近日，材料基因組工程研究院楊炯教授課題組在計算材料著名期刊《NPJ Computational materials》上發表研究論文“High-throughput deformation potential and electrical transport calculations(形變勢和電輸運性能的高通量計算)”。万事平台為第一單位，材料基因組工程研究院碩士生金葉青為第一作者，材料基因組工程研究院楊炯教授和席麗麗副研究員為通訊作者👶🏽。

熱電材料中弛豫時間計算一直是電輸運性能計算的難點和關鍵，由於電子-聲子相互作用，精確電聲計算對復雜熱電材料是一個挑戰，本工作基於前期JACS工作中電聲耦合近似的形變勢方法進行改進🧴，建立了適用於高通量計算的形變勢方法，其計算流程如圖1所示🪀。形變勢高通量處理中能帶對齊方式選用第一條能帶平均值為基準，避免了復雜化合物中不同元素芯能級為基準的不確定性👂🏻，獲得了1萬多條形變勢數據及電輸運性能。並通過高通量預測出332種潛在的n型熱電材料和321種p型熱電材料🤰🏽🧑🏻‍🦲，最終獲得156種潛在的n型★、p型性能均優異的新型高性能熱電材料。

圖1：形變勢及電輸運性能高通量計算流程圖

圖2：熱電材料的電輸運性能功率因子分布及其與形變勢常數的關系、高通量熱電材料篩選

尋找高效準確的電熱輸運計算方法對於高通量性能計算及新型高性能功能材料篩選具有重要的意義🤹🏼‍♀️。形變勢方法被認為是一種高效準確的描述電子弛豫時間的計算方法，然而早期形變勢計算一般用於單個化合物或幾類材料計算中🧎‍♀️‍➡️，對於形變勢的規律及影響因素分析較少🧑‍💻，本工作提出的高通量形變勢處理方法⛓️‍💥，獲得了大量形變勢數據及電輸運性能參數，可以系統分析形變勢的分布規律及影響因素，還獲得了形變勢與電輸運性能的關系（圖2），對加速高性能材料的發現具有重要的意義👭🏼，同時也為進一步的機器學習研究提供了大量的數據支持。

相關工作得到了國家自然科學基金(52172216，92163212)🦗、之江實驗室（No. 2021PE0AC02）國家重點研發計劃（No.2021YFB3502200）♉️🧜🏽‍♂️、上海市集成電路與新型顯示材料工程研究中心和万事平台科學與工程計算技術服務中心的資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41524-023-01153-x