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Structure–property relations of silicon oxycarbides studied using a machine learning interatomic potential

Leimeroth, Niklas ; Rohrer, Jochen ; Albe, Karsten (2024)
Structure–property relations of silicon oxycarbides studied using a machine learning interatomic potential.
In: Journal of the American Ceramic Society, 2024, 107 (10)
doi: 10.26083/tuprints-00028275
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Silicon oxycarbides show outstanding versatility due to their highly tunable composition and microstructure. Consequently, a key challenge is a thorough knowledge of structure–property relations in the system. In this work, we fit an atomic cluster expansion potential to a set of actively learned density‐functional theory training data spanning a wide configurational space. We demonstrate the ability of the potential to produce realistic amorphous structures and rationalize the formation of different morphologies of the turbostratic free carbon phase. Finally, we relate the materials stiffness to its composition and microstructure, finding a delicate dependence on Si‐C bonds that contradicts commonly assumed relations to the free carbon phase.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Leimeroth, Niklas ; Rohrer, Jochen ; Albe, Karsten
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Structure–property relations of silicon oxycarbides studied using a machine learning interatomic potential
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 19 November 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: Oktober 2024
Ort der Erstveröffentlichung: Oxford
Verlag: Wiley-Blackwell
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of the American Ceramic Society
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 107
(Heft-)Nummer: 10
DOI: 10.26083/tuprints-00028275
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/28275
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

Silicon oxycarbides show outstanding versatility due to their highly tunable composition and microstructure. Consequently, a key challenge is a thorough knowledge of structure–property relations in the system. In this work, we fit an atomic cluster expansion potential to a set of actively learned density‐functional theory training data spanning a wide configurational space. We demonstrate the ability of the potential to produce realistic amorphous structures and rationalize the formation of different morphologies of the turbostratic free carbon phase. Finally, we relate the materials stiffness to its composition and microstructure, finding a delicate dependence on Si‐C bonds that contradicts commonly assumed relations to the free carbon phase.

Freie Schlagworte: atomistic simulation, silicon oxycarbide, structure, Young‐s modulus
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-282758
Zusätzliche Informationen:

This article also appears in: Editor’s Choice JACerS 2024

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung
Hinterlegungsdatum: 19 Nov 2024 12:28
Letzte Änderung: 20 Nov 2024 11:04
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