Machine learning-enhanced band gaps prediction for low-symmetry double and layered perovskites

对称(几何) 计算机科学 带隙 人工智能 凝聚态物理 材料科学 物理 数学 几何学
作者
Ali Moeini,Fatemeh Shariatmadar Tehrani,Alireza Naeimi Sadigh
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41598-024-77081-7
摘要

Density functional theory (DFT) calculations are widely used for material property prediction, but their computational cost can hinder the discovery of novel perovskites. This work explores machine learning (ML) as a faster alternative for predicting band gaps in complex perovskites, focusing on low-symmetry double and layered structures. We employ Support Vector Regression (SVR), Random Forest Regression (RFR), Gradient Boosting Regression (GBR), and Extreme Gradient Boosting (XGBoost) to predict both direct and indirect band gaps. Model performance is evaluated using Mean Absolute Error (MAE), Mean Squared Error (MSE), and R-squared (R²) metrics. Our results reveal SVR as the most effective general model for predicting band gaps in both double and layered perovskites. Interestingly, for double perovskites specifically, XGBoost achieves even higher accuracy when incorporating derivative discontinuity as a feature. Feature importance analysis identifies the standard deviation of valence charges ("Valence (std)") as the most critical factor for band gap prediction across all studied perovskites. This research demonstrates the potential of ML for efficient and accurate band gap prediction in complex perovskites, accelerating material discovery efforts.
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
sqw完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
薯条完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
CC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
八月睡大觉完成签到,获得积分10
6秒前
林谷雨发布了新的文献求助10
6秒前
JamesPei应助uraylong采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
ding应助gong采纳,获得10
8秒前
劳动之余完成签到,获得积分20
8秒前
阿龙发布了新的文献求助10
8秒前
CipherSage应助梦里格斗家采纳,获得10
8秒前
漂亮的人生完成签到,获得积分10
9秒前
sanages发布了新的文献求助10
11秒前
壶壶壶完成签到 ,获得积分10
11秒前
疯狂吃辣发布了新的文献求助10
11秒前
Ran发布了新的文献求助10
11秒前
含蓄的赛君完成签到,获得积分10
12秒前
程瑶瑶瑶完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
柑橘乌云完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
眯眯眼的老鼠完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
Kyone完成签到,获得积分10
17秒前
ccm应助无语的钢铁侠采纳,获得10
18秒前
18秒前
夜空发布了新的文献求助10
19秒前
哈哈发布了新的文献求助10
21秒前
ACaTo发布了新的文献求助10
21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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 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 4578692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3997386
关于积分的说明 12375523
捐赠科研通 3671644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2023482
邀请新用户注册赠送积分活动 1057516
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 944359