論文の概要: Automated Materials Discovery Platform Realized: Scanning Probe Microscopy of Combinatorial Libraries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.18067v1
- Date: Tue, 24 Dec 2024 00:39:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-25 15:54:02.855711
- Title: Automated Materials Discovery Platform Realized: Scanning Probe Microscopy of Combinatorial Libraries
- Title（参考訳）: 自動材料発見プラットフォームの実現:組合せライブラリーの走査プローブ顕微鏡
- Authors: Yu Liu, Rohit Pant, Ichiro Takeuchi, R. Jackson Spurling, Jon-Paul Maria, Maxim Ziatdinov, Sergei V. Kalinin,
- Abstract要約: 組合せライブラリは、二分節と三分節をまたいだ物理的性質の進化を探求するための強力なアプローチである。
SPM(Scanning Probe Microscopies)は、定量的、機能的に関連する複合ライブラリーの読み出しに重要な可能性を秘めている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.028387934700222
- License:
- Abstract: Combinatorial libraries are a powerful approach for exploring the evolution of physical properties across binary and ternary cross-sections in multicomponent phase diagrams. Although the synthesis of these libraries has been developed since the 1960s and expedited with advanced laboratory automation, the broader application of combinatorial libraries relies on fast, reliable measurements of concentration-dependent structures and functionalities. Scanning Probe Microscopies (SPM), including piezoresponse force microscopy (PFM), offer significant potential for quantitative, functionally relevant combi-library readouts. Here we demonstrate the implementation of fully automated SPM to explore the evolution of ferroelectric properties in combinatorial libraries, focusing on Sm-doped BiFeO3 and ZnxMg1-xO systems. We also present and compare Gaussian Process-based Bayesian Optimization models for fully automated exploration, emphasizing local reproducibility (effective noise) as an essential factor in optimal experiment workflows. Automated SPM, when coupled with upstream synthesis controls, plays a pivotal role in bridging materials synthesis and characterization.
- Abstract（参考訳）: 組合せライブラリは、多成分相図における二項および三項断面積の物理的性質の進化を探索するための強力なアプローチである。
これらのライブラリの合成は1960年代から開発され、先進的な実験室の自動化が進みつつあるが、組合せライブラリの幅広い応用は、集中に依存した構造と機能の迅速かつ信頼性の高い測定に依存している。
PFM(Piezoresponse Force Microscopy)を含むSPM(Scanning Probe Microscopies)は、定量的、機能的に関連する複合ライブラリーの読み出しに重要な可能性を秘めている。
本稿では,SmドープBiFeO3系およびZnxMg1-xO系に着目し,複合ライブラリにおける強誘電特性の進化を解明するための完全自動SPMの実装について述べる。
また,ガウス過程に基づくベイズ最適化モデルを用いて,局所再現性(有効雑音)を最適実験ワークフローの重要な要素として強調し,完全自動探索のためのモデルを提案する。
上流での合成制御と組み合わせた自動SPMは、架橋材料合成とキャラクタリゼーションにおいて重要な役割を担っている。
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