基于电子结构的表征局域原子环境描述符
材料科学
2018-10-09 v1
摘要
对原子数据的分析常需要一个定量描述局域原子环境的描述符。理想情况下，局域原子环境的描述符应提供物理与化学上直观的洞察。这要求描述符是原子几何与电子成键相互作用的低维表征。局域态密度（DOS）的矩将原子结构与电子结构及成键化学联系起来。这使得构建与结合能有直接关系的、基于电子结构的局域原子环境描述符成为可能。我们表明，低维矩描述符已足够，因为由最近邻原子计算的最低阶矩对局域成键能贡献最大。在此，我们构建了将局域原子环境空间投影到二维地图上的矩描述符。我们详细讨论了图中各类原子环境的分离及其联系。正如我们基于解析键级势（BOP）的解析考量以及利用TB与密度泛函理论计算的数值评估所展示的，图中的距离可与局域原子环境间的能量差相关联。所提出的矩描述符的可能应用包括分子动力学模拟中局域原子环境的分类、用于开发与测试原子间势的结构集选取，以及机器学习应用描述符的构建。
引用
@article{arxiv.1810.03368,
title = {Electronic structure based descriptor for characterizing local atomic environments},
author = {Jan Jenke and Aparna P. A. Subramanyam and Marc Densow and Thomas Hammerschmidt and David G. Pettifor and Ralf Drautz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03368},
year = {2018}
}