https://arxiv.org/abs/2312.03687

원하는 특성을 가진 기능성 소재의 설계는 에너지 저장, 촉매, 탄소 포집과 같은 분야에서 기술 발전을 이끄는 데 필수적입니다. 생성 모델은 원하는 특성 제약 조건을 고려하여 완전히 새로운 소재를 직접 생성하여 소재 설계에 새로운 패러다임을 제공합니다. 최근의 진전에도 불구하고 현재의 생성 모델은 안정적인 결정을 제안하는 데 성공률이 낮거나 매우 제한된 특성 제약 조건만 충족할 수 있습니다. 여기서 우리는 주기율표 전반에 걸쳐 안정적이고 다양한 무기 소재를 생성하는 모델인 MatterGen을 제시하며, 생성을 광범위한 특성 제약 조건으로 유도하도록 추가로 미세 조정할 수 있습니다. 이를 가능하게 하기 위해 우리는 원자 유형, 좌표 및 주기 격자를 점진적으로 정제하여 결정 구조를 생성하는 새로운 확산 기반 생성 프로세스를 소개합니다. 우리는 또한 레이블이 지정된 데이터 세트로 주어진 특성 제약 조건에 대한 미세 조정을 가능하게 하는 어댑터 모듈을 소개합니다. 이전 생성 모델과 비교했을 때 MatterGen에서 생성된 구조는 새롭고 안정적일 가능성이 두 배 이상이며, 지역 에너지 최소값에 15배 이상 더 가깝습니다. 미세 조정 후, MatterGen은 원하는 화학, 대칭성, 기계적, 전자적, 자기적 특성을 가진 안정적이고 새로운 소재를 성공적으로 생성합니다. 마지막으로, 우리는 높은 자기 밀도와 낮은 공급망 위험이 있는 화학 조성을 모두 가진 구조를 제안하여 다중 속성 소재 설계 역량을 보여줍니다. 우리는 생성된 소재의 품질과 MatterGen 역량의 폭이 소재 설계를 위한 보편적인 생성 모델을 만드는 데 있어 중요한 진전을 나타낸다고 믿습니다.