材料の第一原理計算を行うための実用的なレシピ。ここ数年、私たちは製品の構築に懸命に取り組み、「...
材料の第一原理計算を行うための実用的なレシピ。ここ数年、私たちは製品の構築に懸命に取り組み、初期のお客様と「気づかれないで」作業を行い、「材料モデリング2.0」のビジョンを形作りました。今がその時です...
記事全文 https://arxiv.org/abs/1807.05623
ここ数年、私たちは製品の構築に懸命に取り組み、初期のお客様と「目立たずに」作業を行い、「Materials Modeling 2.0」のビジョンを形作りました。今こそ最初の結果を公開し、Exabyteプラットフォームとは何か、何ができるのかを説明するときです。
まず、71種類の半導体材料の電子特性を詳細に調査し、ユーザーが使いやすさを損なうことなく、費用対効果の高い方法で高忠実度と高スループットの両方を実現する方法を説明します。
第一原理に基づくハイスループットの計算材料設計の応用がいくつも成功しているにもかかわらず、将来の採用を妨げる要因は数多くあります。特に重要なのは、信頼性の高い方法で高い忠実度を提供する能力が限られていることと、専門家ではないユーザーにとってはアクセスが限られていることです。本稿では、忠実度の高い第一原理シミュレーション技術であるハイブリッドスクリーニング交換（HSE）を用いた密度汎関数理論とGW近似を標準化し、アクセス可能で再現性の高い設定でオンラインで利用できるようにする、新しいアプローチの応用例を紹介します。
このアプローチを適用して、純元素からIII-VおよびII-VI化合物、三元酸化物、合金に至るまで、71種類のさまざまな材料の電子バンドギャップとバンド構造を抽出します。HSEとG0W0では平均相対誤差が 20% 以内に収まるのに対し、従来の一般化勾配近似では誤差は 55% であることがわかりました。HSE では、パブリッククラウドプロバイダーから一元的に利用できる最新のサーバーでの平均計算時間が 48 時間以内に収まることがわかりました。この研究は、電子材料の忠実度の高い第一原理計算をハイスループット方式で実行するための、費用対効果が高く、利用しやすく、再現性のある実用的なレシピを提供します。
以下の図には結果が含まれています。
この研究は初めて、結果、結果を生成したツール、関連するすべてのデータを含むシミュレーション、そして他の材料の結果を再現、改善し、拡大し続ける一元化されたリポジトリに提供するためのアクセスしやすい方法など、次のすべてを組み合わせたものです。以下は、入手可能なInGaAs化合物に対して実行したシミュレーションのウェブページの例です。 ここに。
[1] 原稿全文は以下で入手できます。 https://arxiv.org/pdf/1807.05623.pdf
[2] シミュレーションデータは次の場所で入手できます。 リンク
