高熵合金 (HEA) 具有理想的物理和化學(xué)特性，例如高抗拉強度、耐腐蝕和抗氧化性，使其適用于廣泛的應(yīng)用。HEA 是最近的發(fā)展，其合成方法是一個活躍的研究領(lǐng)域。但在合成這些合金之前，有必要預(yù)測會導(dǎo)致 HEA 的各種元素組合，以加快和降低材料研究的成本。這樣做的方法之一是歸納法。

歸納方法依賴于理論推導(dǎo)出的“描述”和從實驗數(shù)據(jù)擬合的參數(shù)來表示特定元素組合的合金并預(yù)測它們的形成。由于依賴于數(shù)據(jù)，這種方法只與數(shù)據(jù)一樣好。然而，關(guān)于 HEA 形成的實驗數(shù)據(jù)往往是有偏見的。此外，不同的數(shù)據(jù)集可能無法直接進行集成比較，這使得歸納方法具有挑戰(zhàn)性和數(shù)學(xué)難度。

這些缺點促使研究人員開發(fā)了一種新穎的循證材料推薦系統(tǒng) (ERS)，該系統(tǒng)無需材料描述符即可預(yù)測 HEA 的形成。在Nature Computational Science 上發(fā)表的一項合作研究中，來自先進科學(xué)技術(shù)研究院 (JAIST)、國家材料科學(xué)研究所、國家先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院、 HPC SYSTEMS Inc. 和法國孔比涅技術(shù)大學(xué)引入了一種方法，將材料數(shù)據(jù)合理地轉(zhuǎn)化為關(guān)于材料成分之間相似性的證據(jù)，并結(jié)合這些證據(jù)得出關(guān)于新材料特性的結(jié)論。

關(guān)于他們解決這個問題的新方法，Hieu-Chi Dam 教授說：“我們開發(fā)了一個數(shù)據(jù)驅(qū)動的材料開發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用證據(jù)理論從多個數(shù)據(jù)源收集有關(guān)潛在材料成分的合理證據(jù)，即線索表明存在未知成分的可能性，并根據(jù)這一證據(jù)提出新材料的成分。”

他們的方法的基礎(chǔ)如下：現(xiàn)有合金中的元素最初被化學(xué)上相似的對應(yīng)物取代。新取代的合金被認(rèn)為是候選材料。然后，使用收集到的關(guān)于材料成分之間相似性的證據(jù)來得出關(guān)于這些候選者的結(jié)論。最后，對新替代的合金進行排名以推薦潛在的 HEA。

研究人員使用他們的方法推薦基于 Fe-Co 的 HEA，因為它們在下一代高功率設(shè)備中具有潛在的應(yīng)用。在所有可能的元素組合中，他們的方法推薦一種由鐵、錳、鈷和鎳 (FeMnCoNi) 組成的合金作為最可能的 HEA。以此信息為基礎(chǔ)，研究人員成功合成了 Fe0.25Co0.25 Mn0.25Ni0.25 合金，證實了他們方法的有效性。

新開發(fā)的方法是一項突破，為合成各種材料鋪平了道路，無需像 Dam 教授解釋的那樣大而一致的材料屬性數(shù)據(jù)集，“我們的系統(tǒng)不會強行合并來自多個數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)，而是合理地考慮每個數(shù)據(jù)集作為證據(jù)來源，并結(jié)合證據(jù)合理得出推薦HEA的最終結(jié)論，其中不確定性可以量化評估。”

在進一步研究功能材料的同時，Dam 教授及其團隊的研究結(jié)果對計算科學(xué)和人工智能領(lǐng)域也做出了重大貢獻，因為它們允許以數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式對決策中的不確定性進行定量測量。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！