論文の概要: Toward Multi-Fidelity Machine Learning Force Field for Cathode Materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11361v1
• Date: Fri, 14 Nov 2025 14:46:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.658325
• Title: Toward Multi-Fidelity Machine Learning Force Field for Cathode Materials
• Title（参考訳）: カソード材料のための多要素機械学習力場を目指して
• Abstract要約: 計算結果のデータ効率を向上させるために,多要素機械学習力場フレームワークを開発した。 この研究は、より低いトレーニングデータセットコストでカソード材料に対する高精度なMLFFトレーニングを実現するのに役立ちます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9661891287946056
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Machine learning force fields (MLFFs), which employ neural networks to map atomic structures to system energies, effectively combine the high accuracy of first-principles calculation with the computational efficiency of empirical force fields. They are widely used in computational materials simulations. However, the development and application of MLFFs for lithium-ion battery cathode materials remain relatively limited. This is primarily due to the complex electronic structure characteristics of cathode materials and the resulting scarcity of high-quality computational datasets available for force field training. In this work, we develop a multi-fidelity machine learning force field framework to enhance the data efficiency of computational results, which can simultaneously utilize both low-fidelity non-magnetic and high-fidelity magnetic computational datasets of cathode materials for training. Tests conducted on the lithium manganese iron phosphate (LMFP) cathode material system demonstrate the effectiveness of this multi-fidelity approach. This work helps to achieve high-accuracy MLFF training for cathode materials at a lower training dataset cost, and offers new perspectives for applying MLFFs to computational simulations of cathode materials.
• Abstract（参考訳）: ニューラルネットワークを用いて原子構造をシステムエネルギーにマッピングする機械学習力場(MLFF)は、第一原理計算の高精度と経験力場の計算効率を効果的に組み合わせている。 計算材料シミュレーションで広く使われている。 しかし、リチウムイオン電池陰極材料に対するMLFFの開発と応用は比較的限られている。 これは主に陰極材料の複雑な電子構造特性と、力場訓練に利用できる高品質な計算データセットの不足に起因する。 本研究では、多要素機械学習力場フレームワークを開発し、計算結果のデータ効率を向上させるとともに、カソード材料の低忠実性非磁性および高忠実性磁気計算データセットを同時に活用する。 リチウムマンガン鉄リン酸塩(LMFP)陰極材料システムで行った試験は、この多結晶性アプローチの有効性を示した。 本研究は,カソード材料に対する高精度なMLFFトレーニングを,より低いトレーニングデータセットコストで達成し,カソード材料の計算シミュレーションにMLFFを適用するための新たな視点を提供する。

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