半监督生成化学乱方法:在-混合氧化物中应用于缺陷点的形成
Maciej J Karcz1,2, Luca Messina1, Eiji Kawasaki2
1CEA, DES, IRESNE, DEC, Cadarache, F-13108 Saint-Paul-Lez-Durance, France. maciej.karcz@cea.fr.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|August 22, 2023
概括
这项研究引入了一种通过分析局部原子组成来研究复杂化学化合物的新方法. 这种方法降低了计算成本,并使核燃料等材料的准确缺陷属性计算成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
- 核工程 核工程是指核工程.
背景情况:
- 化学失调显著影响复杂化合物的原子尺度属性,特别是点缺陷.
- 为了缺陷研究,大量原子配置的直接采样在计算上是难以解决的.
- 了解缺陷特性对于先进的材料表征至关重要.
研究的目的:
- 开发一种计算效率高的方法来表征化学无序材料中的原子尺度属性.
- 为了研究当地的原子组成对缺陷形成能量的影响.
- 准确计算复杂化合物的热缺陷度.
主要方法:
- 提出一种基于在缺陷周围采样局部原子组成的新方法.
- 使用机器学习的生成方法来计算缺陷形成能量分布.
- 将该方法应用于 (U,Pu) O2核燃料.
主要成果:
- 成功计算了缺陷形成能量分布作为局部组成的函数.
- 量化了化学乱和局部组成范围对缺陷性质的影响.
- 实现了第一个物理上有意义的热缺陷度计算.
结论:
- 开发的方法显著降低了研究复杂材料缺陷性质的计算成本.
- 这种方法为在化学上无序的化合物中有效地确定物理化学性质提供了一条途径.
- 该方法适用于其他材料,包括高合金.
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