科學(xué) 使用涉及大量并行實(shí)驗(yàn)的高通量實(shí)驗(yàn)來快速繪制由不同數(shù)量的相同元素制成的材料的成分，結(jié)構(gòu)和特性之間的關(guān)系。這有助于加速新材料的開發(fā)，但通常需要昂貴的設(shè)備。

　　

　　另 方面，高通量計(jì)算使用計(jì)算模型根據(jù)材料的電子密度來確定材料的性能，電子密度是電子占據(jù) 小的空間的概率的量度。它比物理實(shí)驗(yàn)更快，更便宜，但準(zhǔn)確性低得多。

　　

　　中央研究實(shí)驗(yàn)室的材料信息學(xué)專 巖崎由馬（Yuma Iwasaki）與日本同事 起，結(jié)合了兩種高通量方法，同時(shí)兼顧了兩者的優(yōu)勢，并將它們與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，以簡化流程。

　　

　　巖崎說：“我們的方法有可能準(zhǔn)確，快速地預(yù)測材料的性能，從而縮短各種材料的開發(fā)時(shí)間。”

　　

　　他們使用由鐵，鈷和鎳制成的100納米薄膜在藍(lán)寶石襯底上鋪展來測試他們的方法。這三種元素的各種可能組合沿膠片分布。這些“成分?jǐn)U展樣本”用于在 個(gè)樣本中測試許多相似的材料。

　　

　　該團(tuán)隊(duì) 對樣品進(jìn)行了 種簡單的高通量技術(shù)，稱為組合X射線衍射。所得的X射線衍射曲線提供有關(guān)樣品的晶體結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分和物理性質(zhì)的詳細(xì)信息。

　　

　　然后，團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)將這三個(gè)元素的每種組合的數(shù)據(jù)分解為單獨(dú)的X射線衍射曲線。高通量計(jì)算有助于定義每種組合的磁性能。 后，進(jìn)行計(jì)算以減小實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)之間的差異。

　　

　　他們的方法使他們能夠成功繪制出鐵，鈷和鎳成分?jǐn)U散的“克爾旋轉(zhuǎn)”，代表了從磁化表面反射回來的光所發(fā)生的變化。該特性對于光子學(xué)和半導(dǎo)體器件中的各種應(yīng)用很重要。

　　

　　研究人員說，他們的方法仍然可以改進(jìn)，但是就目前而言，它可以繪制成分分布的磁矩，而無需訴諸更困難和昂貴的高通量實(shí)驗(yàn)。