晶体红外反射光谱的快速计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种晶体红外反射光谱的快速计算方法，通过耗时量较少的VASP生成数据集，用以训练矩张量机器学习势（MTP），进而准确有效地模拟出高阶力常数，避免用第一性原理计算高阶力常数这一耗费大量时间和计算资源的过程，从而加速提取声子振动参数，这些参数随后被纳入红外振动模型来计算材料的介电函数和红外反射率。与传统方法相比，能够以第一性原理级的精度准确测定振动特性，而无需经验参数，计算成本大大降低了两个数量级以上；对于低对称结构，计算成本甚至能降低三个数量级。有助于弥合红外光学特性的第一性原理计算的速度慢和分子动力学计算精度低的长期差距，为加速红外光学材料的发现和设计提供强大的工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于红外光学的，尤其涉及一种晶体红外反射光谱的快速计算方法及装置。

技术介绍

1、红外光学材料在红外探测、医用红外成像、天文学和光谱学等领域发挥着举足轻重的作用。红外光学材料的成功广泛应用关键依赖于红外光学特性，这被认为是材料的指纹。因此，深入捕捉这些指纹是红外光学材料发展的基础。近年来，虽然一些实验技术为我们提供了识别微观特征的机会，但快速准确地表征材料红外固有光学特性仍然具有难度。理论建模和算力的进步重塑了材料科学，使红外光学特性的准确计算成为可能。早期表征红外振动特征的理论研究主要采用数值计算或分子动力学（md）模拟，虽然这些方法提高了表征效率和适用性，但也有明显的局限性，它们通常只能计算非周期性体系的红外振动峰的位置，而不能计算波长依赖的红外反射率。此外，这些技术依赖于md与偶极矩模型或数值方案的耦合，而对于具有明显量子效应的体系，将可能降低计算的准确性。

2、为了克服这些限制并实现非简谐周期性体系的红外光谱的可靠预测，近年来发展的基于量子尺度的第一性原理红外光谱学在这方面已经成为一个强有力的框架。这种方法将密度函数微扰理论（本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，利用VASP对晶体结构进行AIMD计算，生成结构-原子间力-能量数据集进一步包括：

3.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，将训练至收敛的MTP机器学习原子间势模拟出相应的高阶力常数进一步包括：

5.如权利要求4所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，将生成的高阶力常数输入ShengBTE，求解玻尔兹曼方程，得到声...

【技术特征摘要】

1.一种晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，利用vasp对晶体结构进行aimd计算，生成结构-原子间力-能量数据集进一步包括：

3.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的晶体红外反射光谱的快速计算方法，其特征在于，将训练至收敛的mtp机器学习原子间势模拟出相应的高阶力常数进一步包括：

5.如权利要求4所述的晶体红外反射光...

【专利技术属性】
技术研发人员：周啸，曾连端，范同祥，王忠阳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：