晶体学模型中原子碰撞的实时检测与分辨

晶体结构测定的一个基本原则是相邻原子之间应保持适当距离。因此，原子碰撞的检测在结构测定中具有基础意义，尤其是在直接空间法中，晶体学模型是随机生成的。本文提出一种基于轴对齐包围盒(AABBs)的扫描与剪枝算法、时间复杂度为 $O(n \log n)$ 的单元胞内原子键合检测算法，其中 $n$ 为单元胞中原子的总数。该算法仅需单元胞中各个原子的位置，无需任何关于已有键的先验知识，因此适用于键合关系通常事先未知的无机晶体建模。利用该算法，需要键合信息的计算例程，例如防碰撞以及配位数和价态的计算，可以高效执行。作为一个应用示例，提出了一种原子碰撞评估函数，可用于在直接空间法全局优化过程中实时剔除具有不合理短键的晶体学模型。