Alchemical Normal Modes Unify Chemical Space
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In silico design of new molecules and materials with desirable quantum properties by high-throughput screening is a major challenge due to the high dimensionality of chemical space. To facilitate its navigation, we present a unification of coordinate and composition space in terms of alchemical normal modes (ANMs) which result from second order perturbation theory. ANMs assume a predominantly smooth nature of chemical space and form a basis in which new compounds can be expanded and identified. We showcase the use of ANMs for the energetics of the isoelectronic series of diatomics with 14 electrons, BN doped benzene derivatives (C6–2x(BN)xH6 with x = 0,1,2,3), predictions for over 1.8 million BN doped coronene derivatives, and genetic energy optimizations in the entire BN-doped coronene space. Using Ge lattice scans as reference, the applicability of ANMs across the periodic table is demonstrated for III–V and IV–IV semiconductors Si, Sn, SiGe, SnGe, SiSn, as well as AlP, AlAs, AlSb, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, and InSb. Analysis of our results indicates simple qualitative structure property rules for estimating energetic rankings among isomers. Useful quantitative estimates can also be obtained when few atoms are changed to neighboring or lower lying elements in the periodic table. The quality of the predictions often increases with the symmetry of system chosen as reference due to cancellation of odd order terms. Rooted in perturbation theory, the ANM approach promises to generally enable unbiased compound exploration campaigns at reduced computational cost.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».