材料信息學(xué)方法、工具和應(yīng)用

第1章  晶體學(xué)開放數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程
 1.1  引言
 1.2  開源科學(xué)數(shù)據(jù)庫
 1.3  晶體學(xué)開放數(shù)據(jù)庫的建立
   1.3.1  范圍和內(nèi)容
   1.3.2  數(shù)據(jù)來源
   1.3.3  數(shù)據(jù)維護(hù)
 1.4  晶體學(xué)開放數(shù)據(jù)庫的使用
   1.4.1  數(shù)據(jù)搜索與檢索
   1.4.2  數(shù)據(jù)交存
 1.5  晶體學(xué)開放數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用
   1.5.1  材料鑒定
   1.5.2  礦業(yè)
   1.5.3  化學(xué)信息的提取
   1.5.4  性能搜索
   1.5.5  晶體結(jié)構(gòu)的幾何統(tǒng)計(jì)分析
   1.5.6  高通量計(jì)算
   1.5.7  在大學(xué)教育及其他拓展活動(dòng)中的應(yīng)用
 1.6  展望
   1.6.1  歷史結(jié)構(gòu)
   1.6.2  晶體學(xué)開放數(shù)據(jù)庫中的理論數(shù)據(jù)
   1.6.3  結(jié)論
 致謝
 參考文獻(xiàn)
第2章  無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫
 2.1  引言
 2.2  無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容
 2.3  接口
 2.4  無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用
   2.4.1  鐵電性能的預(yù)測(cè)
   2.4.2  結(jié)構(gòu)類型概念的使用
   2.4.3  基于無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練案例
   2.4.4  高通量計(jì)算方法
 2.5  展望
 參考文獻(xiàn)
第3章  Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫整體框架
 3.1  引言
 3.2  Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫中的晶體結(jié)構(gòu)
   3.2.1  數(shù)據(jù)選擇
   3.2.2  晶體結(jié)構(gòu)條目類別
   3.2.3  數(shù)據(jù)庫字段
   3.2.4  結(jié)構(gòu)原型
   3.2.5  標(biāo)準(zhǔn)化的晶體學(xué)數(shù)據(jù)
   3.2.6  原子坐標(biāo)的分配
   3.2.7  原子環(huán)境類型
   3.2.8  晶胞參數(shù)圖
 3.3  Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫中的相圖
 3.4  Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫中的物理性質(zhì)
   3.4.1  數(shù)據(jù)選擇
   3.4.2  數(shù)據(jù)庫字段
   3.4.3  Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫中的物理性質(zhì)
 3.5  數(shù)據(jù)質(zhì)量
 3.6  相表
   3.6.1  化學(xué)式和相名
   3.6.2  相的分類
 3.7  巨型數(shù)據(jù)庫
 3.8  應(yīng)用
   3.8.1  含有Pauling File數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的產(chǎn)品
   3.8.2  基于Pauling File數(shù)據(jù)庫的整體性概述
   3.8.3  化學(xué)元素排序規(guī)則
 3.9  經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
 3.10  結(jié)論
 參考文獻(xiàn)
第4章  從拓?fù)涿枋龇綄＜蚁到y(tǒng)
 4.1  引言
 4.2  開發(fā)知識(shí)數(shù)據(jù)庫的拓?fù)涔ぞ?br />   4.2.1  為什么重視拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
   4.2.2  拓?fù)涿枋龇c其他晶體結(jié)構(gòu)描述符的比較
   4.2.3  拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫與晶體學(xué)數(shù)據(jù)庫的比較
   4.2.4  晶體學(xué)數(shù)據(jù)中拓?fù)渲R(shí)的提取
   4.2.5  通用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
 4.3  拓?fù)浞椒ㄔ诰w化學(xué)和材料學(xué)中的應(yīng)用
   4.3.1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)
   4.3.2  性能的預(yù)測(cè)
 4.4  結(jié)論
 參考文獻(xiàn)
第5章  以AiiDA材料信息學(xué)平臺(tái)和Pauling File無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫為參考的高通量計(jì)算研究
 5.1  引言
   5.1.1  三大重要進(jìn)展
   5.1.2  較少的無機(jī)材料實(shí)驗(yàn)研究
 5.2  自然定義的局限
 5.3  第一、第二和第三科學(xué)范式
 5.4  第四科學(xué)范式和第五科學(xué)范式實(shí)現(xiàn)的先決條件
   5.4.1  原型分類的引入
   5.4.2  相表概念的引入
   5.4.3  以單相無機(jī)材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為參考的無機(jī)材料數(shù)據(jù)庫
 5.5  第五科學(xué)范式的核心思想
 5.6  “無機(jī)材料-控制因素相關(guān)性圖”揭示的約束條件
   5.6.1  化合物形成圖
   5.6.2  AB型無機(jī)材料的原子環(huán)境類型穩(wěn)定性圖
   5.6.3  材料科學(xué)的12條原則對(duì)自然定義基石的支持
 5.7  量子模擬策略
 5.8  基于AiiDA材料信息學(xué)平臺(tái)的高通量計(jì)算工作流
   5.8.1  AiiDA材料信息學(xué)平臺(tái)
   5.8.2  標(biāo)準(zhǔn)固體腰勢(shì)庫
   5.8.3  工作流
   5.8.4  工作函數(shù)
   5.8.5  工作鏈
   5.8.6  工作流的應(yīng)用
 5.9  結(jié)論
 致謝
 參考文獻(xiàn)
第6章  利用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)材料量子特性建模
 6.1  引言
 6.2  內(nèi)核嶺回歸
 6.3  模型評(píng)估
   6.3.1  學(xué)習(xí)曲線
   6.3.2  效率提升
 6.4  表示方法
 6.5  近期發(fā)展
 參考文獻(xiàn)
第7章  材料特性的自動(dòng)化計(jì)算
 7.1  引言
 7.2  自動(dòng)化計(jì)算材料設(shè)計(jì)框架
   7.2.1  用于新材料發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫的生成和使用
   7.2.2  自動(dòng)化數(shù)據(jù)生成的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議
 7.3  材料性能的綜合計(jì)算
   7.3.1  自主對(duì)稱性
   7.3.2  彈性常數(shù)
   7.3.3  準(zhǔn)諧波Debye-Grineisen模型
   7.3.4  諧波聲子
   7.3.5  準(zhǔn)諧聲子
   7.3.6  非諧聲子
 7.4  在線數(shù)據(jù)庫
   7.4.1  計(jì)算材料數(shù)據(jù)門戶網(wǎng)站
   7.4.2  可編程訪問的計(jì)算材料性能數(shù)據(jù)庫
 7.5  應(yīng)用
   7.5.1  無序材料
   7.5.2  超級(jí)合金
   7.5.3  熱電材料
   7.5.4  磁性材料
 7.6  結(jié)論
 致謝
 參考文獻(xiàn)
第8章  認(rèn)知化學(xué)—機(jī)器學(xué)習(xí)與化學(xué)結(jié)合加速發(fā)現(xiàn)新材料
 8.1  引言
 8.2  機(jī)器學(xué)習(xí)算法的分子描述
 8.3  利用機(jī)器學(xué)習(xí)建立快速、準(zhǔn)確的模型
   8.3.1  平方指數(shù)核
   8.3.2  二次有理核
 8.4  化學(xué)庫搜索
 8.5  結(jié)論
 參考文獻(xiàn)
第9章  用于全局優(yōu)化和分子動(dòng)力學(xué)模擬的機(jī)器學(xué)習(xí)原子間勢(shì)
 9.1  引言
 9.2  用于全局優(yōu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)勢(shì)
   9.2.1  晶格求和法
   9.2.2  特征向量
   9.2.3  特征向量分析
   9.2.4  原子間勢(shì)的機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)例