通用模型

元素属性

元素属性库是一个综合数据库,收录了最新更新的元素物理、化学、原子和电子性质, 包括Zunger赝势半径、范德华半径、Teatum金属半径、门捷列夫编号、晶体结构、价电子数、 鲍林电负性、Martynov-Batsanov电负性等, 使研究人员和专业人士能够获取准确的最新数据用于科学研究。

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Miedema模型

Miedema计算器是基于Miedema理论预测各种合金形成焓的热力学软件。该软件名称源自著名科学家Andries Miedema, 为纪念他在"金属内聚力"经验热力学模型方面的重大贡献而命名。Miedema计算器可执行计算、数据库选择、参数查询等功能。 网页版Miedema计算器基于机器学习优化参数,可计算二元金属间化合物的标准形成焓。

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三元相图

三元相图是一款精密的热力学软件,利用Miedema计算器预测三元合金的形成焓。 基于Miedema开创性的"金属内聚力"理论,该软件通过考虑组成元素的物理和化学性质, 准确计算合金形成的能量学,为三元合金的热力学行为提供宝贵见解, 促进设计具有理想性能的新型合金成分。

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合金相图

相图,又称相平衡图,是物理学、化学和材料科学领域的关键工具。 它用于说明系统组成与其热力学参数(如温度和压力)之间的关系。 该图直观展示了合金系统可能存在的各种相,以及相变发生的条件。 例如,在二元合金系统中,相图描绘了不同合金相随温度和成分变化的稳定和不稳定区域。

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Pourbaix图

Pourbaix计算器是一款电化学热力学计算软件,用于计算Pourbaix图, 即相对于溶液pH值和电极电势E(以标准氢电极为参考)的电化学相图。 目前,当溶液含有特定无机离子(如Cl-、CO32-)时, 可以计算金属、二元合金和二维材料(MXenes)的Pourbaix图。 Pourbaix计算器支持数据库选择和用户输入、系统参数设置、Pourbaix图计算和结果输出等功能。

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EPCK动力学模型

EPCK分析器是基于金属和合金表面性质(如表面能和功函数)的电化学极化和腐蚀动力学用户界面程序。 EPCK包含多个功能模块:计算金属和合金相对于标准氢电极(SHE)的平衡交换电流密度和平衡电势; 基于各种金属特征晶面的表面能和功函数计算极化曲线; 基于各种掺杂合金的表面能和功函数计算极化曲线; 计算不同腐蚀条件对金属表面耐腐蚀性的影响; 计算力化学耦合对金属表面腐蚀动力学行为的影响。

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晶体对称性分析模型

对称性分析器是基于spglib程序(在VASPMATE中实现)分析给定材料晶体对称性的用户界面程序。 对称性是晶体结构最基本的特征。 使用该分析器将输出晶体的基本对称信息,如空间群、点群、晶系等。 该分析器主要用于分析上传的POSCAR文件的对称信息。

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倒易空间K路径生成模型

KPATH生成器是用于生成晶体结构特殊K点路径的用户界面程序, 与SeeK-Path完全兼容,适用于七个晶系的24种变体结构。 在计算能带结构过程中,通常需要将当前晶胞转换为归一化原胞, 并在布里渊区生成高对称性K点路径。 该生成器主要用于生成当前晶胞的归一化原胞形式, 以及用于能带结构绘图的高对称性K点路径。

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形成焓预测模型

形成焓预测器是基于分类增强代理模型预测各种合金形成焓的热力学软件, 依据Miedema的"金属内聚力"理论。 形成焓预测器只需提供POSCAR文件即可高精度计算二元金属间化合物的标准形成焓。 特征重要性分析突显了当前机器学习模型通过采用物理信息分类策略表征高维空间的充分性。

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晶体衍射分析模型

虚拟衍射分析源自强大便捷的命令行程序AAVDP(晶体和非晶固体虚拟衍射图谱自动分析器), 实现了多种衍射图谱的虚拟模拟,包括X射线衍射(XRD)图谱、中子衍射(NED)图谱、 选区运动学电子衍射(KED)图谱、运动学菊池衍射(KKD)图谱、动力学菊池衍射(DKD)图谱, 以及径向分布函数(RDF)和静态结构因子(SSF)的分析。

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专用模型

合金可混性图谱

二元合金可混溶与不可混溶系统的分类在多组分合金设计中起着关键作用。 通过挖掘数百个实验相图数据,以及实验和高通量第一性原理(HTFP)计算的数千个热力学数据集, 对由过渡金属和镧系金属组成的813个二元合金系统的合金化行为进行了全面分类。 在几个基于物理的描述符中,略微修改的Pettifor化学标度提供了一个独特的二维图, 将可混溶和不可混溶系统划分为明显聚集的区域。 基于人工神经网络算法和元素相似性,进一步预测未知系统的混溶性, 从而获得完整的混溶性图。令人印象深刻的是, 混溶性图的分类对著名的Miedema理论(95%一致性)的能力进行了稳健验证, 并与HTFP方法显示出良好的一致性(90%一致性)。

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热力学凸包图

高通量(HT)计算是数据驱动范式中的基本方法,因其在数据创建方面的效率而受到重视。 通过HT第一性原理方法和组合筛选方案,全面研究了一系列二元系统的形成焓, 然后通过构建著名的凸包图筛选出热力学最稳定(或实验可行)的系统, 该图与现有实验显示出良好的一致性。

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电子能带结构

电子能带结构指的是固体材料中电子的能量状态,特别是在金属、半导体或绝缘体的晶格内。 这是凝聚态物理和固体物理中的一个基本概念,描述了电子在周期性结构中的行为。 理解电子能带结构对于预测和解释各种材料特性(如导电性、光学响应和磁行为)至关重要。

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电子态密度

态密度(DoS)指的是系统在给定能量范围内的可用量子态数量。 这是统计物理和量子力学中的一个基本概念,在理解物质的热力学性质方面起着关键作用。 在凝聚态物理背景下,态密度描述了电子、声子或其他粒子在固体材料中的能级分布。

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弹性各向异性

弹性各向异性,也称为弹性各向异性,是一种物理特性,指的是材料弹性性质随方向的变化。 材料的弹性模量(如杨氏模量、剪切模量和体积模量)随施加应力或变形方向的不同而变化。 这是物理学、材料科学和工程学等多个学科的基本概念。

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碳结构性质预测模型

高通量(HT)计算和机器学习(ML)建模是数据驱动范式中两种关键方法, 因其在数据创建和模型构建方面的效率而受到重视。 通过结合这两种方法,提出了一个高效代理模型, 用于高精度预测碳同素异形体的热力学稳定性和力学性能, 为快速筛选新型超硬碳材料提供了途径。

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氮化硼形成焓预测模型

高通量(HT)计算和机器学习(ML)算法是数据驱动范式中预测固体各种性质的两种基本方法, 因其在数据创建和模型构建方面的效率而受到重视,但通常单独使用且缺乏普适性和灵活性。 最近提出了一种方案,结合HT计算高效创建一致数据库和ML算法快速构建代理模型, 通过四个描述符高精度筛选超硬BN化合物的性质。

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