从第一性原理预测分子晶体结构：我们做到了吗？
材料科学
2016-05-04 v1
摘要
准确的分子晶体结构预测是学术与工业凝聚态研究的一个基本目标，而多态性可谓是前进道路上最大的障碍。我们以反复研究、广泛使用的氨基酸甘氨酸这一困难案例来应对此挑战，该物质仍具有鲜为人知的相变，并借此示例阐明该领域的现状。我们证明，结构搜索算法的最新进展与密度泛函理论中范德华相互作用描述的最新进展相结合，并辅以数据挖掘分析，能够实现预测能力的飞跃：我们在无先验经验输入的情况下，解析了甘氨酸的所有已知相，以及此前未解析的 相（在其实验观察十年后 [Boldyreva et al. \textit{Z. Kristallogr.} \textbf{2005,} \textit{220,} 50-57]）。而对已确立的 相的搜索反而揭示了在探索多态性图景方面尚存的挑战。
引用
@article{arxiv.1605.00733,
title = {Crystal Structure Prediction of Molecular Crystals from First Principles: Are we there yet?},
author = {Cong Huy Pham and Emine Kucukbenli and Stefano de Gironcoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00733},
year = {2016}
}