論文の概要: DiffSyn: A Generative Diffusion Approach to Materials Synthesis Planning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.17094v2
- Date: Thu, 25 Sep 2025 01:06:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-26 12:02:33.910138
- Title: DiffSyn: A Generative Diffusion Approach to Materials Synthesis Planning
- Title（参考訳）: DiffSyn: 材料合成計画における生成拡散アプローチ
- Authors: Elton Pan, Soonhyoung Kwon, Sulin Liu, Mingrou Xie, Alexander J. Hoffman, Yifei Duan, Thorben Prein, Killian Sheriff, Yuriy Roman-Leshkov, Manuel Moliner, Rafael Gomez-Bombarelli, Elsa Olivetti,
- Abstract要約: DiffSynは、50年間にわたる23,000以上の合成レシピに基づいて訓練された生成拡散モデルである。
DiffSynは、所望のゼオライト構造と有機テンプレートに条件付き可能な合成経路を生成する。
概念実証として,DiffSyn合成経路を用いてUFI材料を合成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.640096031422896
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The synthesis of crystalline materials, such as zeolites, remains a significant challenge due to a high-dimensional synthesis space, intricate structure-synthesis relationships and time-consuming experiments. Considering the one-to-many relationship between structure and synthesis, we propose DiffSyn, a generative diffusion model trained on over 23,000 synthesis recipes spanning 50 years of literature. DiffSyn generates probable synthesis routes conditioned on a desired zeolite structure and an organic template. DiffSyn achieves state-of-the-art performance by capturing the multi-modal nature of structure-synthesis relationships. We apply DiffSyn to differentiate among competing phases and generate optimal synthesis routes. As a proof of concept, we synthesize a UFI material using DiffSyn-generated synthesis routes. These routes, rationalized by density functional theory binding energies, resulted in the successful synthesis of a UFI material with a high Si/Al$_{\text{ICP}}$ of 19.0, which is expected to improve thermal stability and is higher than that of any previously recorded.
- Abstract（参考訳）: ゼオライトのような結晶材料の合成は、高次元の合成空間、複雑な構造-合成関係、時間のかかる実験のために重要な課題である。
構造と合成の1対多の関係を考慮し,50年間にわたる23,000以上の合成レシピを訓練した生成拡散モデルDiffSynを提案する。
DiffSynは、所望のゼオライト構造と有機テンプレートに条件付き可能な合成経路を生成する。
DiffSynは、構造-合成関係のマルチモーダルな性質を捉え、最先端のパフォーマンスを達成する。
我々はDiffSynを用いて競合する位相を区別し、最適な合成経路を生成する。
概念実証として,DiffSyn合成経路を用いてUFI材料を合成する。
これらの経路は密度汎関数結合エネルギーによって合理的化され、高Si/Al$_{\text{ICP}}$19.0のUFI材料の合成に成功した。
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