Prediction of dielectric properties of ferroelectric materials based on deep neural networks

电介质 材料科学 铁电性 微观结构 随机性 人工神经网络 陶瓷 材料性能 可靠性(半导体) 平均绝对百分比误差 计算机科学 生物系统 机器学习 热力学 复合材料 统计 光电子学 数学 物理 生物 功率(物理)
作者
Jiachen Wang,Zhiwei Cui,Xin Zhang,Jikai Zhao,Fan Li,Zhongbin Zhou,Nathan Saye Teah,Yunfei Gao,Gaochao Zhao,Yang Yang
出处
期刊:Science Progress [SAGE Publishing]
卷期号:108 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1177/00368504251320846
摘要

Ferroelectric materials have emerged as significant research hotspots within the field of materials science and engineering, primarily due to their unique electrical properties. However, the electrical characteristics of these materials are influenced by various factors, including material composition, microstructure, and preparation processes, which introduce considerable randomness and uncertainty. Traditional experimental and simulation methods are often insufficient for capturing these complex interactions, thereby hindering the prediction and optimization of material performance. This paper presents a novel approach for predicting the electrical properties of ferroelectric materials by utilizing deep neural networks (DNNs). The DNNs are trained using experimental data and serve as a proxy model to predict critical electrical properties, such as the dielectric constant and dielectric peak. The (1- x)Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 - xSrZrO 3 ceramics were synthesized via the solid-state reaction method, and both the phase structure and electrical properties of NBT- xSZ were measured. The experimental results indicate that the DNN model effectively captures the intricate influences of factors such as material composition, preparation processes, and microstructure on electrical properties. The discrepancy between predicted values and experimental results remains within an acceptable range. By comparing the absolute error (<5) between measured and predicted data, alongside evaluation metrics such as MAPE, SMAPE, and R², the practicality and reliability of the DNN model are substantiated. The strong performance of this model not only accelerates the development of new materials but also enhances the optimization of the performance of existing 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
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
cliff139完成签到,获得积分10
刚刚
浮尘完成签到 ,获得积分0
1秒前
c1302128340完成签到,获得积分10
1秒前
不再挨训完成签到 ,获得积分10
2秒前
hwl26完成签到,获得积分10
3秒前
DemonH完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
苦涯舟完成签到 ,获得积分10
4秒前
slgzhangtao完成签到,获得积分10
5秒前
欣慰的剑鬼完成签到 ,获得积分10
7秒前
neu_zxy1991完成签到,获得积分10
8秒前
高高的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
包容的紫萍完成签到 ,获得积分10
10秒前
CYQ完成签到,获得积分10
10秒前
自信的鸵鸟完成签到,获得积分10
11秒前
悦己完成签到,获得积分10
11秒前
Nnnky完成签到,获得积分10
11秒前
风清扬完成签到,获得积分0
12秒前
安静严青完成签到 ,获得积分10
13秒前
心想柿橙完成签到,获得积分10
13秒前
搜集达人应助甜美的紫伊采纳,获得10
14秒前
夏傥完成签到,获得积分10
14秒前
俭朴觅松完成签到 ,获得积分10
15秒前
dinglingling完成签到 ,获得积分10
15秒前
犹豫的若完成签到,获得积分10
16秒前
小胖wwwww完成签到 ,获得积分10
17秒前
夏傥发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
愉快惜儿完成签到 ,获得积分10
18秒前
寒小晗完成签到,获得积分10
19秒前
小池由希完成签到 ,获得积分10
20秒前
骡马市的阿强完成签到,获得积分10
20秒前
源宝完成签到 ,获得积分10
21秒前
YHBBZ完成签到 ,获得积分10
23秒前
orixero应助老路采纳,获得10
24秒前
Zoe完成签到 ,获得积分10
24秒前
zz发布了新的文献求助10
24秒前
友好灵阳完成签到 ,获得积分10
26秒前
浪老师完成签到 ,获得积分10
26秒前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223659
关于积分的说明 17430297
捐赠科研通 5457106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883693
邀请新用户注册赠送积分活动 1859927
关于科研通互助平台的介绍 1701380