Machine learning interatomic potential for silicon-nitride (Si3N4) by active learning

原子间势 分子动力学 密度泛函理论 Atom(片上系统) 材料科学 统计物理学 高斯分布 半导体 氮化硅 无定形固体 化学物理 计算机科学 计算物理学 计算化学 化学 物理 光电子学 并行计算 有机化学
作者
Diego Milardovich,Christoph Wilhelmer,Dominic Waldhoer,Lukas Cvitkovich,Ganesh Sivaraman,Tibor Grasser
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:158 (19) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0146753
摘要

Silicon nitride (Si3N4) is an extensively used material in the automotive, aerospace, and semiconductor industries. However, its widespread use is in contrast to the scarce availability of reliable interatomic potentials that can be employed to study various aspects of this material on an atomistic scale, particularly its amorphous phase. In this work, we developed a machine learning interatomic potential, using an efficient active learning technique, combined with the Gaussian approximation potential (GAP) method. Our strategy is based on using an inexpensive empirical potential to generate an initial dataset of atomic configurations, for which energies and forces were recalculated with density functional theory (DFT); thereafter, a GAP was trained on these data and an iterative re-training algorithm was used to improve it by learning on-the-fly. When compared to DFT, our potential yielded a mean absolute error of 8 meV/atom in energy calculations for a variety of liquid and amorphous structures and a speed-up of molecular dynamics simulations by 3-4 orders of magnitude, while achieving a first-rate agreement with experimental results. Our potential is publicly available in an open-access repository.
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
忧伤的老四完成签到,获得积分10
1秒前
rationality完成签到,获得积分10
1秒前
李爱国应助温暖小霸王采纳,获得10
1秒前
ericchak发布了新的文献求助10
1秒前
chang发布了新的文献求助10
2秒前
TT发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
学术笨蛋发布了新的文献求助10
3秒前
安静的青曼应助浮浮世世采纳,获得60
3秒前
Xenia发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
非酋本酋发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
交出小狗完成签到,获得积分10
4秒前
RATHER发布了新的文献求助10
4秒前
wdw发布了新的文献求助10
4秒前
Owen应助风雨晴鸿采纳,获得10
5秒前
Syy完成签到,获得积分10
5秒前
yong发布了新的文献求助10
6秒前
可恶的鼠发布了新的文献求助10
6秒前
乐乐应助鹰子采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
尘归尘完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Lucas应助一张白纸采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
maizi完成签到 ,获得积分10
9秒前
zhaoli发布了新的文献求助10
9秒前
仲冬有婵发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
SciGPT应助chen采纳,获得10
10秒前
舒适乐安完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
12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
The anomeric effect 1314
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
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 7736083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286141
关于积分的说明 20175821
捐赠科研通 7314255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305231
关于科研通互助平台的介绍 2457612
邀请新用户注册赠送积分活动 2314646