Machine learning interatomic potential for molecular dynamics simulation of the ferroelectric KNbO3 perovskite

原子间势 铁电性 分子动力学 机器学习 声子 统计物理学 相变 算法 材料科学 人工智能 物理 计算机科学 凝聚态物理 量子力学 电介质
作者
Hao‐Cheng Thong,Xiaoyang Wang,Jian Han,Linfeng Zhang,Bei Li,Ke Wang,Ben Xu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (1) 被引量:16
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.014101
摘要

Ferroelectric perovskites have been ubiquitously applied in piezoelectric devices for decades, among which ecofriendly lead-free $(\mathrm{K},\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{Na})\mathrm{Nb}{\mathrm{O}}_{3}\text{\ensuremath{-}}\mathrm{based}$ materials have been recently demonstrated to be an excellent candidate for sustainable development. Molecular dynamics is a versatile theoretical calculation approach for the investigation of the dynamical properties of ferroelectric perovskites. However, molecular dynamics simulation of ferroelectric perovskites has been limited to simple systems, since the conventional construction of interatomic potential is rather difficult and inefficient. In the present study, we construct a machine-learning interatomic potential of $\mathrm{KNb}{\mathrm{O}}_{3}$ [as a representative system of $(\mathrm{K},\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{Na})\mathrm{Nb}{\mathrm{O}}_{3}$] by using a deep neural network model. Including first-principles calculation data into the training data set ensures the quantum-mechanics accuracy of the interatomic potential. The molecular dynamics based on machine-learning interatomic potential shows good agreement with the first-principles calculations, which can accurately predict multiple fundamental properties, e.g., atomic force, energy, elastic properties, and phonon dispersion. In addition, the interatomic potential exhibits satisfactory performance in the simulation of domain wall and temperature-dependent phase transition. The construction of interatomic potential based on machine learning could potentially be transferred to other ferroelectric perovskites and consequently benefit the theoretical study of ferroelectrics.
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
3秒前
6秒前
8秒前
股价发布了新的文献求助10
10秒前
畅快的小懒虫完成签到,获得积分10
13秒前
yanjiuhuzu完成签到,获得积分10
15秒前
来了来了完成签到 ,获得积分10
30秒前
匆匆完成签到,获得积分0
35秒前
李健应助Lynn采纳,获得10
38秒前
浚稚完成签到 ,获得积分10
39秒前
laber应助科研通管家采纳,获得50
40秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
btcat完成签到,获得积分10
46秒前
charih完成签到 ,获得积分10
48秒前
股价发布了新的文献求助10
51秒前
Monicadd完成签到 ,获得积分10
53秒前
CipherSage应助demian采纳,获得10
55秒前
clivia完成签到,获得积分10
1分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yanglinhai完成签到 ,获得积分10
1分钟前
demian发布了新的文献求助10
1分钟前
萧然完成签到,获得积分10
1分钟前
even完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
美丽的楼房完成签到 ,获得积分10
1分钟前
股价发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
端庄代荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lynn发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
自己发布了新的文献求助10
1分钟前
猪头小队长完成签到,获得积分10
1分钟前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Dream点壹完成签到,获得积分10
1分钟前
传奇3应助自己采纳,获得10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
响什么捏应助蔡从安采纳,获得10
1分钟前
xn201120完成签到 ,获得积分10
2分钟前
蔡从安完成签到,获得积分20
2分钟前
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 3965763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510977
关于积分的说明 11155912
捐赠科研通 3245469
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793035
邀请新用户注册赠送积分活动 874201
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804251