Accelerated discovery of extreme lattice thermal conductivity by crystal graph attention networks and chemical bonding

热导率 Crystal(编程语言) 材料科学 格子(音乐) 反向 数码产品 图形 化学键 人工神经网络 热的 晶体结构 电导率 计算机科学 晶系 逆温 反问题 单晶 分子图 图论
作者
Mohammed Al‐Fahdi,Riccardo Rurali,Jianjun Hu,Christopher Wolverton,Ming Hu
出处
期刊:npj computational materials [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:11
标识
DOI:10.1038/s41524-025-01871-4
摘要

Designing materials with targeted lattice thermal conductivity (LTC) demands electronic-level insight into chemical bonding. We introduce two bonding descriptors, namely normalized negative integrated COHP (-ICOHP) and normalized integrated COBI, that correlate strongly with LTC and rattling (mean-squared displacement), surpassing empirical rules and the unnormalized −ICOHP across >4500 inorganic crystals by first-principles. We train a crystal attention graph neural network (CATGNN) to predict these descriptors and screen ~200,000 database structures for extreme LTCs. From 367 (533) candidates with low (high) normalized -ICOHP and normalized ICOBI, first-principles validation identifies 106 dynamically stable compounds with LTC < 5 W m − 1 K − 1 (68% <2 W m − 1 K − 1 ) and 13 stable compounds with LTC > 100 W m −1 K − 1 . The descriptors’ low cost and clear physical meaning provide a rapid, reliable route to high-throughput discovery and inverse design of crystalline materials with ultralow or ultrahigh LTC for applications in thermal insulation, thermoelectrics, and electronics cooling.
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
刚刚
刚刚
酷波er的应助被刘苏琪采纳,获得10
刚刚
1秒前
一二发布了新的文献求助10
1秒前
wq发布了新的文献求助10
1秒前
哈哈哈的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
深情安青的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
江夏清完成签到,获得积分10
2秒前
科研1号完成签到,获得积分10
2秒前
啾啾发布了新的文献求助10
2秒前
mutou发布了新的文献求助10
2秒前
C.Cat的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Young发布了新的文献求助10
3秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
luanhm的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
酷波er的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
西红柿发布了新的文献求助10
4秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
杨三多完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈哈的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
米奇完成签到,获得积分10
5秒前
幽默千柔完成签到,获得积分10
5秒前
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
neighborhood发布了新的文献求助10
5秒前
风吹麦浪的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
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
RNA结合蛋白调控丝状真菌次级代谢的分子机制及功能研究 2000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Critical Psychology 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8144573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9543791
关于积分的说明 21658891
捐赠科研通 7730252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422457
关于科研通互助平台的介绍 2547547
邀请新用户注册赠送积分活动 2465111