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
Yuanpeng 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:3
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
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
@@@发布了新的文献求助10
1秒前
yl完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
共享精神应助啦啦啦采纳,获得10
2秒前
2秒前
Novermber完成签到,获得积分20
2秒前
丘比特应助Xk采纳,获得10
2秒前
3秒前
小王完成签到,获得积分10
3秒前
kyleaa完成签到,获得积分10
3秒前
白凌珍完成签到,获得积分10
3秒前
负责小蜜蜂完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
lzx发布了新的文献求助10
5秒前
yl发布了新的文献求助50
5秒前
深时发布了新的文献求助30
6秒前
fffff完成签到,获得积分10
6秒前
情怀应助外向的新儿采纳,获得10
6秒前
爱笑宛亦完成签到,获得积分10
7秒前
99999sun完成签到,获得积分10
7秒前
lixm发布了新的文献求助10
7秒前
陈小陈完成签到,获得积分10
7秒前
yzzzz完成签到,获得积分10
8秒前
松鼠15111完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
杜茜完成签到,获得积分10
9秒前
刘刘完成签到 ,获得积分10
9秒前
唐若冰完成签到,获得积分10
9秒前
失眠的艳发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
nenshen发布了新的文献求助10
10秒前
无辜不言发布了新的文献求助10
10秒前
友好寻真完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
12秒前
情怀应助JoshuaChen采纳,获得10
12秒前
花老美发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 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 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 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582