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Data-Driven Topological Analysis of Polymorphic Crystal Structures
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DOI：10.1021/acs.jpcc.5c06442.png)
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摘要
En 中文
多晶现象，即一种化合物能够以多种不同的结构结晶的能力，在决定多晶材料的物理、化学和功能性质方面发挥着关键作用。尽管多晶现象使得许多具有特殊性质的结晶材料得以应用，但预测此类多晶结构仍然是一个巨大的挑战。在本研究中，我们分析了Materials Project数据库中的结构变化，包括亚稳态和压力稳定的晶体结构，以探索多晶现象的拓扑景观。通过拓扑分析，我们确定了在组成、空间群分布和多面体构建块中的关键统计模式。我们发现，频繁出现的空间群对，如(71,225)，在不同化合物中表现出一致拓扑模式。我们进一步证明，即使全局对称性和堆积排列发生变化，局部多面体环境通常在给定化学式的不同结构变体中保持不变。通过将这些结构嵌入拓扑向量空间，我们表明结构可以独立于其空间群标签而聚集在一起。通过与ICSD的实验数据进行验证，确认这些趋势是物理上真实的，而非计算伪影。这些发现确立了局部拓扑相似性作为比空间群对称性更稳健的描述符，用于预测和分类无机多晶系统中的结构多样性。
Keyword:
Crystal structure
Group theory
Materials
Space group
期刊
T
IF:
3.2
论文数:
1.2K
被引数:
4
机构
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