化合物的晶體結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì),因此,搭建晶體結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的數(shù)學(xué)模型是材料研究中的一個重要的問題。一般情況下,處理這個問題有兩種基本的方法:第一原理計算方法和機器學(xué)習(xí)方法。第一性原理方法和機器學(xué)習(xí)方法相互滲透,本文利用機器學(xué)習(xí)方法時需要的一些參數(shù)來自于第一性原理計算的初步結(jié)果。Ⅲ-V族化合物半導(dǎo)體具有極高的熱導(dǎo)率、低介電常數(shù)、低密度、高熔點、體積模量大、硬度好、耐蝕性好、帶隙寬等獨特的物理特性。本研究應(yīng)用基于第一性原理的CASTEP程序和機器學(xué)習(xí)算法研究了正交BAlNP(標(biāo)記為Pmn2₁-B_x Al_1-xN_yP_1-y)晶體化合物。利用CASTEP程序?qū)mn2₁-B_xAl_1-xN_yP_1-y的幾種典型結(jié)構(gòu)分別進行了機械穩(wěn)定性判斷、熱力學(xué)穩(wěn)定性判斷及晶格動力學(xué)穩(wěn)定性判斷,結(jié)果表明所有結(jié)構(gòu)都是穩(wěn)定存在的。論文還以Pmn2₁-B_1-x-...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 新型正交BAlNP介紹
    1.2 第一性原理在材料計算的應(yīng)用發(fā)展歷史
    1.3 數(shù)學(xué)建模在材料計算的應(yīng)用發(fā)展歷史
    1.4 本文的研究內(nèi)容和意義
第二章 基本理論與方法
    2.1 第一性原理計算介紹
        2.1.1 薛定諤方程
        2.1.2 第一性原理計算簡介
        2.1.3 密度泛函理論
        2.1.4 CASTEP介紹
    2.2 機器學(xué)習(xí)算法介紹
        2.2.1 多元線性回歸
        2.2.2 GBDT算法原理
        2.2.3 Xgboost算法原理
        2.2.4 scikit-learn介紹
    2.3 本章小結(jié)
第三章 新型正交BAlNP穩(wěn)定性研究
    3.1 CASTEP參數(shù)設(shè)置
    3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與分析
    3.3 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析
    3.4 熱力學(xué)特性分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 BAlNP晶格常數(shù)和機械特性機器學(xué)習(xí)建模
    4.1 機器學(xué)習(xí)工具簡介
    4.2 BAlNP的晶格常數(shù)預(yù)測
    4.3 BAlNP的機械特性預(yù)測
        4.3.1 數(shù)據(jù)收集
        4.3.2 特征工程
        4.3.3 體積模量B機器學(xué)習(xí)建模
        4.3.4 剪切模量G機器學(xué)習(xí)建模
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BAlNP的機械、光電特性分析
    5.1 特性計算參數(shù)設(shè)置
    5.2 BAlNP的機械特性分析
    5.3 BAlNP的能帶、態(tài)密度及成鍵分析
    5.4 BAlNP光學(xué)特性及其應(yīng)用
    5.5 Pmn2₁-BAlNP與其它相BAlNP對比分析
        5.5.1 Pmn2₁-AlN與其它相AlN對比分析
        5.5.2 Pmn2₁-AlP與其它相AlP對比分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3816081