有机材料前线轨道预测模型

HOMO/LUMO精准预测

基于迁移学习与极端梯度提升,该模型大幅提升有机材料前线轨道能级的预测准确性,预测值比DFT计算更接近实验值,为光电材料筛选提供可靠工具。

Xinyu, Peng · 梁娇娇 · Kuo, Wang · Xiaojie, Zhao · Zhiyan, Peng · Zhennan, Li · 曾进辉 · 兰征 · 雷敏 · 黄迪

npj Computational Materials 2024

参数信息

HOMO能级预测相关系数
0.75
LUMO能级预测相关系数
0.84
预测偏差
10 %

技术优势

不用算DFT

输入分子指纹即可预测,模型预测精度比DFT计算更接近实验值,可替代DFT进行快速筛选。

LUMO预测更稳

DFT计算LUMO能级不稳定,而模型对LUMO预测的相关系数达0.84,能可靠获得LUMO能级。

能设计新材料

通过SHAP分析识别出13个关键结构片段,据此设计了四个Y6衍生物,模型预测趋势与DFT一致,可指导定向设计。

迁移学习提精度

利用11,626条DFT数据预训练,再迁移到1198条实验数据微调,实现对实验值的精准预测。

应用场景