Coupling a Crystal Graph Multilayer Descriptor to Active Learning for Rapid Discovery of 2D Ferromagnetic Semiconductors/Half‐Metals/Metals

自旋电子学 材料科学 铁磁性 磁性 半导体 带隙 联轴节(管道) 密度泛函理论 化学稳定性 理论(学习稳定性) 磁性半导体 纳米技术 凝聚态物理 机器学习 光电子学 计算机科学 冶金 量子力学 物理 热力学
作者
Shuaihua Lu,Qionghua Zhou,Yilv Guo,Yehui Zhang,Yilei Wu,Jinlan Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (29) 被引量:105
标识
DOI:10.1002/adma.202002658
摘要

2D ferromagnetic (FM) semiconductors/half-metals/metals are the key materials toward next-generation spintronic devices. However, such materials are still rather rare and the material search space is too large to explore exhaustively. Here, an adaptive framework to accelerate the discovery of 2D intrinsic FM materials is developed, by combining advanced machine-learning (ML) techniques with high-throughput density functional theory calculations. Successfully, about 90 intrinsic FM materials with desirable bandgap and excellent thermodynamic stability are screened out and a database containing 1459 2D magnetic materials is set up. To improve the performance of ML models on small-scale datasets like diverse 2D materials, a crystal graph multilayer descriptor using the elemental property is proposed, with which ML models achieve prediction accuracy over 90% on thermodynamic stability, magnetism, and bandgap. This study not only provides dozens of compelling FM candidates for future spintronics, but also paves a feasible route for ML-based rapid screening of diverse structures and/or complex properties.
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
fatcat完成签到,获得积分10
2秒前
一行白鹭上青天完成签到 ,获得积分10
2秒前
8秒前
又是一年完成签到,获得积分10
8秒前
飘文献完成签到,获得积分0
9秒前
和科研不太熟完成签到 ,获得积分10
12秒前
chenlichan完成签到,获得积分10
12秒前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
十点差一分完成签到 ,获得积分10
14秒前
咖啡味椰果完成签到 ,获得积分10
15秒前
深情芷发布了新的文献求助10
17秒前
Zephyr完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
lcxszsd完成签到 ,获得积分10
24秒前
木野狐发布了新的文献求助10
24秒前
忧伤的南莲完成签到,获得积分10
25秒前
凌兰完成签到 ,获得积分10
25秒前
欧阳枫完成签到 ,获得积分10
25秒前
yuki完成签到,获得积分10
25秒前
月亮与六便士完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
孤独雨梅完成签到,获得积分10
31秒前
HQ完成签到,获得积分10
31秒前
ysssbq完成签到,获得积分10
32秒前
深情芷发布了新的文献求助10
34秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
CyrusSo524应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
ludong_0应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
llllzzh完成签到 ,获得积分10
35秒前
安澜应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511071
关于积分的说明 11156136
捐赠科研通 3245633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793097
邀请新用户注册赠送积分活动 874230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804268