КОМПЬЮТЕРНО-РЕАЛИЗУЕМЫЙ СПОСОБ ПОИСКА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР

1. Компьютерно-реализуемый способ поиска кристаллических структур, включающий действия, выполняемые с помощью процессора, включающие в себя
ввод начальных данных, которые состоят из по меньшей мере одного свойства для оптимизации и по меньшей мере максимального уровня сложности рассматриваемых систем;
построение химического пространства составов размерности N, где N - максимальный уровень сложности рассматриваемых систем, по осям которого выстроены все химические элементы и/или комплексные ионы в соответствии с значениями их Менделеевских чисел, при этом каждая точка химического пространства составов содержит для соответствующего ей набора химических элементов все возможные их составы, а также все возможные кристаллические структуры всех составов;
проведение в случайных точках химического пространства составов эволюционных поисков;
проведение цикла действий, которые включают
ранжирование результатов поисков по степени соответствия заданному для оптимизации свойству;
получение на основе наиболее соответствующих свойству оптимизации систем нового химического пространства составов, в которое включается также несколько случайных точек из начального химического пространства составов;
в случае, если химическое пространство составов не изменяется на протяжении большого числа итераций, завершение цикла, а если нет, то проведение в новом химическом пространстве составов эволюционных поисков и повторение цикла.
2. Компьютерно-реализуемый способ поиска кристаллических структур, включающий действия, выполняемые с помощью процессора, включающие в себя
ввод начальных данных, которые состоят из по меньшей мере одного свойства для оптимизации и по меньшей мере максимального уровня сложности рассматриваемых систем;
построение химического пространства составов размерности 2N, где N - максимальный уровень сложности рассматриваемых систем, по осям которого выстроены все химические элементы и/или комплексные ионы в соответствии с их положением в пространстве атомный радиус-электроотрицательность, при этом каждая точка химического пространства составов содержит для соответствующего ей набора химических элементов все возможные их составы, а также все возможные кристаллические структуры всех составов;
проведение в случайных точках химического пространства составов эволюционных поисков;
проведение цикла действий, которые включают
ранжирование результатов поисков по степени соответствия заданному для оптимизации свойству;
получение на основе наиболее соответствующих свойству оптимизации систем нового химического пространства составов, в которое включается также несколько случайных точек из начального химического пространства составов;
в случае, если химическое пространство составов не изменяется на протяжении большого числа итераций, завершение цикла, а если нет, то проведение в новом химическом пространстве составов эволюционных поисков и повторение цикла.
3. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем, что свойствами для оптимизации могут являться физические свойства, в частности электрические, оптические, тепловые свойства, твердость, параметры пластичности, упругие модули или термодинамическая стабильность, или их комбинации, при этом в случае выбора нескольких свойств, оптимизация проводится, например, по критерию Парето.
4. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем, что ввод начальных данных может также включать перечень химических элементов и/или комплексных ионов, из которых будет сформировано химическое пространство составов.
5. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем, что новое химическое пространство получается на основе наиболее соответствующих свойству оптимизации систем в результате одной из следующих операций:
трансмутация:
где C - элемент, лежащий близко к B в пространстве Менделеевских чисел, либо в пространстве атомный радиус-электроотрицательность;
первое скрещивание:
второе скрещивание:
где F - элемент, лежащий между B и D или между C и D в пространстве Менделеевских чисел, либо в пространстве атомный радиус-электроотрицательность.
6. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем, что начальные данные могут дополнительно включать в себя
тип расчета;
число одновременно рассматриваемых систем;
размер популяции в каждом составном расчете для каждой системы и соотношения вариационных операторов;
продолжительность расчета для каждой системы, после которой отбираются наиболее успешные системы для создания нового химического пространства составов;
параметры структурной релаксации и расчетов энергий и свойств структур.