山東
IT之家5月16日消息，上海人工智能實驗室5月13日宣布，依托2030新一代人工智能國家科技重大專項總體部署，上海人工智能實驗室聯合蘇州國家實驗室、清華大學等合作單位，成功實現厘米級尺寸、厚度超過200微米的高質量單晶石墨可控制備，IT之家整理主要內容如下：
數據筑基：億級計算材料數據庫支撐訓練
據介紹，人工智能輔助材料研發的核心前提是高質量數據支撐。為實現單晶石墨的精準制備，聯合團隊構建了面向機器學習原子勢訓練的億級計算材料數據庫，該數據庫在數據完整性、精準度及覆蓋范圍上顯著優于以往小規模數據庫，有效突破了以往依賴小規模開源數據或通用數據庫的局限，為后續高精度 AI 模型研發筑牢底層根基。
該數據庫重點涵蓋鎳-碳體系機器學習勢訓練所需的高質量計算數據，包含不同尺寸的鎳團簇、體相、表面結構，以及上述鎳結構與碳原子、碳鏈、碳環、石墨烯、石墨等多種碳構型在不同溫度下形成的復合構型，為高精度機器學習勢的訓練提供了兼具廣度與可靠性的支撐，也為材料表界面 AI 模型研發奠定了堅實基礎。
算法牽引：機器學習勢函數模型搭建原子尺度解析橋梁
基于上述數據庫，聯合團隊采用蘇州國家實驗室開發的高精度、高效率 NEP 機器學習勢方法，結合上海人工智能實驗室開發的主動學習工作流、不確定度分析算法以及計算材料智能體框架，成功開發出機器學習勢函數模型，突破了傳統第一性原理計算在尺度與時間上的局限。
該模型可完成超過十萬原子規模體系、百萬原子步的復雜界面動力學模擬，能夠捕捉孿晶晶界加速碳遷移等關鍵微觀機制，為理解高質量單晶石墨的宏觀生長現象提供了原子尺度的計算橋梁。
中國科研團隊“造”出200微米高質量單晶石墨
機制驅動：制備200+ 微米單晶石墨超世界紀錄
在高精度機器學習勢函數模型的輔助下，聯合團隊開展大規模、長時間的原子級動力學模擬。通過模擬實驗，團隊不僅揭示了碳原子在鎳晶格內偏析、擴散、成核至生長的遷移全過程，還復現了其在鎳單晶及含孿晶晶界界面處溶解、偏析、成核與外延生長的演化全過程，厘清了單晶石墨的生長機制。
科研團隊實驗理清了單晶石墨的生長機制
另外，聯合團隊還通過定量模擬實驗，明確了反應溫度、碳溶解度、原子擴散速率、孿晶晶界結構等核心參數對單晶石墨生長質量調控規律，為材料制備工藝的優化升級，提供了可量化、可預測、可落地的理論支撐與計算依據。
基于上述科學發現，聯合團隊搭建了單晶石墨生長系統，最終成功制備出厘米級尺寸且厚度超過200微米的高質量單晶石墨 —— 該厚度是當前世界水平的3倍以上。這一科研突破也探索了一條從“試錯摸索”向“機制驅動”轉型的智能化科研路徑，驗證了 AI 作為驅動科學發現“革命性的工具”的重要價值。
團隊成功制備出厘米級尺寸且厚度超過200微米的高質量單晶石墨
未來，聯合團隊將進一步依托人工智能模型開展實驗工藝參數優化與規模化制造研究，持續推動單晶石墨向更高質量、更大面積和更穩定量產方向發展，積極拓展其在電子器件、熱管理和高端裝備等領域的應用潛力，探索形成以海量數據為基礎、以人工智能模型為核心、以機制理解為牽引、以實驗制備為驗證、以規模制造為目標的全新研發范式，推動人工智能與材料科學深度融合不斷走深走實。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
