如何量化固体的能量景观
材料科学
2015-05-14 v1
摘要
我们探索化学系统中能量景观的拓扑结构是否遵循某些规则以及这些规则是什么。为了回答这个问题及相关问题，我们使用了多种工具：(i)约化能量面及其态密度，(ii)称为指纹函数的结构描述符，它可以表示为一维函数或抽象多维空间中的向量，(iii)两种结构之间“距离”的定义，用于量化能量景观，(iv)结构有序度的定义，以及(v)量化结构多样性的准熵的定义。我们的方法可用于合理化大型晶体结构数据库以及调整结构预测的计算算法。它能够对能量景观进行定量和直观的表示，并重新评估一些传统的化学概念和规则。我们的分析证实了低能极小值聚集在构型空间的紧凑区域（“漏斗”）中，并且化学系统往往具有非常少的漏斗，有时只有一个。该分析可应用于固体的物理性质，为发现结构-性质关系开辟了新途径。我们定量地证明，晶体倾向于采用与其化学性质一致的少数几种最简单结构之一，为鲍林第五规则提供了热力学依据。
引用
@article{arxiv.0911.3188,
title = {How to quantify energy landscapes of solids},
author = {Artem R. Oganov and Mario Valle},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.3188},
year = {2015}
}
备注
Published in J. Chem. Phys. 130, 104504 (2009)