[發明專利]用于確定粒子軌跡中的鍵的方法和裝置

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• 申請號: 202180072423.2
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN116391123A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 拉斯穆斯·安德松;法比安·阿倫;帕特里克·約翰松
• 申請（專利權）人: 康普拉爾公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

本公開內容涉及用于確定粒子軌跡中的鍵的方法(100)，包括以下步驟：獲得(101)材料系統中的粒子軌跡的數據集。動態地識別材料系統中的粒子之間的鍵(102)，其中，動態地識別鍵包括：選擇(103)包括一對粒子(10，11)的候選鍵。在以下情況下，將候選鍵確定(104)為結合的：在第一預定時間段(t1)內，基于該對粒子(10，11)的粒子半徑(r1，r2)的組合，該對粒子(10，11)比預定最大距離更近；在第二預定時間段(t2)期間，該對粒子(10，11)之間的平均距離(d')在與以下各項中的至少一項相關聯的公差(t')內：該對粒子(10，11)的偏徑向分布函數pRDF的峰值，或者該對粒子(10，11)的最近鄰距離或平衡鍵長的度量；以及在第三預定時間段(t3)內，候選鍵中的第一粒子(10)不存在于與候選鍵中第二粒子(11)和任何其他粒子(12)相關聯的排斥體(15)內，或者候選鍵中的第一粒子在存在于排斥體(15)內的情況下滿足鍵長標準。

技術領域

本公開內容涉及一種用于確定粒子軌跡中的鍵和預測粒子軌跡中的力的方法。

背景技術

目前，許多技術上相關的材料和液體在其通常是無序和/或動態的分子間結構和動力學方面是復雜的。即使對于較簡單的材料，其制造和操作通常也涉及一些復雜性。

材料系統的結構可以通過例如其組成粒子之間的鍵來限定。

目前，市場上存在旨在確定材料系統的結構和動力學的實驗方法，例如比如x射線衍射、振動光譜、電阻抗光譜和電化學技術。

然而，所提及的實驗技術無法正面面對復雜性問題，即這些實驗技術要么預測非常局部的結構，要么僅預測晶體結構。然而，所述實驗技術無法可靠且快速地捕獲材料系統中原子之間的顯式動力學、結構和鍵。對于量子化學建模方法、例如哈特里-福克(Hartree-Fock)理論、密度泛函理論、耦合簇計算等也是如此。分子動力學和類似技術可以在必要的尺度上明確地捕獲原子運動，但是當前可用的分析技術可能無法捕獲出現的更高水平(例如，超分子)結構及其動力學。

在復雜的材料系統中，原子軌跡通常很復雜并且進行分析是有挑戰性的，特別是關于超分子結構和動力學。因此，動態表征和識別材料系統中原子之間的鍵將使得能夠計算材料系統的物理化學特性中的許多物理化學特性以及了解所述物理化學特性是如何從分子尺度動力學中產生的。

因此，在分析系統的無序結構和動力學的領域中存在差距，更具體地，需要確定材料系統中原子之間的鍵。

因此，需要以快速、有效和可靠的方式確定原子軌道中的鍵，以便進一步預測材料系統的物理化學特性。因此，本領域中的方法存在探索提供用于確定材料系統中的鍵的快速、有效和可靠的方法的領域的空間。

盡管一些目前已知的解決方案在某些情況下工作良好，但是期望提供滿足上述要求的方法和裝置。

發明內容

因此，本公開內容的目的是提供減輕、緩解或消除上面所識別的缺陷和缺點中的一個或更多個的方法和裝置。

該目的借助于用于確定粒子(例如原子)軌跡中的鍵的方法、計算機可讀存儲介質及其裝置來實現。