Materials Project: 开源材料计算平台,助力材料搜索、相图分析与电化学研究

文摘   2024-08-19 09:00   内蒙古  

Materials Project 是一个由美国能源部下属的 Lawrence Berkeley National Laboratory 领导的科学研究项目,其目标是通过计算和理论来加速材料的发现和设计。该网站是一个开源平台,提供了大量计算材料数据库和各种材料搜索与数据处理网页APP供研究人员使用。

以下是Materials Project的网页APP (网址:https://next-gen.materialsproject.org/apps)

这里,本文笔者主要介绍一下笔者用得比较多的三个网页APPMaterials ExplorerPhase DiagramPourbaix Diagram

1.Materials Explorer 是搜索和查询材料数据库中的各种材料的理论计算信息(结构,电子结构,XRD等)。研究人员可以根据自己的需要搜索自己感兴趣的材料,研究其结构和电子结构等,并下载相关数据进行进一步理论和实验研究。

选择自己感兴趣材料所包含的元素进行搜索

查询选择目标空间群结构

查询电子结构

2. Phase Diagram 应用用于生成和分析材料体系的相图。相图在材料科学中用于了解不同成分条件下材料的相稳定性。

选择自己感兴趣材料所包含的元素进行相图生成

图中生成的三角型三维相图,做相稳定性相关研究的朋友可能在某些文献中遇到过,如果有需要,可以直接从这里生成拿来用,同时引用上Phase Diagram网站即可。

3. Phase Diagram相似Pourbaix Diagram 是应用用于生成和分析电化学环境下的材料稳定性图。这种图表通常用于研究材料在不同 pH 和电势条件下的稳定性,特别是腐蚀和氧化研究中。效果如下所示,做相关研究的朋友可以根据自己的需要生成目标化学成分在不同 pH 和电势条件下的状态图如下:

其他如特种材料(电池材料,MOF材料)的搜索以及反应焓的计算等APP的功能,感兴趣的朋友可以自寻探索。

此外,Materials Project 最有特点的功能是其提供了一个 RESTful API,允许用户程序化地访问数据库中的数据,可用于机器学习与高通量计算等。这对于需要大规模数据访问或自动化分析的用户特别有用。

祝大家科研愉快!!!


计算运维鸟
第一性原理、分子动力学计算学术交流与技术讨论;长期公布VASP,LAMMPS,MS(Castep/Dmol3/Forcite),CP2K,OPENMX等计算软件在Linux系统下的安装与使用技巧。
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