Conceptos Básicos
Durch eine räumliche Zerlegung der Gesamtentropie in lokale Beiträge der einzelnen Atomsites kann die Schwingungsentropie von Kristalldefekten effizient und genau mit Hilfe von maschinellen Lernmodellen vorhergesagt werden.
Resumen
Der Artikel untersucht die Möglichkeit, die Schwingungsentropie von Kristalldefekten effizient und genau vorherzusagen, indem er die Gesamtentropie in lokale Beiträge der einzelnen Atomsites zerlegt.
Zunächst wird eine rigorose Analyse der Lokalität der Seitenentropie durchgeführt. Es wird gezeigt, dass die Sensitivität der Seitenentropie auf Verschiebungen algebraisch mit dem Abstand zwischen den Atomen abnimmt. Darauf aufbauend wird ein Surrogatmodell auf Basis der Atomic Cluster Expansion (ACE) entwickelt, um die Schwingungsentropie vorherzusagen.
Die numerischen Ergebnisse zeigen, dass das ACE-Modell in der Lage ist, die Schwingungsentropie und die Versuchsfrequenz für die Übergangsraten, die für die Punktdefektmigration wichtig sind, sehr genau vorherzusagen. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für die Vorhersage verschiedener entropieabhängiger physikalischer Größen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, dynamische Eigenschaften wie freie Energie und Diffusionskoeffizienten.
Estadísticas
Die Ableitung der Seitenentropie nach der Verschiebung eines Atoms nimmt mit dem Abstand zwischen den Atomen wie |r_nl|^(-2d) ab, wobei r_nl der Abstand zwischen den Atomen n und l ist und d die Dimension des Systems.
Die Differenz zwischen der abgeschnittenen Seitenentropie ̃S_l und der nicht-abgeschnittenen Seitenentropie S_l nimmt mit dem Abschneidradius r_cut wie |r_cut|^(-d) ab.
Citas
"Durch eine räumliche Zerlegung der Gesamtentropie in lokale Beiträge der einzelnen Atomsites kann die Schwingungsentropie von Kristalldefekten effizient und genau mit Hilfe von maschinellen Lernmodellen vorhergesagt werden."
"Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für die Vorhersage verschiedener entropieabhängiger physikalischer Größen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, dynamische Eigenschaften wie freie Energie und Diffusionskoeffizienten."