Accelerated Data-Driven Discovery and Screening of Two-Dimensional Magnets Using Graph Neural Networks

人工神经网络 计算机科学 图形 磁铁 人工智能 物理 理论计算机科学 量子力学
作者
Ahmed Elrashidy,James Della-Giustina,Jia-An Yan
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (14): 6007-6018 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c07246
摘要

In this study, we employ graph neural networks (GNNs) to accelerate the discovery of novel 2D magnetic materials which have transformative potential in spintronic applications. Using data from the Materials Project database and the Computational 2D materials database, we train three GNN architectures on a dataset of 1190 magnetic monolayers with energy above the convex hull (Ehull) less than 0.3 eV/atom. Our Crystal Diffusion Variational Autoencoder generates 11,100 candidate crystals. Subsequent training on two Atomistic Line GNNs achieves 93% accuracy in predicting magnetic monolayers and a mean average error of 0.039 eV/atom for Ehull predictions. After narrowing down candidates based on magnetic likelihood and predicted energy, constraining the atom count in the monolayers to five or fewer, and performing dimensionality checks, we identified 190 candidates. These are validated using density-functional theory to confirm their magnetic and energetic favorability, resulting in 167 magnetic monolayers with Ehull < 0.3 eV/atom and a total magnetization of ≥0.5 μB. Our methodology offers a way to accelerate the exploration and prediction of potential 2D magnetic materials, contributing to the ongoing computational and experimental efforts aimed at the discovery of new 2D magnets.
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
linhante完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
yellow完成签到 ,获得积分10
2秒前
lalala发布了新的文献求助10
4秒前
ssy发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
王明新完成签到,获得积分10
8秒前
duts完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
feiluyzu发布了新的文献求助10
10秒前
FrancisCho完成签到,获得积分0
11秒前
唐寻菡发布了新的文献求助10
14秒前
快乐小狗完成签到,获得积分10
16秒前
ha完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
纷纭完成签到,获得积分10
20秒前
冰晨完成签到,获得积分10
22秒前
拓跋箴发布了新的文献求助10
25秒前
非哲完成签到 ,获得积分10
27秒前
锵锵锵完成签到,获得积分20
27秒前
暮夕梧桐完成签到,获得积分10
30秒前
裹着被子开空调完成签到,获得积分10
32秒前
拓跋箴完成签到,获得积分10
33秒前
Owen应助wwww采纳,获得10
33秒前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
34秒前
Lucas应助VDC采纳,获得30
36秒前
38秒前
Banff完成签到,获得积分10
38秒前
陶醉的翠霜完成签到 ,获得积分10
40秒前
orchid完成签到,获得积分10
41秒前
fafa完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
liaomr发布了新的文献求助10
46秒前
48秒前
Zhusy完成签到 ,获得积分10
49秒前
lxr2发布了新的文献求助10
53秒前
yy完成签到 ,获得积分10
57秒前
Afliea完成签到,获得积分10
1分钟前
文静的紫萱完成签到 ,获得积分10
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
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 3780920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326387
关于积分的说明 10227030
捐赠科研通 3041612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669520
邀请新用户注册赠送积分活动 799081
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758734