論文の概要: Symmetry- and Property-Aware Crystal Generation with Reinforcement Learning for Inverse Materials Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13468v1
- Date: Fri, 11 Sep 2026 19:42:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:05.330465
- Title: Symmetry- and Property-Aware Crystal Generation with Reinforcement Learning for Inverse Materials Design
- Title(参考訳): 逆材料設計のための強化学習による対称性と特性を考慮した結晶生成
- Abstract要約: 結晶材料の逆設計は、所望の物理的性質を持つ構造を求める。
多くの機能的応答では、基礎となる結晶の対称性によって支持されるときのみ、好ましい数値が意味を持つ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.09705444631034321
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The inverse design of crystalline materials ultimately seeks structures with desired physical properties. However, for many functional responses, a favorable numerical value is meaningful only when supported by the symmetry of the underlying crystal. Without the appropriate crystallographic constraints, an apparent response may be ill defined, accidental, or not symmetry protected. Here we introduce SPARC, a symmetry- and property-aware reinforcement learning framework that optimizes physical objectives while preserving the structural conditions required for their realization. We demonstrate SPARC on two complementary tasks. The first targets strong uniaxial dielectric anisotropy, a tensorial response that is well defined only within appropriate crystal classes. The second maximizes the spectroscopic limited maximum efficiency, a scalar device-level objective without a prescribed symmetry class, allowing the framework to identify favorable crystallographic motifs. These results show that symmetry is not merely an additional design constraint, but a physical foundation for generating candidates with meaningful, robust, and realizable functional properties.
- Abstract(参考訳): 結晶材料の逆設計は、究極的には所望の物理的性質を持つ構造を求める。
しかし、多くの機能的応答では、基礎となる結晶の対称性によって支持される場合にのみ、好ましい数値が意味を持つ。
適切な結晶学的な制約がなければ、明らかな応答は不適切な定義、偶発的、あるいは対称性が保護されない可能性がある。
本稿では,その実現に必要な構造条件を保ちながら,物理的目的を最適化する対称性と特性を考慮した強化学習フレームワークであるSPARCを紹介する。
2つの相補的なタスクでSPARCを実証する。
最初のターゲットは強い一軸誘電体異方性であり、適切な結晶クラス内でのみよく定義されるテンソル応答である。
第2の方法は、所定の対称性クラスを持たないスカラーデバイスレベルの目的であるスペクトル制限最大効率を最大化し、フレームワークが好ましい結晶モチーフを識別できるようにする。
これらの結果は、対称性は単なる追加の設計制約ではなく、有意義で堅牢で実現可能な機能特性を持つ候補を生成するための物理的基礎であることを示している。
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