Прогнозирование температуры плавления двойных галогенидов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено прогнозирование температуры плавления при атмосферном давлении двойных галогенидов состава ABHal3, ABHal4, A2BHal4, A2BHal5 и A3BHal6 (A и B – разные элементы, Hal = F, Cl, Br или I). Для расчетов была применена разработанная авторами система, основанная на использовании методов машинного обучения. Поиск компьютерных моделей был проведен на основе анализа информации об уже известных температурах плавления галогенидов. Для прогнозирования неизвестных значений температуры плавления галогенидов использовали только значения свойств элементов A, B и Hal. Было показано, что применение программ, основанных на методологии ансамблей алгоритмов машинного обучения, позволяет получить наиболее точные оценки температур плавления (средние абсолютные ошибки, определенные методом скользящего контроля, в пределах 29–52 K в зависимости от состава галогенидов и выбранного алгоритма). Коэффициент множественной детерминации для моделей, использованных для прогнозирования, не ниже 0.7.

Об авторах

Н. Н. Киселёва

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: kis@imet.ac.ru
Россия, Россия, 119334, Москва, Ленинский пр-т, 49

В. А. Дударев

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: kis@imet.ac.ru
Россия, 119334, Москва, Ленинский пр-т, 49

А. В. Столяренко

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: kis@imet.ac.ru
Россия, 119334, Москва, Ленинский пр-т, 49

А. А. Докукин

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН; Федеральный исследовательский центр “Информатика и управление” РАН

Email: kis@imet.ac.ru
Россия, 119334, Москва, Ленинский пр-т, 49; Россия, 119333, Москва, ул. Вавилова, 40

О. В. Сенько

Федеральный исследовательский центр “Информатика и управление” РАН

Email: kis@imet.ac.ru
Россия, 119333, Москва, ул. Вавилова, 40

Ю. О. Кузнецова

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kis@imet.ac.ru
Россия, 119334, Москва, Ленинский пр-т, 49

Список литературы

  1. Lindemann F.A. // Phys. Z. 1910. Bd. 11. S. 609.
  2. Ross M. // Phys. Rev. 1969. V. 184. № 1. P. 233. https://doi.org/10.1103/PhysRev.184.233
  3. Stacey F.D., Irvine R.D. // Aust. J. Phys. 1977. V. 30. № 6. P. 631. https://doi.org/10.1071/PH770631
  4. Boyer L.L. // Phase Transitions. 1985. V. 5. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1080/01411598508219144
  5. Owens F.J. // Phase Transitions. 2018. V. 91. № 5. P. 503. https://doi.org/10.1080/01411594.2018.1432052
  6. Hong Q.-J., van de Walle A. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2015. V. 92. № 2. P. 020104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.020104
  7. Andrievskii R.A., Strel’nikova № S., Poltoratskii N.I. et al. // Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 1967. V. 6. № 1. P. 65. https://doi.org/10.1007/BF00773385
  8. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М.: Наука, 1973. С. 3.
  9. Pedregosa F., Varoquaux G., Gramfort A. et al. // J. Machine Learning Res. 2011. V. 12 (Oct.). P. 2825.
  10. Сайт проекта R: https://www.r-project.org/ (visited on 10.11.2022)
  11. Dudarev V.A., Kiselyova N.N., Stolyarenko A.V. et al. // CEUR Workshop Proceedings (CEUR-WS.org), v. 2790. Supplementary Proceedings of the XXII International Conference on Data Analytics and Management in Data Intensive Domains (DAMDID/RCDL 2020). P. 89. http://ceur-ws.org/Vol-2790/paper09.pdf
  12. Saad Y., Gao D., Ngo T. et al. // Phys. Rev. B.: Condens. Matter. 2012. V. 85. № 10. P. 104104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.104104
  13. Pilania G., Gubernatis J.E., Lookman T. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2015. V. 91. № 21. P. 214302. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.214302
  14. Zhang Z., Peng R., Chen N. // Mater. Sci. Eng., B. 1998. V. 54. № 3. P. 149. https://doi.org/10.1016/S0921-5107(98)00157-3
  15. Seko A., Maekawa T., Tsuda K., Tanaka I. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2014. V. 89. № 5. P. 054303. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.054303
  16. Chen N., Li C., Yao S., Wang X. // J. Alloys Compd. 1996. V. 234. № 1–2. P. 130. https://doi.org/10.1016/0925-8388(95)01963-4
  17. Yan L.-M., Zhan Q.-B., Qin P., Chen N.-Y. // J. Rare Earths. 1994. V. 12. № 2. P. 102.
  18. Seko A., Hayashi H., Nakayama K. et al. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2017. V. 99. № 14. P. 144110. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.144110
  19. Gu T., Lu W., Bao X., Chen N. // Solid State Sci. 2006. V. 8. № 2. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2005.10.01
  20. Киселева Н.Н. // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59. № 5. С. 665. https://doi.org/10.7868/S0044457X14050110
  21. Киселева Н.Н., Столяренко А.В., Рязанов В.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59. № 12. С. 1709. https://doi.org/10.7868/S0044457X1412010
  22. БД “Elements”: https://phase.imet-db.ru/elements (visited on 10.11.2022).
  23. БД “Фaзы”: https://phase.imet-db.ru (visited on 10.11.2022).
  24. Сенько О.В., Докукин А.А., Киселева Н.Н., Хомутов Н.Ю. // Доклады Академии наук. 2018. Т. 479. № 1. С. 11. https://doi.org/10.7868/S086956521801-0016
  25. Журавлев Ю.И., Сенько О.В., Докукин А.А. и др. // Доклады Академии наук. 2021. Т. 499. С. 63. https://doi.org/10.31857/S2686954321040172
  26. Ващенко Е.А., Витушко М.А., Дударев В.А. и др. // Информационные процессы. 2019. Т. 19. № 4. С. 415.
  27. Киселева Н.Н., Дударев В.А., Столяренко А.В. и др. // Перспективные материалы. 2021. № 9. С. 1. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2021-9-5-23
  28. Kiselyova N.N., Stolyarenko A.V., Ryazanov V.V. et al. // Pattern Recognition and Image Analysis. 2011. V. 21. № 1. P. 88. https://doi.org/10.1134/S1054661811010081
  29. Коршунов Б.Г., Сафонов В.В., Дробот Д.В. Фазовые равновесия в галогенидных системах. Справочник. М.: Металлургия, 1979. 182 с.
  30. Коршунов Б.Г., Сафонов В.В. Галогениды. Диаграммы плавкости. Справочник. М.: Металлургия, 1991. 288 с.
  31. Медведев В.А., Бергман Г.А., Васильев В.П. и др. Термические константы веществ / Под ред. Глушко В.П. Вып. IX (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). М.: Изд-во АН СССР, 1979. 574 с.
  32. Посыпайко В.И., Алексеева Е.А., Васина Н.А. и др. Диаграммы плавкости солевых систем. Справочник. М.: Металлургия, 1977. Ч. I. 416 с. Ч. II. 304 с.
  33. Медведев В.А., Бергман Г.А., Васильев В.П. и др. Термические константы веществ. Вып. X (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr). Ч. 2. Таблицы принятых значений: K, Rb, Cs, Fr. М.: Изд-во АН СССР, 1981. Ч. 1. 299 с. Ч. 2. 441 с.

Дополнительные файлы


© Н.Н. Киселёва, В.А. Дударев, А.В. Столяренко, А.А. Докукин, О.В. Сенько, Ю.О. Кузнецова, 2023