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
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
严逍遥应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
严逍遥应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
然大宝发布了新的文献求助10
3秒前
佳儿完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Fingerprints完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
曹亚伟发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
YAO发布了新的文献求助10
9秒前
chen发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助杰bro采纳,获得10
9秒前
1218完成签到 ,获得积分10
12秒前
CC发布了新的文献求助10
12秒前
hongxuezhi完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
wQ1ng应助777采纳,获得10
15秒前
16秒前
clamon完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI5应助雷雷采纳,获得10
17秒前
soss完成签到,获得积分10
18秒前
Ldq发布了新的文献求助10
19秒前
mountainbike完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
菜鸡5号发布了新的文献求助20
22秒前
23秒前
tianyi2347发布了新的文献求助10
24秒前
陈chen发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5208961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4386288
关于积分的说明 13660545
捐赠科研通 4245343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2329238
邀请新用户注册赠送积分活动 1327077
关于科研通互助平台的介绍 1279355