Введение
Глава 1. Обзор методов порошковой дифракции 8
1.1. Общая характеристика современного состояния методов ПД 8
1.2. Этапы определения кристаллической структуры 12
1.3. Межлабораторные испытания по определению кристаллической структуры 13
1.4. Определение параметров решетки и пространственной группы
1.4.1. Процедура индицирования дифрактограмм 15
1.4.2. Программы индицирования 17
1.4.3. Определение пространственной группы 21
1.5. Классические методы определения кристаллических структур по данным порошковой дифракции 23
1.5.1. Задача определения кристаллической структуры 23
1.5.2. Метод Паттерсона 24
1.5.3. Прямые методы 26
1.6. Методы определения кристаллических структур в прямом пространстве 28
1.6.1. Методы поиска по сетке 30
1.6.2. Методы Монте-Карло 31
1.6.3. Методы имитации отжига 34
1.6.4. Методы эволюционных и генетических алгоритмов 38
1.6.5. Гибридные подходы 44
1.6.6. Перспективы развития 47
1.7. Генетические алгоритмы как средство решения оптимизационных задач 48
1.7.1. Основы теории генетических алгоритмов 48
1.7.2 Получение фенотипа из генотипа 54
1.8. Полнопрофильный анализ методом Ритвельда 59
1.9 Сравнительная оценка вариантов возможных решений и выбор направления развития генетического алгоритма эволюционной оптимизации 61
Глава 2. Мультипопуляционный генетический алгоритм моделирования кристаллической структуры из рентгенодифракционных данных 64
2.1 Схема работы индивидуальных процессов ГА в составе МПГА 64
2.1.1 Предварительная установка профильных параметров 64
2.1.2 Описание генетических операторов 65
2.1.3 Алгоритмы штрафования генерируемых структурных моделей 67
2.1.4 Локальная оптимизация индивидов в популяциях МПГА 2.2 Схема взаимодействия индивидуальных ГА в МПГА 70
2.3 Программное обеспечение, реализующее алгоритм МПГА 2.3.1 Задание профильных и структурных параметров 72
2.3.2 Задание параметров процесса МПГА 73
2.3.3 Работа с молекулами, заданными в виде жестких фрагментов 76
2.3.4 Контроль за процессом работы программы МПГА 76
2.3.5 Сохранение результатов работы МПГА 78
2.4 Результаты апробации МПГА на тестовых структурах 79
2.4.1 Описание процесса тестирования МПГА 79
2.4.2 Обсуждение результатов тестирования МПГА з
2.4.3 Выводы по результатам апробации МПГА 92
2.5 Cравнение МПГА с современными методами определения кристаллических структур в прямом пространстве 94
2.5.1 Определение структуры Ba2CrO4 94
2.5.2 Определение структуры Pd(NH3)2(NO2)2 97
2.5.3 Определение структуры Er10W2O21 101
2.5.4 Выводы по результатам сравнения 104
Глава 3. Определение неизвестных кристаллических структур при помощи МПГА 105
3.1 Описание объектов исследования 105
3.2 Описание методики исследования 105
3.3 Определение структуры соединения [Pt(NH3)5Cl]Br3 106
3.4 Определение структуры соединения [Pd(CH3NH2)4][PdBr4] 114
Выводы и основные результаты работы 118
Список источников
