MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 不確実性を考慮した多目的スクリーニングによる A2BB′X6(X = F, Cl, Br, I)ダブルペロブスカイトのバンドギャップと熱力学的安定性の機械学習
- A2BB′X6 ダブルペロブスカイトを対象に、リーク制御・記述子コスト分析・予測不確実性を統合した機械学習ワークフローを開発(1975 Materials Project エントリ、398記述子)
- Extra Trees がバンドギャップを MAE 0.2031 eV・R2 0.9437 で予測、ヒストグラム勾配ブースティングがハルエネルギーを MAE 0.02122 eV atom−1・R2 0.8601 で予測、安定性分類器は ROC-AUC 0.9603・MCC 0.8192 を達成
- 39の緩和構造記述子を除去するとハルエネルギーMAEが約12.5%増加し、組成ベースのトリアージと構造ベースの洗練という2段階ワークフローが支持された
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス BiFeO3セラミックス:構造と物性の関係およびドーピング戦略
- BiFeO3(BFO)は室温で強誘電性と反強磁性を併せ持つ鉛フリーペロブスカイトで、室温マルチフェロイック材料としてスピントロニクス、センサー、多機能デバイスへの応用が期待される。
- バルクセラミックスではビスマスの揮発性、酸素空孔によるリーク、副生成物の形成が合成を複雑にし、本来の強誘電応答を不明瞭にするという課題が指摘されている。
- Aサイト(Bi)およびBサイト(Fe)の置換と選択的な共ドーピング戦略が、構造安定性と強誘電挙動をどう変化させるかが評価されている。
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 鉛フリーRb2XTaBr6 (X = Na, Li) ダブルペロブスカイトにおける多機能性:構造、弾性、光電子、熱電特性の第一原理研究
- 第一原理FP-LAPW計算により、鉛フリーダブルハロゲン化ペロブスカイトRb2NaTaBr6およびRb2LiTaBr6の構造・機械・電子・光学・熱電特性が調査され、安定な立方晶相が確認された
- 弾性解析で機械的に安定かつ延性・異方性があること、スピン分極計算で両化合物がTa-d状態支配の半金属強磁性体(式単位あたり2μBの整数磁気モーメント)であることが示された
- 金属的基底状態ながらバンド間遷移に由来する強い誘電応答と強い紫外光吸収を示し、ボルツマン輸送理論により電気伝導率と電力因子の温度依存的な増強が明らかになった
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス MXeneのバンドギャップ予測のための物理制約付きニューラル常微分方程式と共分散不確実性
MXeneのバンドギャップ予測において、計算コストの高いPBE0ハイブリッド汎関数を用いた計算に代わる機械学習モデルが開発された。本研究では、連続深層ニューラル常微分方程式(PC-NODE)に、マルチフィデリティΔ学習、分布フリー分割共分散キャリブレーション、不確実性認識Paretoスクリーニングを統合したパイプラインを提案する。このPC-NODEは、34次元の特徴量セットからMXeneのバンドギャップを予測し、密度汎関数理論(DOS)に依存しない。モデルは、金属/半導体判定のための分類ヘッドと、ギャップ magnitude のための回帰ヘッドを結合し、予測ギャップの非負性、低フィデリティP…
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 硫化酸イットリウム(Y2O2S)のエネルギーランドスケープと電子的特性
- 経験的ポテンシャルによるグローバル最適化と、GGA/LDA/B3LYP汎関数による第一原理局所最適化を組み合わせ、Y2O2Sのエネルギーランドスケープを計算した。
- 計算結果は実験的に観測されている三方晶系のα相の安定性を再現し、文献と一致した。
- これまで知られていなかった4つの準安定多形相(β-, γ-, δ-, ε-Y2O2S)を新たに同定した。
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