客观日本

用“自成长材料探索AI”发现新物质,日本成功合成超越常识的高磁性合金

2021年06月25日 化学材料

寻找新材料的流程一般是先合成材料,并测量其特性。通过评价考察,筛选出接下来要合成的候选材料。然后再次合成材料,如此循环(下图左)。开发人员可以通过这样的循环获得新的发现,探索出特性更加优异的材料。不过,近年来探索开发的高功能材料结构越来越复杂,寻找新材料的难度也变得越来越大。

日本产业技术综合研究所的岩崎悠真特定研究专员(现为日本物质材料研究机构的主任研究员)等人开发出了可以在自我完善的同时,探索新材料的人工智能技术(自成长材料探索AI)。该AI通过在计算机内反复虚拟合成、评测、考察材料来不断积累知识提高智能(下图右)。

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常规的材料探索流程(左)与自成长材料探索AI(右)的比较

研究团队利用该AI,探索了磁化强度较大的磁性合金材料,发现向铁钴(FeCo)合金中添加少量的铱(Ir)和铂(Pt)后,磁化强度可超越Fe0.75Co0.25合金,而这一合金在之前被认为达到了性能上限(Slater-Pauling Limit)。另外研究团队还实际合成了这种合金,并明确了其特性机理。

这种材料开发技术可应用于各种材料的探索,能提高材料开发的整体效率和速度。另外,还有望帮助研究人员发现凭借以往的常识想象不到的新奇材料,促进科学的深层进步。

日语原文

日文:JSTnews 2021年6月号
翻译编辑:JST客观日本编辑部