Anisotropic Collective Variables with Machine Learning Potential for Ab Initio Crystallization of Complex Ceramics

结晶 从头算 材料科学 化学物理 晶体结构 各向异性 分子动力学 陶瓷 结晶学 热力学 计算化学 物理 化学 光学 量子力学 复合材料
作者
Yuan-Peng Deng,Shubin Fu,Jingran Guo,Xiang Xu,Hui Li,Yuan-Peng Deng,Shubin Fu,Jingran Guo,Xiang Xu,Hui Li
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (14): 14099-14113 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c04602
摘要

Enhanced sampling molecular dynamics (MD) simulations have been extensively used in the phase transition study of simple crystalline materials, such as aluminum, silica, and ice. However, MD simulation of the crystallization process for complex crystalline materials still faces a formidable challenge due to their multicomponent induced multiphase problem. Here, we realize the ab initio accuracy MD crystallization simulations of complex ceramics by using anisotropic collective variables (CVs) and machine learning (ML) potential. The anisotropic X-ray diffraction intensity CVs provide precise identification of complex crystal structures with detailed crystallography information, while the ML potential makes it feasible to further perform enhanced sampling simulations with ab initio accuracy. We verify the universality and accuracy of this method through complex ceramics with three kinds of representative structures, i.e., Ti3SiC2 for the MAX structure, zircon for the mineral structure, and lead zirconate titanate for the perovskite structure. It demonstrates exceptional efficiency and ab initio quality in achieving crystallization and generating free energy surfaces of all these ceramics, facilitating the analysis and design of complex crystalline 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
1秒前
2秒前
Taylor122完成签到 ,获得积分20
3秒前
这样很OK发布了新的文献求助10
7秒前
郭文钦发布了新的文献求助10
7秒前
wumaoxi完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
mxl完成签到,获得积分10
9秒前
糖油果子完成签到,获得积分10
9秒前
Akim应助静oo采纳,获得10
10秒前
caoxiongfeng_512完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
天天向上发布了新的文献求助10
13秒前
爆米花应助帝国超级硕士采纳,获得20
14秒前
17秒前
wumaoxi发布了新的文献求助10
17秒前
传奇3应助欣喜的饼干采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
nan应助一米阳光采纳,获得10
19秒前
20秒前
dew应助zzcdsxzz采纳,获得10
20秒前
爆米花应助天天向上采纳,获得10
20秒前
上官若男应助冬亦采纳,获得10
20秒前
yyy发布了新的文献求助10
22秒前
yangon发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
卷卷完成签到,获得积分10
25秒前
共享精神应助哇咔咔采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
shancui发布了新的文献求助10
27秒前
0001发布了新的文献求助30
29秒前
mumu完成签到,获得积分10
29秒前
冬亦发布了新的文献求助10
30秒前
完美世界应助yyy采纳,获得10
30秒前
嗝嗝发布了新的文献求助10
31秒前
浪人情歌完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
yangon完成签到,获得积分10
32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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 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 6221839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8046792
关于积分的说明 16775562
捐赠科研通 5307277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2827178
邀请新用户注册赠送积分活动 1805373
关于科研通互助平台的介绍 1664649