既約誘導体アプローチを用いた熱物性予測のための経験的原子間ポテンシャルの改善:二酸化トリウムの場合【JST・京大機械翻訳】

Zhou Shuxiang; Jiang Chao; Xiao Enda; Cooper Michael W. D.; Jin Miaomiao; Marianetti Chris A.; Hurley David H; Khafizov Marat

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202219402492798 整理番号：22P0340600

既約誘導体アプローチを用いた熱物性予測のための経験的原子間ポテンシャルの改善:二酸化トリウムの場合【JST・京大機械翻訳】

Improving empirical interatomic potentials for predicting thermophysical properties by using an irreducible derivatives approach: The case of thorium dioxide

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発行年： 2022年04月28日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月28日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

古典的分子動力学シミュレーションを用いた物理特性予測の精度を,経験的原子間ポテンシャル(EIPs)の品質によって決定した。EIPと密度汎関数理論(DFT)計算の間の2次および3次原子間力定数(IFCs)の直接比較に基づいて,EIPのための訓練アプローチを導入した。本研究は,結晶構造の対称性を活用し,IFCsの最小表現を提供する全エネルギーの還元性誘導体(ID)の利用である。著者らのアプローチは熱伝導率の正確な予測に向けて調整され,従って二次および三次変位導関数を整合することによる調和および非調和IFCsの知識を必要とし,一方,二次歪導関数は弾性定数を決定するのに必要である。ThO_2に対する埋込み原子法ポテンシャルのパラメータを最適化することにより,蛍石酸化物のモデル系として使われる,フォノンと関連特性を予測するためのEIPを訓練する効率的でロバストな方法として,このアプローチを実証した。著者らのID訓練EIPは,DFTと大きな一致で熱物理特性を提供し,フォノン分散および熱伝導率計算においてThO_2に対して以前に広く利用されるEIPより優れている。また,単純な欠陥の熱膨張と生成エネルギーの合理的な推定を提供した。【JST・京大機械翻訳】

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機械的性質

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