, it is essential to design materials in which the atomic level control of general grain boundaries (GGBs), which govern the material properties, is achieved. However, owing to the complex and diverse structures of GGBs, there have been no reports on interatomic potentials capable of reproducing them. This accuracy is essential for conducting molecular dynamics analyses to derive material design guidelines. In this study, we constructed a machine learning interatomic potential (MLIP) with density functional theory (DFT) accuracy to model the energy, atomic structure, and dynamics of arbitrary grain boundaries (GBs), including GGBs, in α-Fe. Specifically, we employed a training dataset comprising diverse atomic structures generated based on crystal space groups. The GGB accuracy was evaluated by directly comparing with DFT calculations performed on cells cut near GBs from nano-polycrystals, and extrapolation grades of the local atomic environment based on active learning methods for the entire nano-polycrystal. Furthermore, we analyzed the GB energy and atomic structure in α-Fe polycrystals through large-scale molecular dynamics analysis using the constructed MLIP. The average GB energy of α-Fe polycrystals calculated by the constructed MLIP is 1.57 J/m 2 , exhibiting good agreement with experimental predictions. Our findings demonstrate the methodology for constructing an MLIP capable of representing GGBs with high accuracy, thereby paving the way for materials design based on computational materials science for polycrystalline materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
39秒前
Swait发布了新的文献求助10
42秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
53秒前
小新小新完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Nill发布了新的文献求助10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
3分钟前
bruna驳回了Hayat应助
3分钟前
3分钟前
sc发布了新的文献求助10
3分钟前
大模型应助Nill采纳,获得10
3分钟前
Suagy应助sc采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
北斗发布了新的文献求助10
4分钟前
隐形曼青应助北斗采纳,获得10
4分钟前
sc完成签到,获得积分20
4分钟前
4分钟前
swg发布了新的文献求助10
5分钟前
嘻嘻完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
www完成签到,获得积分10
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
红橙黄绿蓝靛紫111完成签到,获得积分10
6分钟前
科研通AI5应助吴门烟水采纳,获得10
7分钟前
爆米花应助Sience采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
量子星尘发布了新的文献求助20
7分钟前
7分钟前
8分钟前
8分钟前
wavelet发布了新的文献求助30
8分钟前
wavelet完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
9分钟前
hoangphong完成签到,获得积分10
10分钟前
爱喝红茶完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
吴门烟水发布了新的文献求助10
10分钟前
李总要发财小苏发文章完成签到,获得积分10
11分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
11分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Two New β-Class Milbemycins from Streptomyces bingchenggensis: Fermentation, Isolation, Structure Elucidation and Biological Properties 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4611818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4017250
关于积分的说明 12436143
捐赠科研通 3699213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2040014
邀请新用户注册赠送积分活动 1072811
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 956522