ニューラルネットワーク(NN)を使用して原子間ポテンシャルを生成する方法を開発しました。第一原理分子動力学(AIMD)シミュレーションを実行してNNトレーニングデータを生成します

ニューラルネットワークポテンシャル (NNP) を利用したNNMDによるTiNへの応用

ハイライト
  • 作成方法を開発しました 原子間ポテンシャル ニューラルネットワーク (NN) の使用
  • 第一原理分子動力学 (AIMD) シミュレーションを実行して NN トレーニングデータを生成する
  • 開発されたNNポテンシャル(NNP)は、MEAMポテンシャルとその実験を使用してMDシミュレーションを比較および検証します。
  • NNP(NNMD)を用いたMDシミュレーションにより、Tiが明らかになりました 2 Nは高い強度と脆性を有する。
  • DeepMDキットを使用してNNMDを実装しました

概要

窒化チタン(TiN)は、その優れた耐摩耗性と耐腐食性により、さまざまな用途に使用されています。岩塩型の結晶構造を持つTi Nは広く研究されてきましたが、第一原理計算から非岩塩型相(例:Ti)の存在が報告されたのはごく最近のことです。 2 メートル)。 分子動力学(MD)シミュレーションは機械的特性を予測するための強力なツールですが、通常は原子間ポテンシャルが必要です。岩塩TiNの従来の多体原子間ポテンシャル (例えば、改質埋込み原子法 (MEAM) ポテンシャル) は、このような他の相には適用できません。

そこで、原子間ポテンシャルを生成するためのニューラルネットワーク(NN)ベースの方法を使用して、ニューラルネットワークポテンシャル(NNP)を作成しました。

TiNの機械的特性について、作成したNNPとMEAMポテンシャルを用いたMDシミュレーション (NNMD) を実験と比較したところ、NNMDの結果は実験値に近い結果になりました。NNMDでは、他の相 (Ti) の強度と脆性も明らかになった。2N) は高い。

図2 NNMDまでのプロセス図

詳細は以下の論文を参照してください。

「MDシミュレーションのためのニューラルネットワークポテンシャルの開発とそのTiNへの応用」
宮川徹、森和夫、加藤直樹、米津明夫、 コンピュート。マスター。サイコー 、206、(2022)、111303

オリジナルソース:https://ctc-mi-solution.com/ニューラルネットワークポテンシャルnnpを活用し/