Entropy for Energy Laboratory

Publications

Citation counts and the complete list are on Google Scholar. Each entry below has a BibTeX record, or download all of them as one file.  contributed equally, * corresponding author.

Journal articles

2026

49
Stabilizing Iodine in Pyrochlore: Toward New Nuclear Waste Forms
X. Xu, G. Han, T. Li, J. Hu, G. Qiu, S.-Y. Tseng, G. H. Han, A. Dupuy, A. S. Hall, and C. Oses*
Precision Chemistry 4(8), 1211–1224 (2026)

2025

48
The search for high-entropy fuel-cell catalysts using disorder descriptors
G. Han, T. Li, X. Xu, J. Lee, S. Sequeira, A. Ajith, and C. Oses*
Nano Futures 9, 045001 (2025)
47
Beyond the four core effects: revisiting thermoelectrics with a high-entropy design
C. Oses*, T. Li, X. Xu, G. Han, G. Qiu, and J. R. Owens
Materials Horizons 12(16), 5946–5956 (2025)
2025 Most Popular Articles, Royal Society of Chemistry: Materials Horizons (2026)
46
High entropy powering green energy: hydrogen, batteries, electronics, and catalysis
G. Qiu, T. Li, X. Xu, Y. Liu, M. Niyogi, K. Cariaga, and C. Oses*
npj Computational Materials 11, 145 (2025)

2024

45
Atomic Ordering-Induced Ensemble Variation in Alloys Governs Electrocatalyst On/Off States
T. Gong, G. Qiu, M.-R. He, O. V. Safonova, W.-C. Yang, D. Raciti, C. Oses, and A. S. Hall
Journal of the American Chemical Society 147(1), 510–518 (2024)
44
Fermi energy engineering of enhanced plasticity in high-entropy carbides
K. S. Vecchio, S. Curtarolo, K. Kaufmann, T. J. Harrington, C. Oses, and C. Toher
Acta Materialia 276, 120117 (2024)
43
Developments and applications of the OPTIMADE API for materials discovery, design, and data exchange
M. L. Evans, J. Bergsma, A. Merkys, C. W. Andersen, O. B. Andersson, D. Beltrán, E. Blokhin, T. M. Boland, R. Castañeda Balderas, K. Choudhary, A. Díaz Díaz, R. Domínguez García, H. Eckert, K. Eimre, M. E. Fuentes-Montero, A. M. Krajewski, J. J. Mortensen, J. M. Nápoles-Duarte, J. Pietryga, J. Qi, F. d. J. Trejo Carrillo, A. Vaitkus, J. Yu, A. C. Zettel, P. Baptista de Castro, J. Carlsson, T. F. T. Cerqueira, S. Divilov, H. Hajiyani, F. Hanke, K. Jose, C. Oses, J. Riebesell, J. Schmidt, D. Winston, C. Xie, X. Yang, S. Bonella, S. Botti, S. Curtarolo, C. Draxl, L. E. Fuentes Cobas, A. Hospital, Z.-K. Liu, M. A. L. Marques, N. Marzari, A. J. Morris, S. P. Ong, M. Orozco, K. A. Persson, K. S. Thygesen, C. Wolverton, M. Scheidgen, C. Toher, G. J. Conduit, G. Pizzi, S. Gražulis, G.-M. Rignanese, and R. Armiento
Digital Discovery 3, 1509–1533 (2024)
42
Disordered enthalpy-entropy descriptor for high-entropy ceramics discovery
S. Divilov, H. Eckert, D. Hicks, C. Oses, C. Toher, R. Friedrich, M. Esters, M. J. Mehl, A. C. Zettel, Y. Lederer, E. Zurek, J.-P. Maria, D. W. Brenner, X. Campilongo, S. Filipović, W. G. Fahrenholtz, C. J. Ryan, C. M. DeSalle, R. J. Crealese, D. E. Wolfe, A. Calzolari, and S. Curtarolo
Nature 625, 66–73 (2024)
41
Materials Design for Hypersonics
A. B. Peters, D. Zhang, S. Chen, C. Ott, C. Oses, S. Curtarolo, I. McCue, T. Pollock, and S. E. Prameela
Nature Communications 15, 3328 (2024)
Editors' Highlight, Springer Nature (2024)

2023

40
Influence of Processing on the Microstructural Evolution and Multiscale Hardness in Titanium Carbonitrides (TiCN) Produced via Field Assisted Sintering Technology
D. E. Wolfe, C. M. DeSalle, C. J. Ryan, R. E. Slapikas, R. T. Sweny, R. J. Crealese, P. A. Kolonin, S. P. Stepanoff, A. Haque, S. Divilov, H. Eckert, C. Oses, M. Esters, D. W. Brenner, W. G. Fahrenholtz, J.-P. Maria, C. Toher, E. Zurek, and S. Curtarolo
Materialia 27, 101682 (2023)
39
aflow++: a C++ framework for autonomous materials design
C. Oses, M. Esters, D. Hicks, S. Divilov, H. Eckert, R. Friedrich, M. J. Mehl, A. Smolyanyuk, X. Campilongo, A. van de Walle, J. Schroers, A. G. Kusne, I. Takeuchi, E. Zurek, M. Buongiorno Nardelli, M. Fornari, Y. Lederer, O. Levy, C. Toher, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 217, 111889 (2023)
Editor's Choice, Elsevier (2022)
38
aflow.org: a web ecosystem of databases, software and tools
M. Esters, C. Oses, S. Divilov, H. Eckert, R. Friedrich, D. Hicks, M. J. Mehl, F. Rose, A. Smolyanyuk, A. Calzolari, X. Campilongo, C. Toher, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 216, 111808 (2023)
37
QH-POCC: taming tiling entropy in thermal expansion calculations of disordered materials
M. Esters, A. Smolyanyuk, C. Oses, D. Hicks, S. Divilov, H. Eckert, X. Campilongo, C. Toher, and S. Curtarolo
Acta Materialia 245, 118594 (2023)

2022

36
Plasmonic high-entropy carbides
A. Calzolari, C. Oses, C. Toher, M. Esters, X. Campilongo, S. P. Stepanoff, D. E. Wolfe, and S. Curtarolo
Nature Communications 13, 5993 (2022)
35
The Microscopic Diamond Anvil Cell: Stabilization of Superhard, Superconducting Carbon Allotropes at Ambient Pressure
X. Wang, D. M. Proserpio, C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo, and E. Zurek
Angewandte Chemie 61(32), e202205129 (2022)
34
Roadmap on Machine Learning in Electronic Structure
H. J. Kulik, T. Hammerschmidt, J. Schmidt, S. Botti, M. A. L. Marques, M. Boley, M. Scheffler, M. Todorović, P. Rinke, C. Oses, A. Smolyanyuk, S. Curtarolo, A. Tkatchenko, A. P. Bartók, S. Manzhos, M. Ihara, T. Carrington, J. Behler, O. Isayev, M. Veit, A. Grisafi, J. Nigam, M. Ceriotti, K. T. Schütt, J. Westermayr, M. Gastegger, R. J. Maurer, B. Kalita, K. Burke, R. Nagai, R. Akashi, O. Sugino, J. Hermann, F. Noé, S. Pilati, C. Draxl, M. Kuban, S. Rigamonti, M. Scheidgen, M. Esters, D. Hicks, C. Toher, P. V. Balachandran, I. Tamblyn, S. Whitelam, C. Bellinger, and L. M. Ghiringhelli
Electronic Structure 4(2), 023004 (2022)
33
Physics in the Machine: Integrating Physical Knowledge in Autonomous Phase-Mapping
A. G. Kusne, A. McDannald, B. DeCost, C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo, A. Mehta, and I. Takeuchi
Frontiers in Physics 10, 815863 (2022)
32
High-entropy ceramics: Propelling applications through disorder
C. Toher, C. Oses, M. Esters, D. Hicks, G. N. Kotsonis, C. M. Rost, D. W. Brenner, J.-P. Maria, and S. Curtarolo
MRS Bulletin 47, 194–202 (2022)

2021

31
Settling the matter of the role of vibrations in the stability of high-entropy carbides
M. Esters, C. Oses, D. Hicks, M. J. Mehl, M. Jahnátek, M. D. Hossain, J.-P. Maria, D. W. Brenner, C. Toher, and S. Curtarolo
Nature Communications 12, 5747 (2021)
Editors' Highlight, Springer Nature (2021)
30
Entropy Landscaping of High-Entropy Carbides
M. D. Hossain, T. Borman, C. Oses, M. Esters, C. Toher, L. Feng, A. Kumar, W. G. Fahrenholtz, S. Curtarolo, D. W. Brenner, J. M. LeBeau, and J.-P. Maria
Advanced Materials 33(42), 2102904 (2021)
29
OPTIMADE: an API for exchanging materials data
C. W. Andersen, R. Armiento, E. Blokhin, G. J. Conduit, S. Dwaraknath, M. L. Evans, Á. Fekete, A. Gopakumar, S. Gražulis, A. Merkys, F. Mohamed, C. Oses, G. Pizzi, G.-M. Rignanese, M. Scheidgen, L. Talirz, C. Toher, D. Winston, R. Aversa, K. Choudhary, P. Colinet, S. Curtarolo, D. Di Stefano, C. Draxl, S. Er, M. Esters, M. Fornari, M. Giantomassi, M. Govoni, G. Hautier, V. Hegde, M. K. Horton, P. Huck, G. Huhs, J. Hummelshøj, A. Kariryaa, B. Kozinsky, S. Kumbhar, M. Liu, N. Marzari, A. J. Morris, A. Mostofi, K. A. Persson, G. Petretto, T. Purcell, F. Ricci, F. Rose, M. Scheffler, D. Speckhard, M. Uhrin, A. Vaitkus, P. Villars, D. Waroquiers, C. Wolverton, M. Wu, and X. Yang
Scientific Data 8, 217 (2021)
28
Automated coordination corrected enthalpies with AFLOW-CCE
R. Friedrich, M. Esters, C. Oses, S. Ki, M. J. Brenner, D. Hicks, M. J. Mehl, C. Toher, and S. Curtarolo
Physical Review Materials 5, 043803 (2021)
27
The AFLOW Library of Crystallographic Prototypes: Part 3
D. Hicks, M. J. Mehl, M. Esters, C. Oses, O. Levy, G. L. W. Hart, C. Toher, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 199, 110450 (2021)
26
Tin-pest problem as a test of density functionals using high-throughput calculations
M. J. Mehl, M. Ronquillo, D. Hicks, M. Esters, C. Oses, R. Friedrich, A. Smolyanyuk, E. Gossett, D. Finkenstadt, and S. Curtarolo
Physical Review Materials 5, 083608 (2021)
25
Carbon Stoichiometry and Mechanical Properties of High Entropy Carbides
M. D. Hossain, T. Borman, A. Kumar, X. Chen, A. Khosravani, S. R. Kalidindi, E. A. Paisley, M. Esters, C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo, J. M. LeBeau, D. W. Brenner, and J.-P. Maria
Acta Materialia 215, 117051 (2021)

2020

24
On-the-fly Closed-loop Autonomous Materials Discovery via Bayesian Active Learning
A. G. Kusne, H. Yu, C. Wu, H. Zhang, J. Hattrick-Simpers, B. DeCost, S. Sarker, C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo, A. V. Davydov, R. Agarwal, L. A. Bendersky, M. Li, A. Mehta, and I. Takeuchi
Nature Communications 11, 5966 (2020)
23
Discovery of novel high-entropy ceramics via machine learning
K. Kaufmann, D. Maryanovsky, W. M. Mellor, C. Zhu, A. S. Rosengarten, T. J. Harrington, C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo, and K. S. Vecchio
npj Computational Materials 6, 42 (2020)
22
High-entropy ceramics
C. Oses, C. Toher, and S. Curtarolo
Nature Reviews Materials 5, 295–309 (2020)
Hot paper, Web of Science (Clarivate Analytics) (2021)

2019

21
Metallic glasses for biodegradable implants
D. C. Ford, D. Hicks, C. Oses, C. Toher, and S. Curtarolo
Acta Materialia 176, 297–305 (2019)
20
Predicting Superhard Materials via a Machine Learning Informed Evolutionary Structure Search
P. Avery, X. Wang, C. Oses, E. Gossett, D. M. Proserpio, C. Toher, S. Curtarolo, and E. Zurek
npj Computational Materials 5, 89 (2019)
19
Unavoidable disorder and entropy in multi-component systems
C. Toher, C. Oses, D. Hicks, and S. Curtarolo
npj Computational Materials 5, 69 (2019)
18
Coordination corrected ab initio formation enthalpies
R. Friedrich, D. Usanmaz, C. Oses, A. R. Supka, M. Fornari, M. Buongiorno Nardelli, C. Toher, and S. Curtarolo
npj Computational Materials 5, 59 (2019)
17
AFLOW-QHA3P: Robust and automated method to compute thermodynamic properties of solids
P. Nath, D. Usanmaz, D. Hicks, C. Oses, M. Fornari, M. Buongiorno Nardelli, C. Toher, and S. Curtarolo
Physical Review Materials 3, 073801 (2019)

2018

16
AFLOW-CHULL: Cloud-oriented platform for autonomous phase stability analysis
C. Oses, E. Gossett, D. Hicks, F. Rose, M. J. Mehl, E. Perim, I. Takeuchi, S. Sanvito, M. Scheffler, Y. Lederer, O. Levy, C. Toher, and S. Curtarolo
Journal of Chemical Information and Modeling 58(12), 2477–2490 (2018)
15
Data-driven design of inorganic materials with the Automatic Flow Framework for Materials Discovery
C. Oses, C. Toher, and S. Curtarolo
MRS Bulletin 43(9), 670–675 (2018)
14
High-entropy high-hardness metal carbides discovered by entropy descriptors
P. Sarker, T. J. Harrington, C. Toher, C. Oses, M. Samiee, J.-P. Maria, D. W. Brenner, K. S. Vecchio, and S. Curtarolo
Nature Communications 9, 4980 (2018)
13
Machine learning modeling of superconducting critical temperature
V. Stanev, C. Oses, A. G. Kusne, E. Rodriguez, J. Paglione, S. Curtarolo, and I. Takeuchi
npj Computational Materials 4, 29 (2018)
12
AFLOW-ML: A RESTful API for machine-learning prediction of materials properties
E. Gossett, C. Toher, C. Oses, O. Isayev, F. Legrain, F. Rose, E. Zurek, J. Carrete, N. Mingo, A. Tropsha, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 152, 134–145 (2018)
Editor's Choice, Elsevier (2018)
11
AFLOW-SYM: platform for the complete, automatic and self-consistent symmetry analysis of crystals
D. Hicks, C. Oses, E. Gossett, G. Gomez, R. H. Taylor, C. Toher, M. J. Mehl, O. Levy, and S. Curtarolo
Acta Crystallographica Section A 74, 184–203 (2018)

2017

10
The structure and composition statistics of 6A binary and ternary structures
A. Hever, C. Oses, S. Curtarolo, O. Levy, and A. Natan
Inorganic Chemistry 57(2), 653–667 (2017)
9
AFLUX: The LUX materials search API for the AFLOW data repositories
F. Rose, C. Toher, E. Gossett, C. Oses, M. Buongiorno Nardelli, M. Fornari, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 137, 362–370 (2017)
Editor's Choice, Elsevier (2017)
8
Universal Fragment Descriptors for Predicting Properties of Inorganic Crystals
O. Isayev, C. Oses, C. Toher, E. Gossett, S. Curtarolo, and A. Tropsha
Nature Communications 8, 15679 (2017)
7
Combining the AFLOW GIBBS and elastic libraries to efficiently and robustly screen thermomechanical properties of solids
C. Toher, C. Oses, J. J. Plata, D. Hicks, F. Rose, O. Levy, M. de Jong, M. Asta, M. Fornari, M. Buongiorno Nardelli, and S. Curtarolo
Physical Review Materials 1, 015401 (2017)
6
A Computational High-Throughput Search for New Ternary Superalloys
C. Nyshadham, C. Oses, J. E. Hansen, I. Takeuchi, S. Curtarolo, and G. L. W. Hart
Acta Materialia 122, 438–447 (2017)
5
Accelerated Discovery of New Magnets in the Heusler Alloy Family
S. Sanvito, C. Oses, J. Xue, A. Tiwari, M. Žic, T. Archer, P. Tozman, M. Venkatesan, J. M. D. Coey, and S. Curtarolo
Science Advances 3(4), e1602241 (2017)

2016

4
High-Throughput Computation of Thermal Conductivity of High-Temperature Solid Phases: The Case of Oxide and Fluoride Perovskites
A. van Roekeghem, J. Carrete, C. Oses, S. Curtarolo, and N. Mingo
Physical Review X 6(4), 041061 (2016)
3
Modeling Off-Stoichiometry Materials with a High-Throughput Ab-Initio Approach
K. Yang, C. Oses, and S. Curtarolo
Chemistry of Materials 28(18), 6484–6492 (2016)

2015

2
The AFLOW Standard for High-Throughput Materials Science Calculations
C. E. Calderon, J. J. Plata, C. Toher, C. Oses, O. Levy, M. Fornari, A. Natan, M. J. Mehl, G. L. W. Hart, M. Buongiorno Nardelli, and S. Curtarolo
Computational Materials Science 108A, 233–238 (2015)
Editor's Choice, Elsevier (2015)
1
Materials Cartography: Representing and Mining Materials Space Using Structural and Electronic Fingerprints
O. Isayev, D. Fourches, E. N. Muratov, C. Oses, K. M. Rasch, A. Tropsha, and S. Curtarolo
Chemistry of Materials 27(3), 735–743 (2015)
Top 10 most highly downloaded papers for the month of January 2015, American Chemical Society (2015) Editors' Choice, American Chemical Society (2015)

Book chapters

2019

3
Automated computation of materials properties
C. Toher, C. Oses, and S. Curtarolo
in Materials Informatics: Methods, Tools and Applications 181–222 (2019)

2018

2
Machine learning and high-throughput approaches to magnetism
S. Sanvito, M. Žic, J. Nelson, T. Archer, C. Oses, and S. Curtarolo
in Handbook of Materials Modeling. Volume 2 Applications: Current and Emerging Materials (2018)
1
The AFLOW Fleet for Materials Discovery
C. Toher, C. Oses, D. Hicks, E. Gossett, F. Rose, P. Nath, D. Usanmaz, D. C. Ford, E. Perim, C. E. Calderon, J. J. Plata, Y. Lederer, M. Jahnátek, W. Setyawan, S. Wang, J. Xue, K. M. Rasch, R. V. Chepulskii, R. H. Taylor, G. Gomez, H. Shi, A. R. Supka, R. Al Rahal Al Orabi, P. Gopal, F. T. Cerasoli, L. Liyanage, H. Wang, I. Siloi, L. A. Agapito, C. Nyshadham, G. L. W. Hart, J. Carrete, F. Legrain, N. Mingo, E. Zurek, O. Isayev, A. Tropsha, S. Sanvito, R. M. Hanson, I. Takeuchi, M. J. Mehl, A. N. Kolmogorov, K. Yang, P. D'Amico, A. Calzolari, M. Costa, R. De Gennaro, M. Buongiorno Nardelli, M. Fornari, O. Levy, and S. Curtarolo
in Handbook of Materials Modeling. Volume 1 Methods: Theory and Modeling 1–28 (2018)