亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Explainable machine learning for predicting the band gaps of ABX3 perovskites

电负性 机器学习 人工智能 带隙 钙钛矿(结构) 排名(信息检索) 材料科学 特征(语言学) 计算机科学 电离能 离子半径 密度泛函理论 人工神经网络 算法 电离 物理 离子 计算化学 化学 量子力学 光电子学 结晶学 哲学 语言学
作者
David O. Obada,Emmanuel Okafor,Simeon A. Abolade,Aniekan Magnus Ukpong,David Dodoo‐Arhin,Akinlolu Akande
出处
期刊:Materials Science in Semiconductor Processing [Elsevier BV]
卷期号:161: 107427-107427 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.mssp.2023.107427
摘要

In this study, we trained and compared explainable machine learning algorithms for predicting the band gaps of perovskite materials that have the formula ABX3 containing both zero and non-zero band gaps. Six supervised learning models: 5 ensemble learning methods and 1 neural network (CompoundNet) were employed to study the non-linear relationship that exists between the band gap and the characteristics of its constituent elements such as electronegativity, covalent radius, first ionization energy, and row in the periodic table. The machine learning (ML) models were trained on datasets obtained from density functional theory (DFT) calculations. The results show that CatBoost and XGBoost models yielded the least predictive errors and the highest coefficient of determination of R2 ≥ 88% than other approaches in the testing phase. Furthermore, the Shapley Additive Explanation (SHAP) was used for explaining the model based on the elemental composition of each perovskite compound from the physics standpoint, and a novel holistic feature ranking of the explained models was proposed. One key insight gained from the SHAP analysis is that the Pauling electronegativity of the B site cation in the cubic perovskites which characteristically plays an important role in the electronic properties of this class of materials is the feature that contributes most to the prediction of the band gaps. These results reveal the potential of ML to predict materials properties quickly and accurately with datasets useful in the engineering of efficient solar cell devices.
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
光亮的成败完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助jianglan采纳,获得10
7秒前
21秒前
万能图书馆应助tongluobing采纳,获得10
21秒前
顾矜应助锅包肉采纳,获得30
26秒前
柳贯一发布了新的文献求助10
27秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Wells应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Wells应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
36秒前
殷勤的鸵鸟完成签到,获得积分10
44秒前
大气钧完成签到,获得积分10
59秒前
然宝应助冷静机器猫采纳,获得30
1分钟前
外向的以莲完成签到,获得积分10
1分钟前
闪闪尔竹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鲜艳的雪曼完成签到,获得积分10
1分钟前
天天天晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
锅包肉发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
2分钟前
纯真蓝发布了新的文献求助10
2分钟前
锅包肉完成签到,获得积分10
2分钟前
tiger发布了新的文献求助20
2分钟前
心灵美的思柔完成签到,获得积分10
2分钟前
fantw发布了新的文献求助10
2分钟前
云淡风轻一宝完成签到,获得积分10
2分钟前
深情安青应助纯真蓝采纳,获得10
2分钟前
万能图书馆应助zhoushishan采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6.4应助fantw采纳,获得10
2分钟前
傲娇断天完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
纯真蓝完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
tiger完成签到,获得积分10
2分钟前
zhoushishan发布了新的文献求助10
2分钟前
复杂以旋完成签到,获得积分10
2分钟前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7738734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287735
关于积分的说明 20184701
捐赠科研通 7316625
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305994
关于科研通互助平台的介绍 2458323
邀请新用户注册赠送积分活动 2315885