利用基于數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮暧^硬度模型與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合，可以預(yù)測多種晶體材料的維克斯硬度(Hv)。來自紐約州立大學(xué)布法羅分校化學(xué)系的Eva Zurek教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊，通過AFLOW中RESTful接口獲得了Hv與剪切彈性模量之間的線性關(guān)系，并計算了維氏硬度Hv。其預(yù)測結(jié)果與第一原理計算的結(jié)果非常一致，與實驗結(jié)果也吻合得很好。這些技術(shù)使人們可基于機(jī)器學(xué)習(xí)的彈性性質(zhì)快速計算給定晶體結(jié)構(gòu)的合理硬度值，并可利用這些預(yù)測的硬度值來計算每個超硬相的擬合度。該技術(shù)是在進(jìn)化算法(EA)中實現(xiàn)的，并隨后應(yīng)用于碳體系，以尋找穩(wěn)定和超硬相。在他們的搜索中發(fā)現(xiàn)了79種動力學(xué)穩(wěn)定、低能量、具有Hv >40 GPa的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中43種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之前未曾報道。人們有望探尋到廉價的超硬碳材料，從而替代價格昂貴的鉆石，該文近期發(fā)表于npj Computational Materials 5:89 (2019)。

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本研究發(fā)現(xiàn)，在各種材料的實驗維氏硬度(Hv)和三種宏觀硬度模型計算的硬度之間有著良好的一致性，剪切和/或體模量是這三種宏觀硬度模型的主要參數(shù)，通過以下兩種方法獲得：i）流動-AEL（流自動彈性庫)的第一原理計算模型，二)以流數(shù)據(jù)庫中的材料數(shù)據(jù)為樣本，訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)(毫升)模型.由于可以快速估算Hv毫升值，它們可以與進(jìn)化搜索結(jié)合使用來預(yù)測穩(wěn)定的超硬材料.該方法是在X塔爾OPT進(jìn)化算法中實現(xiàn)的.每個晶體都被最小化到最接近的局部最小值，它的維氏硬度是由特特剪切模量的線性關(guān)系來計算的.能量/焓和Hv毫升特特都被用來確定結(jié)構(gòu)的擬合度.將該方法應(yīng)用于碳體系，發(fā)現(xiàn)了43個新的超硬相.拓?fù)浞治霰砻?，預(yù)測出的結(jié)構(gòu)相比金剛石的強(qiáng)度還略大，該相中含有大量金剛石和/或六方碳結(jié)構(gòu).