Machine-Learning-Assisted Accurate Band Gap Predictions of Functionalized MXene

混合功能 密度泛函理论 材料科学 支持向量机 带隙 MXenes公司 高斯过程 均方误差 钝化 核(代数) 表征(材料科学) 计算机科学 算法 机器学习 高斯分布 统计物理学 人工智能 纳米技术 数学 光电子学 计算化学 物理 化学 图层(电子) 组合数学 统计
作者
Arunkumar Chitteth Rajan,Avanish Mishra,Swanti Satsangi,Rishabh Vaish,Hiroshi Mizuseki,Kwang-Ryeol Lee,Abhishek K. Singh
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:30 (12): 4031-4038 被引量:290
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b00686
摘要

MXenes are two-dimensional (2D) transition metal carbides and nitrides, and are invariably metallic in pristine form. While spontaneous passivation of their reactive bare surfaces lends unprecedented functionalities, consequently a many-folds increase in number of possible functionalized MXene makes their characterization difficult. Here, we study the electronic properties of this vast class of materials by accurately estimating the band gaps using statistical learning. Using easily available properties of the MXene, namely, boiling and melting points, atomic radii, phases, bond lengths, etc., as input features, models were developed using kernel ridge (KRR), support vector (SVR), Gaussian process (GPR), and bootstrap aggregating regression algorithms. Among these, the GPR model predicts the band gap with lowest root-mean-squared error (rmse) of 0.14 eV, within seconds. Most importantly, these models do not involve the Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE) band gap as a feature. Our results demonstrate that machine-learning models can bypass the band gap underestimation problem of local and semilocal functionals used in density functional theory (DFT) calculations, without subsequent correction using the time-consuming GW approach.
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
杨冰发布了新的文献求助10
刚刚
有风的地方完成签到 ,获得积分10
刚刚
Jin完成签到,获得积分10
2秒前
77完成签到,获得积分10
2秒前
神勇的人雄完成签到,获得积分10
4秒前
9秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
10秒前
yang发布了新的文献求助10
13秒前
baby完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
咔咔完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
王伟轩发布了新的文献求助10
22秒前
丘比特应助yang采纳,获得10
24秒前
负责的归尘完成签到,获得积分10
24秒前
荷包蛋完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
钮若翠发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
孔绍君完成签到 ,获得积分10
32秒前
下雨这天发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
钮若翠完成签到,获得积分10
34秒前
笑笑完成签到 ,获得积分10
40秒前
含糊的采蓝完成签到 ,获得积分10
41秒前
44秒前
草莓大恐龙完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
amonke007发布了新的文献求助10
51秒前
飞云完成签到,获得积分10
51秒前
ECHO发布了新的文献求助30
52秒前
陀思妥耶夫斯基完成签到,获得积分10
54秒前
孔绍君关注了科研通微信公众号
55秒前
万能图书馆应助秋夜白采纳,获得10
55秒前
59秒前
mphla完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
下雨这天完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
pure123发布了新的文献求助20
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
基于CZT探测器的128通道能量时间前端读出ASIC设计 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322714
关于积分的说明 10211237
捐赠科研通 3038044
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667051
邀请新用户注册赠送积分活动 797952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758098