非晶金属有机框架的结构与拓扑
材料科学
2025-04-01 v1 化学物理
摘要
非晶金属有机框架是一类重要的新兴材料，它将非晶态的诱人物理性质与金属有机框架(MOF)化学的多功能性结合在一起。非晶MOF的结构在很大程度上是通过与晶态多形体和无机玻璃进行类比推断出来的，但最终，这类结构模型的有效性在实验或计算上都难以确立。在此，我们使用一种统一的数据驱动方法，结合实验散射数据和用于原子间势的主动机器学习，来确定非晶沸石咪唑酯框架(a-ZIF)——典型的非晶MOF——的结构。我们的结果揭示了a-ZIF与其他非晶四面体网络结构之间的明显差异，使我们能够否定这些无机和混合玻璃在拓扑上是等价的这一长期假设。为此，我们引入了一种用于非晶固体网络拓扑的系统符号表示法，为在晶态MOF中成功使用拓扑分析以及材料信息学搭建了桥梁。我们的工作提供了对典型非晶MOF结构和拓扑的深入理解，并为更广泛地建模和理解非晶框架材料开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2503.24367,
title = {The structure and topology of an amorphous metal-organic framework},
author = {Thomas C. Nicholas and Daniel F. Thomas du Toit and Louise A. M. Rosset and Davide M. Proserpio and Andrew L. Goodwin and Volker L. Deringer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.24367},
year = {2025}
}