Understanding the spatial arrangements of atom-centered coordination octahedra is crucial for relating structures to properties for many materials families. Traditional case-by-case inspection becomes a prohibitive task for discovering trends and similarities in large datasets. Here, we operationalize chemical intuition to automate the geometric parsing, quantification, and classification of coordination octahedral networks using unsupervised machine learning. We apply the workflow to analyze two datasets to demonstrate its effectiveness. For computationally generated single oxide perovskite (ABO$_{3}$) polymorphs, we uncover axis-dependent tilting trends which assist in detecting oxidation state changes. For hybrid iodoplumbates (A$_x$Pb$_y$I$_z$) from measured structures, we taxonomize their octahedral networks, revealing a Pauling-like connectivity rule for the coordination environment and the design principles underpinning their structural diversity. Our results offer a glimpse into the vast design space of atomic octahedral networks in materials chemistry and inform high-throughput, targeted screening of specific structure types.


翻译:理解以原子为中心的配位八面体的空间排列对于关联许多材料家族的结构与性能至关重要。传统的逐个案例检查在发现大型数据集中的趋势和相似性时成为一项艰巨任务。在此,我们通过将化学直觉操作化,利用无监督机器学习实现了配位八面体网络的几何解析、量化和分类的自动化。我们应用该工作流程分析两个数据集以证明其有效性。对于计算生成的单氧化物钙钛矿(ABO$_{3}$)多晶型物,我们揭示了轴依赖性倾斜趋势,这有助于检测氧化态变化。对于来自实测结构的杂化碘铅酸盐(A$_x$Pb$_y$I$_z$),我们对其八面体网络进行了分类,揭示了配位环境的类鲍林连接规则以及支撑其结构多样性的设计原理。我们的结果为材料化学中原子八面体网络的广阔设计空间提供了初步认识,并为特定结构类型的高通量、靶向筛选提供了信息。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
图神经网络最近这么火,不妨看看我们精选的这七篇
人工智能前沿讲习班
37+阅读 · 2018年12月10日
神经网络可解释性最新进展
专知
18+阅读 · 2018年3月10日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月4日
VIP会员
最新内容
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
3+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
7+阅读 · 7月20日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员