SimplySQS: 使用ATAT自动化和可重现地生成特殊准随机结构的工作流程
材料科学
2026-03-23 v3
摘要
特殊准随机结构方法被广泛用于在周期性边界条件下模拟无序材料，其中ATAT的mcsqs模块是最成熟的实现之一。然而，使用mcsqs生成SQS通常依赖于手动准备输入文件、临时执行脚本和后处理步骤，这引入了用户依赖的错误并限制了可重现性。在此，我们提出SimplySQS（https://simplysqs.com），一个通过在线交互界面提供的、用于SQS生成的自动化和可重现工作流程。SimplySQS引导用户完成结构导入、成分和超胞定义以及簇参数选择，同时自动生成所有必需的ATAT输入文件和一个封装了完整搜索过程的单一全能执行脚本。通过标准化输入准备、执行和输出分析，该框架最大限度地减少了与手动文件处理相关的错误，并实现了SQS搜索的一致可重现性。该工作流程在Pb1-xSrxTiO3（PSTO，包括PbTiO3（PTO）和SrTiO3（STO））钙钛矿系统上进行了演示。使用SimplySQS生成的单个自动化bash脚本，生成了覆盖整个浓度范围的SQS，之后所有生成的结构都使用通用机器学习原子间势（MACE MATPES-r2SCAN-0）进行了几何优化。该方法可靠地再现了实验观察到的在x ≈ 0.5附近的立方到四方相变，在立方区域（x > 0.5）晶格参数偏差小于1%，在四方区域（x < 0.5）偏差小于4%。总体而言，SimplySQS将使用ATAT的SQS生成转变为一个直观、可重现且系统化的框架，用于模拟无序材料。
引用
@article{arxiv.2510.18020,
title = {SimplySQS: An Automated and Reproducible Workflow for Special Quasirandom Structure Generation with ATAT},
author = {Miroslav Lebeda and Jan Drahokoupil and Petr Vlčák and Šimon Svoboda and Axel van de Walle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18020},
year = {2026}
}