Fast and accurate machine learning prediction of phonon scattering rates and lattice thermal conductivity

声子 热导率 声子散射 机器学习 散射 人工智能 计算机科学 凝聚态物理 统计物理学 材料科学 物理 光学 热力学
作者
Ziqi Guo,Prabudhya Roy Chowdhury,Zherui Han,Yixuan Sun,Dudong Feng,Guang Lin,Xiulin Ruan
出处
期刊:npj computational materials [Nature Portfolio]
卷期号:9 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1038/s41524-023-01020-9
摘要

Abstract Lattice thermal conductivity is important for many applications, but experimental measurements or first principles calculations including three-phonon and four-phonon scattering are expensive or even unaffordable. Machine learning approaches that can achieve similar accuracy have been a long-standing open question. Despite recent progress, machine learning models using structural information as descriptors fall short of experimental or first principles accuracy. This study presents a machine learning approach that predicts phonon scattering rates and thermal conductivity with experimental and first principles accuracy. The success of our approach is enabled by mitigating computational challenges associated with the high skewness of phonon scattering rates and their complex contributions to the total thermal resistance. Transfer learning between different orders of phonon scattering can further improve the model performance. Our surrogates offer up to two orders of magnitude acceleration compared to first principles calculations and would enable large-scale thermal transport informatics.

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
Kao应助LIJAB采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
搜集达人应助leahlin采纳,获得20
4秒前
多喝白开水完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
8秒前
8秒前
迟墨恒远完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
弱水完成签到,获得积分10
9秒前
virua00完成签到,获得积分10
13秒前
胡梅13完成签到,获得积分10
13秒前
愉快惮应助WNL采纳,获得10
13秒前
脑洞疼应助jx采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
地瓜完成签到 ,获得积分10
16秒前
眼睛大的芹菜完成签到 ,获得积分10
17秒前
科研通AI6.4应助柴胡采纳,获得10
19秒前
简单点应助爱丽丝采纳,获得30
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
韶邑发布了新的文献求助10
21秒前
zzyyjj完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
华仔应助简单的依波采纳,获得30
22秒前
端庄南莲完成签到,获得积分10
23秒前
完美世界应助机智洋采纳,获得10
24秒前
研友_Z1xbgn发布了新的文献求助30
24秒前
WNL发布了新的文献求助150
25秒前
砂锅粥发布了新的文献求助10
25秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7499075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9089834
关于积分的说明 19390679
捐赠科研通 7109465
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250548
关于科研通互助平台的介绍 2419936
邀请新用户注册赠送积分活动 2236415