新系统预测具有可扩展功能的多元素合金的晶体结构

炼金术试图将铅和铜等廉价金属变成黄金,但尚未成功。但是,随着合金的发展,其中两个或三个辅助元素与时代最好的元素混合在一起,现代炼金术可以生产具有高强度的高科技金属材料,例如高熵合金。亚博网站下载

现在,与人工智能一起,预测高科技材料的晶体结构的时代已经到达,而无需重复实验。亚博网站下载

Postech化学系的Ji Hoon Shim教授和Taewon Jin博士(目前位于KAIST的第一作者)的联合研究团队,以及Postech教授人工智能研究生院Jaesik Park教授共同开发了一个系统,可以预测一个系统,可以预测一个体系具有可扩展功能的多元素合金无需大量训练数据。这些研究发现最近发表在科学报告

固态材料的性质取决于其晶体结构。亚博网站下载在固体溶液中高熵合金(HEA) - 具有相同晶体结构但在特定范围内连续更改其化学成分的材料 - 强度和延展性等机械性能因结构相而变化。

因此,预测材料的晶体结构在寻找新功能材料方面起着至关重要的作用。亚博网站下载最近已经研究了通过机器学习预测晶体结构的方法,但是附有巨大的成本来准备训练所需的数据。

为此,研究团队设计了一个人工智能模型,该模型通过可扩展的功能和二进制合金数据来预测HEAS的晶体结构,而不是在培训过程中使用超过80%的HEA数据的常规模型。

这是第一个预测包括HEAS在内的多元素合金晶体结构的研究,其人工智能模型仅通过二元合金的组成和结构相数据进行训练。

通过实验,研究人员证实了多元素合金的结构阶段的准确性为80.56%,即使多元素合金数据不参与训练过程。就HEAS而言,其准确性为84.20%。

根据研究团队开发的方法,预计与以前的方法相比,计算成本可以节省约1000倍。

“需要大量数据集来将人工智能方法应用于新材料的开发,亚博网站下载“智霍教授的解释说:“这项研究很重要,因为它使得能够有效地预测高级材料的晶体结构,而无需确保庞大的数据集。”亚博网站下载

这项研究是在国家研究基金会,Postech Fostech人工智能学院信息与通信技术计划与评估(IITP)和SRC量子动力学中心的支持下进行的。

来源:http://www.postech.ac.kr/eng/

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