S využitím metod strojového učení je dnes možné provádět realistické simulace složitých materiálů za konečných (nenulových) teplot s přesností poskytovanou jinak velice výpočetně náročnými ab initio metodami. V rámci projektu budou aplikovány takovéto metody při studiu perspektivních funkčních materiálu jako jsou multiferoika – materiály vykazující společně feromagnetické a feroelektrické nebo feroelastické vlastnosti. Vlastnosti těchto materiálů jsou silně ovlivněny přítomností defektů v krystalové mříži jako jsou nečistoty nebo antifázové hranice, hranice zrn a hranice dvojčatění. Konkrétně budou v rámci projektu studovány multikomponentní oxidy A2BB’O6 na bázi perovskitů a magnetické slitiny s tvarovou pamětí na bázi Ni-Mn-Ga. Modelování vlivu defektů v materiálech se složitou krystalovou strukturou, jakou jsou zmíněná multiferoika, vyžaduje rozměrné atomární modely, které mohou být zvládnuty jen s pomocí metod strojového učení založeného na přesných ab initio datech. Pro studium termodynamické stability a mechanických vlastností bude třeba vytvořit strojově učené meziatomové potenciály. Magnetické vlastnosti budou studovány s pomocí magnetických výměnných interakčních parametrů předpovězených s pomocí neurálních sítí. Klíčovým problémem, který bude třeba v rámci projektu vyřešit, je vytvoření tréninkových souborů vhodných struktur, které při omezené velikosti budou ještě zvládnutelné ab initio metodami, a přesto schopny obsáhnout základní vlastnosti studovaných systému umožňujících strojové učení.

Keywords
strojové učení, funkční materiály, multiferoika, defekty

LUC25051

Czech

Zelený Martin, Ing., Ph.D. - principal person responsible
Adam Ondřej, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Bajerová Veronika, Ing. - fellow researcher
Černý Miroslav, prof. Mgr., Ph.D. - fellow researcher
Procházková Jana, Mgr., Ph.D. - fellow researcher
Spíchal Zdeněk - fellow researcher

Institute of Materials Science and Engineering
- responsible department (14.1.2025 - not assigned)
Institute of Materials Science and Engineering
- beneficiary (14.1.2025 - not assigned)

VERTAT, P.; ZELENÝ, M.; SOZINOV, A.; KLICPERA, M.; FABELO, O.; CHULIST, R.; VINOGRADOVA, M.; SEDLAK, P.; SEINER, H.; HECZKO, O.; STRAKA, L. Duality of wave modulation and nanotwinning in Ni-Mn-Ga martensite via long-period commensurate states. Acta materialia, 2026, vol. 317, iss. September, p. 1-18.
Detail

ZELENÝ, M.; HECZKO, M.; ŠESTÁK, P.; LEDUE, D.; PATTE, R.; ČERNÝ, M. The effect of grain boundaries on magnetic exchange interactions in iron. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 2026, vol. 59, iss. 29, p. 1-13.
Detail

Responsibility: Zelený Martin, Ing., Ph.D.