[发明专利]用于预测原子元素及其合金材料的结构和性质的系统和方法

权利要求书

1.一种处理器实现的方法，所述方法包括：

通过一个或多个硬件处理器接收涉及合金材料特定的多种原子元素及其相关组成中至少一个的信息，其中所述多种原子元素包括一种或多种金属原子元素(202)；

通过一个或多个硬件处理器基于所述信息来生成分子动力学势(MDP)文件，该文件包括多种原子元素的相似和不相似的原子相互作用的序列数据,基于所述信息并通过计算多种原子元素中的每一个的嵌入函数和涉及多种原子元素的成对相互作用的一个或多个参数来生成分子动力学势(MDP)文件(204)；

通过由一个或多个硬件处理器执行结构平衡，通过使用分子动力学势(MDP)文件生成关于合金材料特有的多种原子元素中每一个的相关组成的三维(3D)结构文件，其中，三维(3D)结构文件包括多种原子元素中每一个的3D坐标及其相关类型(206)；

通过一个或多个硬件处理器执行一个或多个蒙特卡洛应用程序，通过使用3D结构文件和一个或多个热处理方案来生成包括原子位置输出和热力学输出中至少一个的优化演变3D结构文件(208)，

其中，涉及合金材料特定的多种原子元素及其相关组成的一种或多种性质通过使用原子位置输出和热力学输出中至少一个来预测，并且热力学输出包括如下中的至少一个：多种原子元素的晶格势能、多种原子元素的焓变化、多种原子元素的吉布斯自由能变化和多种原子元素的熵变化、多种原子元素的堆垛层错能(SFE)、多种原子元素的局部热力学变化、以及多种原子元素的声子；以及

将一个或多个线缺陷和位错引入优化演变的3D结构文件，用于预测合金材料的机械性质和结构演变。

2.如权利要求1所述的处理器实现的方法，其中，原子位置输出包括如下中的至少一个：多种原子元素的局部组成、多种原子元素的短程有序/短程聚类(SRO/SRC)、多种原子元素的局部原子结构的晶格畸变、多种原子元素的局部原子结构的局部应变、一个或多个缺陷、多种原子元素的纳米簇、包括多种原子元素分布的一个或多个形态变化、一个或多个相区(PF)参数、多种原子元素中的一个或多个相或簇界面、合金材料的演变序列、合金材料结构演变的实时尺度预测。

3.一种系统(100)，其包括：

存储指令的存储器(102)；

一个或多个通信接口(106)；和

通过一个或多个通信接口(106)连接到存储器(102)的一个或多个硬件处理器(104)，其中，一个或多个硬件处理器(104)由指令配置成：

接收涉及合金材料特定的多种原子元素及其相关组成中至少一个的信息，其中，所述多种原子元素包括一种或多种金属原子元素；

基于所述信息生成分子动力学势(MDP)文件，该文件包括多种原子元素的相似和不相似的原子相互作用的序列数据，其中，基于所述信息并通过计算多种原子元素中的每一个的嵌入函数和涉及多种原子元素的成对相互作用的一个或多个参数来生成分子动力学势(MDP)文件；

通过由一个或多个硬件处理器执行结构平衡，通过使用分子动力学势(MDP)文件生成关于合金材料特定的多种原子元素中每一个的相关组成的三维(3D)结构文件，其中，三维(3D)结构文件包括多种原子元素中每一个的3D坐标及其相关类型；

通过一个或多个硬件处理器执行一个或多个蒙特卡洛应用程序，通过使用3D结构文件和一个或多个热处理方案来生成包括原子位置输出和热力学输出中至少一个的优化演变3D结构文件，

其中，涉及合金材料特定的多种原子元素及其相关组成的一种或多种性质通过使用原子位置输出和热力学输出中至少一个来预测，并且，热力学输出包括如下中的至少一个：多种原子元素的晶格势能、多种原子元素的焓变化、多种原子元素的吉布斯自由能变化和多种原子元素的熵变化、多种原子元素的堆垛层错能(SFE)、多种原子元素的局部热力学变化、以及多种原子元素的声子；以及

将一个或多个线缺陷和位错引入优化演变的3D结构文件，用于预测合金材料的机械性质和结构演变。