SWORD：有序与无序晶体的对称性与Wyckoff序列
材料科学
2026-04-21 v1
摘要
材料发现的新颖性要求候选材料具有区别性、非冗余性以及热力学可行性。尽管晶体数据库在规模和复杂度方面不断扩大，但高效可靠的新颖性评估日益困难。当涉及晶体无序时，情况尤为棘手，因为部分占据率大幅扩大了结构-组成空间，并遮蔽了真正不同结构的识别。本文介绍SWORD，一种兼容有序和无序晶体的、基于Wyckoff位置的对称性感知字符串表示方法。SWORD提供(i)将等价结构描述标准化为一致标签，(ii)显式表示部分占据位点的共占物种，以及(iii)通过捕捉位点化学组成连续变化的混合程度描述器量化复杂无序。上述功能使结构分组、重复识别和对无序结构的更细致校准成为可能。基准测试表明，SWORD在身份保存变换下保持不变，同时对结构扰动保持可解释的敏感性。在此基础上，SWORD在将未放松和中间配置与其最终放松状态沿放松轨迹关联方面表现出竞争力，这一特征可直接从部分放松或甚至未放松的生成结构中实现更可靠的新颖性评估。最后，SWORD被用于展示其在无序感知的数据库规模去重和精选方面的能力，该数据库为人工智能时代的材料信息学和数据驱动材料设计提供了基础。
引用
@article{arxiv.2604.17994,
title = {SWORD: Symmetry and Wyckoff-sequence of Ordered and Disordered crystals},
author = {Yuyao Huang and Wei Nong and Shuya Yamazaki and Martin Hoffmann Petersen and Jianghai Wang and Ruiming Zhu and Kedar Hippalgaonkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17994},
year = {2026}
}