计算科学在材料科学中的应用

计算科学在材料科学中的应用 1 2 材料是人类社会可经济地制造有用物品的物质 2 2020 4 22 公元前10万年 石器时代 公元前3000年 青铜器时代 公元前1000年 铁器时代 公元前0年 水泥时代 1800年 钢时代 1950年 硅时代 1990年 新材料时代 3 2020 4 22 材料 金属材料 无机非金属材料 水泥 陶瓷 玻璃等 高分子材料 橡胶 塑料 粘接剂等 复合材料 金属基 陶瓷基 高分子基等 黑色金属 铁 钨 有色金属 铝 铜 镁 金 银等 材料的分类 4 2020 4 22 成分 组织结构 性能 合成与制备 使用效能 材料科学 材料工程 材料研究的四要素 5 2020 4 22 材料研究的方法 实验研究 计算模拟 10 9 10 6 10 3 m 6 2020 4 22 材料的量子力学研究 7 2020 4 22 多粒子体系的薛定谔方程的求解 E是电荷密度n r 的函数 8 2020 4 22 密度泛函理论 DFT 软件包 9 2020 4 22 第一性原理方法研究材料性质的案例 不同Al含量的bcc和fcc结构高熵合金AlxCrMnFeCoNi杨氏模量E的三维分布图 10 2020 4 22 材料基因组 高通量计算 11 2020 4 22 87 2 77 0 高通量第一性原理方法探索新材料 12 2020 4 22 机器学习在材料研究中的应用 13 2020 4 22 机器学习在材料研究中的应用 14 2020 4 22 机器学习在材料研究中的应用 15 2020 4 22 机器学习在材料研究中的应用 16 2020 4 22 人工智能程序 重新发现 元素周期表 Atom2Vec 17 2020 4 22 18 2020 4 22 G Pilania C Wang X Jiang etal Acceleratingmaterialspropertypredictionsusingmachinelearning J Sci Rep 2013 3 2810 P Raccuglia K C Elbert P D Adler etal Machine learning assistedmaterialsdiscoveryusingfailedexperiments J Nature 2016 533 7601 73 76 K Lejaeghere G Bihlmayer T Bjorkman etal Reproducibilityindensityfunctionaltheorycalculationsofsolids J Science 2016 351 6280 aad3000 A L Parrill K B Lipkowitz MACHINELEARNINGINMATERIALSSCIENCERECENTPROGRESSANDEMERGINGAPPLICATIONS inReviewsinComputationalChemistry 2016 JohnWiley Sons Inc K Xia H Gao C Liu etal Anovelsuperhardtungstennitridepredictedbymachine learningacceleratedcrystalstructuresearch J ScienceBulletin 2018 63 13 817 824 Y Lederer C Toher K S Vecchio etal Thesearchforhighentropyalloys ahigh throughpu