Machine learning models for predicting the dielectric constants of oxides based on high-throughput first-principles calculations

材料科学 电介质 离子键合 密度泛函理论 电子结构 统计物理学 机器学习 人工智能 计算化学 光电子学 化学 计算机科学 物理 离子 量子力学
作者
Akira Takahashi,Yu Kumagai,Jun Miyamoto,Yasuhide Mochizuki,Fumiyasu Oba
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:4 (10) 被引量:86
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.4.103801
摘要

Prediction models of both the electronic and ionic contributions to the static dielectric constants have been constructed using data from density functional perturbation theory calculations of approximately 1200 metal oxides via supervised machine learning. We developed two types of random forest regression models for oxides with the ground-state crystal structures: one model requires only compositional information and the other model also uses structural information. Although the training data included various atomic frameworks, the prediction models performed well even when only compositional information was used as feature descriptors. In prediction of the electronic contributions to the dielectric constants, the accuracies of the regression models with and without structural information were comparable, while the structural descriptors more clearly improved the prediction accuracy for the ionic contributions. We also analyzed the feature importance for prediction of the dielectric constants. The mean atomic mass and mass density were determined to be significant features in prediction of the electronic contributions without and with structural information, respectively. The standard deviation of the principal quantum number and mean neighbor distance variation were found to be important for the respective prediction models of the ionic contributions. The correlations between the dielectric constants and these features are discussed, along with the underlying physical mechanisms.
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
1秒前
好运来完成签到 ,获得积分10
1秒前
Ho完成签到,获得积分10
1秒前
YUKI发布了新的文献求助10
2秒前
相忘于江湖完成签到,获得积分10
2秒前
12彡完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小猫咪完成签到,获得积分10
2秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
天穹雨应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助zzx采纳,获得10
3秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
活力的香完成签到 ,获得积分10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
学医不要停完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
完美的吃鱼完成签到,获得积分10
3秒前
酷酷完成签到,获得积分10
4秒前
温眼张完成签到,获得积分10
5秒前
asenda完成签到,获得积分10
5秒前
镕臻完成签到,获得积分10
5秒前
Morningstar完成签到,获得积分10
6秒前
灯灯完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助gaojing采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
檀俊杰完成签到,获得积分10
10秒前
尹佳怡完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
Buduan完成签到,获得积分10
11秒前
乐观的箭头完成签到,获得积分10
11秒前
gqw3505完成签到,获得积分10
11秒前
shaishai发布了新的文献求助10
12秒前
小虾米完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7298427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916870
关于积分的说明 18880060
捐赠科研通 6963537
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210653
关于科研通互助平台的介绍 2379981
邀请新用户注册赠送积分活动 2187150