基于回归模型的材料带隙预测和分析

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钙钛矿(Ca Ti O3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。本文应用开源材料工程数据库Material Project中的钙钛矿氧化物相关数据集,进行皮尔森相关系数分析,找出离子半径、电负性、容差因子和八面体因子等,影响钙钛矿氧化物材料带隙的重要因素。选取A、B位离子的有效原子半径、第一电离能、八面体因子、容差因子等特征,来提高带隙预测的精度。将原始数据集随机分为训练集和测试集,分别应用三种回归模型(索套回归Lasso,支持向量回归SVR,XGBoost)进行钙钛矿氧化物带隙预测,比较回归模型的预测精度,并对拟合预测进行了不同模型误差效果的分析,其中SVR和XGBoost具有较好的预测效果。通过探索构建合理的回归模型来提高带隙的预测精度,讨论相关回归模型对于钙钛矿氧化物带隙预测的有效性。探索如何进一步提升材料预测和分析的效率,具有一定的应用研究意义。
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