对集群的全球优化高斯近似潜力的参数化 MgN (N ≤ 100)
Ilya S Steshin1,2, Sergey V Panteleev1, Igor V Petukhov2
1Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod 603950, Russia. ilya.steshin@icloud.com.
优化 (Mg) 集群的高斯近似潜力 (GAP) 模型参数可以对更大的结构进行准确的预测. 新的全球最小值被确定为"神奇"Mg集群,揭示了早期的金字塔核心形成.
科学领域:
- 计算材料科学
- 凝聚物质物理
- 集群物理
背景情况:
- 预测原子集群的结构和稳定性对于理解材料属性至关重要.
- (Mg) 集群具有独特的结构和电子特性,这些特性取决于大小.
- 超出已知集群大小的推断需要强大而准确的计算模型.
研究的目的:
- 优化集群的高斯近似潜力 (GAP) 模型参数.
- 为推断域 (Mgn,n > 50) 提供可靠的结构预测.
- 确定较大的Mg集群的能量有利结构和全球最小值.
主要方法:
- 两个阶段的网格搜索与主动学习相结合,用于GAP模型参数优化.
- 使用参数化的GAP模型应用了全局优化技术.
- 结构稳定性的分析和能量有利的配置的识别.
主要成果:
- 优化的GAP模型参数为Mg集群在推断领域提供了可靠的结构预测.
- 确定了能量有利的Mg51-Mg53集群,显示了早期的金字塔核心形成.
- 为特定的"神奇"Mg集群发现了新的全球最小值候选物 (Mg59,Mg69,Mg74,Mg99).
结论:
- 优化的GAP模型准确地预测了较大的Mg集群的结构.
- 在Mg集群中早期出现的金字塔核形成比之前报告的更小.
- 六角紧密包装 (hcp) 样图案不会显著影响100个原子以下的Mg集群的结构稳定性.
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