Искусственный интеллект разгадал тайну поликристаллических материалов

Исследователи использовали искусственный интеллект, чтобы получить новые сведения о дислокациях в поликристаллических материалах, бросив вызов существующим научным моделям и проложив путь к улучшению характеристик материалов в электронике и солнечных элементах.

Искусственный интеллект разгадал тайну поликристаллических материалов

Ученые из Японского университета в Нагое применили искусственный интеллект для разработки нового метода выявления небольших дефектов, известных как дислокации, в поликристаллических материалах. Эти материалы широко применяются в информационном оборудовании, солнечных элементах и электронных устройствах, и дефекты могут снизить их эффективность. Результаты исследования опубликованы в Advanced Materials.

Практически все современные устройства содержат поликристаллические материалы, начиная от смартфонов и заканчивая автомобильными деталями. Эти материалы сложны в использовании из-за своей структуры, и их характеристики зависят от микроструктуры, дислокаций и примесей.

Одной из основных проблем при использовании поликристаллов в промышленности является образование микроскопических кристаллических дефектов, вызванных изменениями напряжения и температуры. Эти дефекты, или дислокации, могут повлиять на регулярное распределение атомов в решетке, оказывая влияние на электропроводность и общую производительность материала. Понимание процесса образования дислокаций важно для предотвращения сбоев в устройствах, использующих поликристаллические материалы.

Группа исследователей из Университета Нагои, под руководством профессора Норитаки Усами, использовала искусственный интеллект для анализа данных изображений поликристаллического кремния, часто применяемого в солнечных панелях. ИИ создал 3D-модель, помогая выявить области, где дислокации влияют на характеристики материала.

Исследователи, определив области дислокаций, использовали электронную микроскопию и теоретические расчеты, чтобы понять процесс их образования. Они выявили распределение напряжений в кристаллической решетке и обнаружили лестничные структуры на границах между кристаллическими зернами. Эти структуры оказались связанными с образованием дислокаций в процессе роста кристаллов.

Отмечено, что данное исследование может иметь важное значение для науки о росте и деформации кристаллов. Оно также может привести к созданию универсальных рекомендаций для повышения эффективности поликристаллических материалов, применяемых в различных областях, от солнечных элементов до полупроводников.

Читайте также

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Астрономы нашли самые убедительные доказательства того, что вакуум способен изменять свет

Астрономы нашли самые убедительные доказательства того, что вакуум способен изменять свет

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Tesla вновь пообещала скорый выход Roadster после многолетних задержек

Tesla вновь пообещала скорый выход Roadster после многолетних задержек

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации