晶体结构USPEX的计算机模拟
晶体结构USPEX的计算机模拟.
晶体结构的计算机模拟方法USPEX允许仅根据对材料化学成分的了解来预测在任意压力和温度条件下材料的晶体结构.
晶体结构USPEX的计算机模拟:
科学家已经发展 晶体结构的计算机模型 各种材料的USPEX.
USPEX晶体结构的计算机模拟方法 可以预测晶体结构 材料的 在任意压力和温度条件下，仅基于对材料化学成分的了解 (即. 仅基于名称的了解 化学元素包含在 材料), 并寻找 材料 具有必要的身体 (机械, 电子) 属性.
USPEX方法可预测通常的晶体结构 材料 以及以下材料的结构: 纳米粒子, 聚合物, 表面, 晶界, 2D晶体, 分子晶体 (包括那些含有非常复杂分子的分子). 他还预测了稳定化合物的晶体结构, 和亚稳态.
晶体结构的预测 解决了搜索的重要科学问题 材料的 具有所需特性并研究其在一定温度和压力条件下的特性 (即. 在高温和高压条件下). 传统上, 这是通过进行一系列测试和实验解决的.
USPEX方法排除了各种漫长而昂贵的测试和实验，以便找到必要的方法 物质 和结构. 它使科学家可以大大节省您的资源和时间.
USPEX方法实现为计算机程序和特殊的进化算法, 其本质归结为找到最稳定的结构, 即. 计算最低的物质状态 能源. 在算法中，USPEX使用密度泛函理论, 这可以简化 计算.
进化方法USPEX算法首先涉及生成少量结构并计算其结构 能源. 具有最高能量的结构版本 (因此最不稳定) 从进一步的计算中删除. 最低的结构 能源 (因此最稳定) 用于生成类似的结构, 也以相同的方式计算. 同时随机算法继续搜索生成新结构 (即. 新人群) 进行适当的计算. 从而, 最低搜索结构的周期 能源 只要搜索任务失败，就会一次又一次地重复.
由于寻找正确结构的任务 物质 需要遍历数十亿个选项, 因此耗时且传统算法无法应对, 基于进化方法的USPEX算法, 快速找到所需的选项.
所以, 科学家最初在 2014 从理论上预测存在一种以前未知的稳定硼化合物和锰-锰化硼的锰，分子式为MnB3. 在将来, 这个的存在 复合 经过实验证实.
链接到资源:
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https://uspex-team.org/ru/uspex/overview ; https://biomolecula.ru/文章/ laboratoriia-kompiuternogo-dizaina-materialov-chto-mozhet-dat-uspex＃source-1 .
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