申请/专利权人：山东大学

申请日：2022-04-29

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114970322B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G16C10/00;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种氮化物基高温透波材料微波介电函数的计算方法，具体过程为基于第一性原理分子动力学，计算出不同温度条件下原子的轨迹，受力以及能量信息；结合深度神经网络对原子能量，位移和受力信息进行训练拟合出高温下的深度学习势；基于深度学习势进行分子动力学模拟计算得到偶极矩信息，然后基于线性响应理论对体系偶极矩的自相关函数进行傅里叶变换得到极化弛豫时间，进而应用柯尔‑柯尔Cole‑Cole公式计算得到氮化物透波材料的介电函数。本发明实现了高精度大尺度的分子动力学模拟，能够准确预测大时间尺度极化弛豫过程，且规避了利用经验势模拟计算带来的误差，极大程度上降低了第一性原理计算的计算时间和运算成本。

主权项：1.一种氮化物基高温透波材料微波介电函数的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，构建初始训练集：通过第一性原理分子动力学分别模拟氮化物在高温状态下结构演化过程，并记录过程中的原子轨迹、受力、能量信息；步骤2，结合深度神经网络对步骤1所得的原子轨迹、受力、能量信息进行训练拟合出高温下的深度学习势；步骤3，深度学习分子动力学模拟：基于步骤2中的深度学习势进行分子动力学模拟，得到偶极矩自相关函数；步骤4，介电函数计算：根据步骤3所得到的偶极矩自相关函数计算弛豫时间，根据弛豫时间计算氮化物高温介电函数；所述步骤2进行训练深度学习势时，将步骤1中的原子位置信息映射到化学描述符信息中，其中化学描述符的具体公式为： 其中，表示描述符，Rij表示环境矩阵，xij表示x轴局部坐标值，yij表示y轴局部坐标值，zij表示z轴局部坐标值，Rcs表示光滑截断半径，Rc表示截断半径；所述步骤3的具体过程包括：步骤3.1，对整个系统在指定温度下进行热力学弛豫，在该温度下收集系统的偶极矩自相关函数；步骤3.2，指定不同温度，重复步骤3.1，得到不同温度下的偶极矩自相关函数；所述步骤4具体包括：步骤4.1，根据偶极矩自相关函数公式1计算不同温度下的弛豫时间，公式1如下所示：Ct＝cos2πωte-tτ1其中，Ct表示偶极矩自相关函数，ω表示频率，t表示时间，τ表示弛豫时间；根据公式1计算得到的不同温度条件下的弛豫时间带入公式2中得到氮化物基高温透波材料微波介电函数，公式2如下所示： 其中，ε*表示相对介电函数，ε∞表示高频介电常数，εs表示静态介电常数，ω表示交流电场的角频率，τ表示弛豫时间，i表示虚数单位，a表示修正因子，为介于0和1之间的常数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学 一种氮化物基高温透波材料微波介电函数的计算方法

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