Топология кристаллических структур. Топологические типы. Программы и базы данных для анализа топологии. Лекция 9

1.

Лекция 9
Топология кристаллических структур.
Топологические типы. Программы и базы
данных для анализа топологии.
Топологический дизайн

2.

Что такое топология?
Строгое определение дается в общей топологии
{Ai} множество объектов, образующих
топологическое пространство
Тривиальная топология
Эта топология есть набор связей
{(Ak, Aj, )} множество подмножеств
топологических объектов - топология,
заданная на топологическом пространстве
2
Эта топология есть набор тайлов
А это что за топология?

3.

Топологические объекты в
кристаллохимии
Атом
Межатомный
контакт
Структурная
единица
Переплетение
атомных сеток
Координационный полиэдр
Атомная
сетка
Тайл,
тайлинг

4.

Топологические
представления
Паулингит, Na[AlSiO4]
Полное представление (все атомы)
Каркас SiO2 (без атомов Na)
T каркас (только атомы Si)
Тайлинг (Si полости)

5.

Базовая топология
структуры
MOF-5
[( 4-1,4-бензолдикарбоксилато)3( 4-O)Zn4]
Полное представление
Кластерное представление
примитивная кубическая топология

6.

Способы упрощения
топологии
Базовая топология (sql)

7.

Обозначения
топологических типов
Символы RCSR
http://rcsr.anu.edu.au/
dia
Алмазная сетка
Производные сетки
dia-a = аугментированная
dia-b = бинарная
dia-c = катенированная
dia-d = дуальная
dia-e = реберная
dia-x = расширенная
dia–x

8.

Определение
топологического типа
Топологический тип – совокупность кристаллических
структур с одной топологией атомной сетки
Изоретикулярный ряд – совокупность кристаллических
структур с одной топологией базовой (упрощенной) сетки

9.

Определение
топологического типа
fes
1.
Точечный символ (PS)
2.
Координационная последовательность
(CS)
Расширенный точечный символ (ES)
Вершинный символ (VS)
3.
4.
TTD коллекция ~200,000 топологий
https://topospro.com
Топологический тип

10.

Компьютерный анализ
топологии
ToposPro – с 1989 г.
https://topospro.com

11.

Топологические базы
данных
https://topcryst.com

12.

Стандартный
топологический анализ
Импорт
экпериментальных данных
Определение
топологии
структуры
Упрощение
топологии
структуры
Определение
базовой
топологии

13.

Топологическая
классификация
Изоретикулярные ряды (одна топология базовой сетки)
Топологические типы (одна топология структуры)
1
2
3
Структурные типы (схожая геометрия структур)
1
2
3
4
5
6

14.

Дизайн и ретикулярная
химия
Металл-органические каркасы
(адсорбенты, катализаторы, газовые контейнеры)
[{Zn4O}(µ-R(CO2)2)3]

15.

Комбинированные методы
дизайна

16.

Спасибо за внимание