基于高通量计算及机器学习的新材料带隙预测

在功能材料应用中,带隙往往起着重要的作用,如光电材料一般为宽带隙半导体,而热电材料为窄带隙半导体,因此对指定类别的材料体系带隙进行快速而准确的预测对于功能材料应用具有非常重要的科学意义.然而,通过基于第一性原理的高通量计算获取高精度带隙的方法耗时长,效率低,而实验上系统测量大量材料体系带隙也不现实,所以基于统计学的机器学习预测方法就成了一种有前景的可能性替代方案.本文设计了一种集成学习模型用于有效而准确地预测带隙值.在已计算过带隙值的热电材料类金刚石化合物的基础上,一方面利用单组元组分替换策略产生大批量相似化合物,并用查重技术过滤掉重复体系,得到356个相似材料体系.另一方面结合机器学习技术,构建高效的带隙预测模型,预测并验证了50个相似材料体系的带隙值.通过实验证明,该预测模型具有77.73%的准确率,且足够健壮稳定,可以广泛应用于需要进行大批量带隙预测的热电材料的研究情景中.     

填充方钴矿热电材料:从单填到多填

以传统窄带半导体材料为主要对象的高性能热电材料研究近年来发展迅速并取得了明显进展.本文以含本征晶格孔洞的笼状结构CoSb3基方钴矿化合物的相关研究为主线,综述近年来热电材料的主要研究进展,并分析了杂质原子在孔洞中部分填充特性为基础的填充方钴矿化合物的结构调控、电-热输运性能协同调控、以及热电性能优化的内在物理机制及其实验实现.在本征孔洞结构的方钴矿化合物中引入部分填充的杂质原子,通过局域声子散射而显著降低晶格热导率,同时可以优化电输运性能.研究还发现这样一类特殊结构化合物的电热输运性能可以通过选择不同价态与不同局域振动频率的多种不同填充原子的组合填充而实现可以近乎独立地调控与优化,热电优值达到1.7@850K,实现了明显具有声子玻璃-电子晶体特征的一类高性能热电材料.研究工作一方面明显提高了填充方钴矿材料的热电性能,另一方面加深了相关物理机制的理解,对进一步的新热电材料体系的设计具有指导意义.     

生物多样性的作用及面临的困境

生物多样性包括植物、动物和微生物的所有物种以及物种所在的生态系统中的生物过程,通常被认为有三个水平,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性是指遗传信息的总和,它包含在栖居于地球上的植物、动物和微生物个体内的基因中;物种多样性是指地球上生命有机体种类的多样化,现在,其总数被多方面估计在500万至5000万种之间或更多,实际上被描述的仅约140万种;生态系统多样性与生物圈中的     

铅铈和常用板栅合金在硫酸溶液中生长的阳极膜的比较

用伏安法研究在４．５ｍｏｌ．ｄｍ＾－３Ｈ２ＳＯ４溶液中的Ｐｂ－Ｃｅ（ｘ（Ｃｅ）＝１％）合金上生长的阳极膜,并与Ｐｂ－Ｓｂ（ｘ（Ｓｂ）＝７％）和Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ（ｘ（Ｃａ）＝０．５％,ｘ（Ｓｎ）＝１．５）两常用板栅合金的作比较,实验结果表明,Ｐｂ－Ｃｅ合金上生长的α－ＰｂＯ２和Ｐｂ（ＩＩ）氧化物的生长速率均显著低于Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ的,但高于Ｐｂ－Ｓｂ,也即Ｐｂ－Ｃｅ的耐腐蚀性优于Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ,但     

基于复合控制算法的全向移动平台设计与实现

设计并制作了一款基于麦克纳姆轮的全向移动平台,为保证移动平台的高精度运动和灵活避障,提出了一种复合控制算法。移动平台采用4个麦克纳姆轮为驱动轮并建立了在环境坐标系下的数学模型,采用上、中、下3层分布的电路控制系统,并以二维模糊PID(proportion integral differential)控制器、Bang-Bang算法和提出的避障算法构成复合控制器,实现移动平台在室内灵活避障和高精度运动。研究结果表明:设计的移动平台运动方式灵活,能够在二维环境下保持良好的避障能力和较高的运动精度。     

泰山玉石产业产学研合作问题探究

产学研合作是加快泰山玉石产业快速和可持续发展的重要措施之一.本文探讨了泰安市玉石产业产学研合作的现状,分析了制约产学研合作的突出问题,提出了进一步推动和加快产学研合作的对策和措施.     

“材料基因组”方法加速热电材料性能优化

通过材料计算、数据库技术的整合与协同,可以快速甄别决定材料性能的基本关键因素,将这种方法用于材料的性能优化和新材料的设计,可以实现科学化"系统寻优"的材料基因组方法,显著加快热电材料的设计与性能优化。以填充方钴矿材料和类金刚石结构化合物为例,从电子和声子优化的不同角度,采用材料基因组方法从成百上千种可能性中快速筛选和制备出高性能热电材料,展示了材料基因组方法可显著加速热电材料研究的能力。     

路面平整度检测原理及检测方法

路面平整度是评价路面使用性能的重要指标之一。本文就路面平整度检测仪器分类、原理、特点及使用方法等进行介绍,总结了各类检测仪器的优缺点,分析了平整度检测仪器和方法的发展趋势。     

英国鸟类专家到草海考察

应地球之友贵州环境生态教育基地和贵州师大地理研究所的邀请,英国、美国、澳大利亚、新西兰等鸟类及环境生态专家一行16人于1997年11月18日至22日、12月12日至15日对贵州威宁草海国家级自然保护区及邻近地区的鸟类资源和生态环境现状进行了考察。考察中,专家们对草海黑颈鹤等鸟类资源的丰富、自然风光     

现浇混凝土质量控制

大面积、大体积钢筋混凝土结构被愈来愈广泛地被应用于工程建设之中,保证其内在和外在的质量显得尤为重要,本文先分析常见的质量问题的成因,再进一步阐述现浇混凝土质量控制的具体措施。