[发明专利]基于晶体结构离散化表达的遍历搜索方法

权利要求书

1.一种在约束条件下产生全部许可的晶格点阵原型集合的方法，其特征在于，首先在约束条件下将晶体结构进行离散化表达，再基于晶体结构的离散化表达产生有限可数的点阵结构集合；

所述约束条件包含空间群对称和尺寸限制，所述尺寸限制包含晶胞划分为精细网格形成超晶胞的细分数，所述空间群对称性将超晶胞中的所有网格点划分为一组不可再分的威科夫(Wyckoff)位置点，这些基于超晶胞的晶格点阵通过以下方式进行表征：

a.空间群，用数字[1-230]描述；

b.超晶胞尺寸，用数组[N_a,N_b,N_c]描述；

c.不可约威科夫位置点的集合，所述不可约威科夫位置点的集合按一定顺序排列，其中一个序列位置对应一个位置点。

2.一种将任意晶体结构唯一映射到基于超晶胞的晶格点阵原型集合的方法，其基本步骤包括：

(1)将晶体的点阵结构从化学组成分离，晶体点阵结构表示为不可约威科夫(Wyckoff)位置点的集合，化学组成信息转化为这些威科夫点上的原子分布，所述不可约威科夫位置点的集合是基于晶体结构离散化表达的方法生成；

所述基于晶体结构离散化表达是指在约束条件下产生全部许可的晶格点阵原型集合，所述约束条件包含空间群对称和尺寸限制，所述尺寸限制包含晶胞划分为精细网格形成超晶胞的细分数，所述空间群对称性将超晶胞中的所有网格点划分为一组不可再分的威科夫位置点，这些基于超晶胞的晶格点阵通过以下方式进行表征：

a.空间群，用数字[1-230]描述；

b.超晶胞尺寸，用数组[N_a,N_b,N_c]描述；

c.不可约威科夫位置点的集合，所述不可约威科夫位置点的集合按一定顺序排列，其中一个序列位置对应一个位置点；

(2)然后将该晶体点阵结构与所有许可的包含全部威科夫点的晶格结构数据库进行比较；如果该晶体点阵结构是数据库中最小尺寸晶格结构的子集，则找到该晶体结构的唯一匹配的离散表征包括：空间群，超晶胞尺寸，以及其包含化学信息的对应威科夫位置点的集合的占据状态。

3.一种在给定化学成分下产生所有许可晶体结构原型的方法，所述方法通过搜索所有符合条件的晶体点阵原型和产生相同化学成分的分布于威科夫(Wyckoff)点集合的所有原子占位组合来实现，并使用附加规则来限制候选结构集的大小，所述附加规则包含键合要求和/或占位效率，所述所有符合条件的晶体点阵原型基于晶体结构离散化表达的方法生成；

所述基于晶体结构离散化表达是指在约束条件下产生全部许可的晶格点阵原型集合，所述约束条件包含空间群对称和尺寸限制，所述尺寸限制包含晶胞划分为精细网格形成超晶胞的细分数，所述空间群对称性将超晶胞中的所有网格点划分为一组不可再分的威科夫位置点，这些基于超晶胞的晶格点阵通过以下方式进行表征：

a.空间群，用数字[1-230]描述；

b.超晶胞尺寸，用数组[N_a,N_b,N_c]描述；

c.不可约威科夫位置点的集合，所述不可约威科夫位置点的集合按一定顺序排列，其中一个序列位置对应一个位置点。