Учёные Национальной лаборатории Ок-Ридж разработали инновационную модель глубокого обучения для анализа высокоскоростных видеозаписей плазменных шлейфов во время процесса импульсного лазерного осаждения (PLD).

Эта модель, представленная в журнале npj Computational Materials, представляет собой тип искусственного интеллекта, имитирующий работу человеческого мозга, и призвана автоматизировать контроль качества и раскрыть новые аспекты поведения микроскопических частиц во время формирования плёнок.

На фото слева — плазменные шлейфы импульсного лазерного осаждения.
Справа — кадры интерпретации плазменных шлейфов с помощью искусственного интеллекта, который может предсказывать характеристики роста плёнки.
Источник: Sumner Harris / ORNL, U.S. Dept. of Energy

PLD — метод, использующий мощные лазерные импульсы для испарения целевого материала, создавая плазменный шлейф, который затем оседает на поверхности мишени, образуя сверхтонкие плёнки. Этот метод имеет ключевое значение для создания материалов, используемых в электронике и энергетических технологиях.

«Мы научили ИИ делать то, что опытные учёные всегда делали интуитивно — оценивать плазменный шлейф, чтобы проверить, выглядят ли цвет, форма, размер и яркость такими же, как в прошлый раз, когда был создан хороший образец. Это не только автоматизирует контроль качества, но и открывает неожиданные выводы о том, как ведут себя эти микроскопические частицы во время формирования плёнки», — сказал Самнер Харрис из ORNL, ведущий автор исследования.

Это нововведение основано на предыдущей разработке ORNL автономной системы PLD, которая в десять раз ускоряет разработку материалов, обещает трансформировать мониторинг синтеза материалов и упростить создание материалов следующего поколения.