長期以來,新材料一直是推動材料應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展的主要因素。在過去的十幾年中,該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和技術(shù)應(yīng)用中的許多進(jìn)步都與意外發(fā)現(xiàn)具有新穎和理想性能的新材料有關(guān)。這些材料中的很多已經(jīng)從作為基礎(chǔ)研究興趣的對象轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用的對象。 然而,新材料的復(fù)雜性為實(shí)驗(yàn)科學(xué)的實(shí)現(xiàn)帶來了困難,很多過程難以捕獲,限制了材料的理性設(shè)計。隨著計算機(jī)功能的增強(qiáng)和新計算方法的發(fā)展,可以使用理論計算方法來揭示這些材料結(jié)構(gòu)與屬性的關(guān)系,以探索性能卓越的新型材料。同時,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法為新材料的設(shè)計提供了新思路。通過調(diào)控材料的成分和表面形貌等方式可有效調(diào)節(jié)其性質(zhì),深入理解構(gòu)效之間的關(guān)系,最終加速新材料的設(shè)計和研發(fā)。 本論文的原創(chuàng)工作分為兩個部分:第一部分是運(yùn)用第一性原理的密度泛函理論計算研究對硼烯的不同方式的化學(xué)改性,預(yù)測其帶隙和穩(wěn)定性,為基于硼烯的半導(dǎo)體材料設(shè)計提供理論基礎(chǔ)(第三章)。此外,我們也嘗試結(jié)合第一性原理計算和機(jī)器學(xué)習(xí)方法來建立羰基結(jié)構(gòu)與解離能之間的定量關(guān)系,對于羰基電極材料的發(fā)展有著重要意義(第四章)。 本論文共五章。第一章中針對后文所涉及到的研究方向與需要解決的問題,主要闡述了兩部分內(nèi)容的背景與現(xiàn)狀。第一部分...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二維硼烯材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 二維材料的種類和特性介紹
        1.2.2 試驗(yàn)合成硼烯的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 硼烯的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.2.4 化學(xué)改性對硼烯的影響
    1.3 機(jī)器學(xué)習(xí)在化學(xué)中的研究進(jìn)展
        1.3.1 材料化學(xué)中的數(shù)據(jù)庫
        1.3.2 常見算法以及特征描述符
        1.3.3 機(jī)器學(xué)習(xí)在化學(xué)材料上的實(shí)際應(yīng)用
    參考文獻(xiàn)
第2章 理論方法簡介
    2.1 第一性原理方法介紹
        2.1.1 價電子近似
        2.1.2 Born-Oppenheimer近似
        2.1.3 Hartree-Fock近似
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 密度泛函理論基礎(chǔ)
        2.2.2 交互關(guān)聯(lián)泛函
    2.3 機(jī)器學(xué)習(xí)方法介紹
        2.3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)流程介紹
        2.3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法分類
        2.3.3 經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)算法
        2.3.4 深度學(xué)習(xí)方法介紹
    2.4 理論計算軟件包和機(jī)器學(xué)習(xí)框架
    參考文獻(xiàn)
第3章 化學(xué)改性調(diào)節(jié)硼烯的帶隙打開和穩(wěn)定性
    3.1 背景介紹
    3.2 計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 六種試驗(yàn)合成硼烯的晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.2 硼烯的能帶結(jié)構(gòu)
        3.3.3 硼烯的聲子譜
        3.3.4 硼烯的AIMD模擬
        3.3.5 硼烯的機(jī)械性能
        3.3.6 化學(xué)改性后硼烯的能帶打開
        3.3.7 化學(xué)改性后硼烯的聲子譜
        3.3.8 化學(xué)改性后硼烯的AIMD模擬
        3.3.9 化學(xué)改性后硼烯的機(jī)械性能
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第4章 機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測有機(jī)羰基解離能
    4.1 背景介紹
    4.2 方法介紹
        4.2.1 數(shù)據(jù)集獲取
        4.2.2 特征選取
        4.2.3 數(shù)據(jù)處理
        4.2.4 算法結(jié)構(gòu)
        4.2.5 模型評價指標(biāo)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 羰基鄰位元素分布
        4.3.2 特征相關(guān)性
        4.3.3 不同描述符得到的擬合效果
        4.3.4 特征重要性分析
        4.3.5 不同方法的時間對比
        4.3.6 分子測試
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第5章 總結(jié)與展望
附錄



本文編號：4041977