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基于面图结构的组合富勒烯异构体谱聚类

谱理论 2020-11-24 v1 化学物理

摘要

在 Curl、Kroto 和 Smalley 获得 1996 年诺贝尔化学奖后,富勒烯成为大量研究的对象。其中一部分研究是利用拓扑描述符预测富勒烯的稳定性。这主要通过考虑其表面上十二个五边形面的分布来完成,计算大多针对 C40,C60C_{40}, C_{60}C80C_{80} 的所有异构体进行。本文提出一种利用谱图理论对组合富勒烯异构体进行分类的新方法。该分类以基于 Schlegel 图的面的不变方案为前提。主要思想是通过仅分析六边形面的图结构来寻找异构体簇。我们还表明,我们的分类方案可作为一种形式稳定性判据,这从我们的结果与近期量子化学计算的比较中变得明显。我们应用该方法对所有 C60C_{60} 异构体进行分类,并给出 C44C_{44} 两个不同谱同构异构体的例子。计算用 MATLAB 完成。我们算法的唯一输入是面螺旋中五边形位置的向量。这些向量和 Schlegel 图由软件包 Fullerene 生成。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00846,
  title  = {Spectral clustering of combinatorial fullerene isomers based on their facet graph structure},
  author = {Artur Bille and Victor Buchstaber and Evgeny Spodarev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00846},
  year   = {2020}
}