論文の概要: Machine-Learning Prediction of the Computed Band Gaps of Double Perovskite Materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.03372v1
• Date: Wed, 4 Jan 2023 08:19:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-15 22:58:53.106107
• Title: Machine-Learning Prediction of the Computed Band Gaps of Double Perovskite Materials
• Title（参考訳）: 二重ペロブスカイト材料の計算帯域ギャップの機械学習予測
• Authors: Junfei Zhang, Yueqi Li, and Xinbo Zhou
• Abstract要約: 機能性材料の電子構造の予測は新しい装置の工学に不可欠である。 本研究では,2重ペロブスカイト材料の電子構造を機械学習で予測する。 この結果は,期待できる機能材料を迅速にスクリーニングするために,機械学習による回帰の可能性を実証するという意味で重要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2798940914359056
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Prediction of the electronic structure of functional materials is essential for the engineering of new devices. Conventional electronic structure prediction methods based on density functional theory (DFT) suffer from not only high computational cost, but also limited accuracy arising from the approximations of the exchange-correlation functional. Surrogate methods based on machine learning have garnered much attention as a viable alternative to bypass these limitations, especially in the prediction of solid-state band gaps, which motivated this research study. Herein, we construct a random forest regression model for band gaps of double perovskite materials, using a dataset of 1306 band gaps computed with the GLLBSC (Gritsenko, van Leeuwen, van Lenthe, and Baerends solid correlation) functional. Among the 20 physical features employed, we find that the bulk modulus, superconductivity temperature, and cation electronegativity exhibit the highest importance scores, consistent with the physics of the underlying electronic structure. Using the top 10 features, a model accuracy of 85.6% with a root mean square error of 0.64 eV is obtained, comparable to previous studies. Our results are significant in the sense that they attest to the potential of machine learning regressions for the rapid screening of promising candidate functional materials.
• Abstract（参考訳）: 機能性材料の電子構造の予測は新しい装置の工学に不可欠である。 密度汎関数理論(dft)に基づく従来の電子構造予測法は、高い計算コストだけでなく、交換相関関数の近似による精度も制限されている。 機械学習に基づくサーロゲート法は、これらの制限を回避できる代替手段として、特にこの研究の動機となった固体バンドギャップの予測において、多くの注目を集めている。 本稿では,GLLBSC(Gritsenko, van Leeuwen, van Lenthe, Baerends solid correlation)関数で計算された1306個のバンドギャップのデータセットを用いて,二重ペロブスカイト材料のバンドギャップに対するランダムな森林回帰モデルを構築した。 20個の物理特性のうち, バルク率, 超伝導温度, 陽イオン電子陰性度が最も重要であり, 基礎となる電子構造の物理値と一致している。 トップ10の特徴を用いて、ルート平均二乗誤差0.64evの85.6%のモデル精度が得られる。 この結果は,期待できる機能材料を迅速にスクリーニングするために,機械学習による回帰の可能性を実証するという意味で重要である。

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