利用对称性驱动结构搜索算法预测新型高压 H2O-NaCl 与碳氧化物化合物
材料科学
2018-12-05 v1
摘要
当需要考虑含多个原子的晶胞时，用理论方法进行晶体结构预测尤其具有挑战性。此处我们采用对称性驱动结构搜索（SYDSS）方法，并将其与密度泛函理论（DFT）结合以预测高压下的新型晶体结构。我们从 230 个空间群的全体 1,506 个 Wyckoff 位置中随机采样以生成一组初始结构。在随后用 DFT 进行结构弛豫期间，现有对称性被保留，但对称性与空间群可能随原子移动到更对称的位置而改变。通过构造，我们的算法以高概率生成对称结构而不排除任何构型。这提升了搜索效率，尤其对于含 20 个或更多原子的大晶胞。我们将 SYDSS 算法应用于识别高压下的化学计量比 (H2O)_n-(NaCl)_m 与 C_nO_m 化合物。我们预测一种具有 Pnma 对称性的新型 H2O-NaCl 结构在 3.4 Mbar 下形成，这处于金刚石压砧实验的范围内。此外，我们分别在 19.8 Mbar 预测具有 Pbca 对称性的新型 C2O 结构，在 44.0 Mbar 预测具有 C2/m 对称性的 C4O 结构。
引用
@article{arxiv.1811.01462,
title = {Prediction of Novel High Pressure H2O-NaCl and Carbon Oxide Compounds with Symmetry-Driven Structure Search Algorithm},
author = {Rustin Domingos and Kareemullah M. Shaik and Burkhard Militzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.01462},
year = {2018}
}
备注
8 pages,8 figures, 3 table, Physical Review B, 2018