Machine learning powered by principal component descriptors as the key for sorted structural fit of XANES

文献情報

出版日 2021-07-24
DOI 10.1039/D1CP01794B
インパクトファクター 3.676
著者

A. A. Guda, A. L. Bugaev, O. V. Safonova, A. V. Soldatov


原文を見る

要旨

Modern synchrotron radiation sources and free electron laser made X-ray absorption spectroscopy (XAS) an analytical tool for the structural analysis of materials under in situ or operando conditions. Fourier approach applied to the extended region of the XAS spectrum (EXAFS) allows the estimation of the number of structural and non-structural parameters which can be refined through a fitting procedure. The near edge region of the XAS spectrum (XANES) is also sensitive to the coordinates of all the atoms in the local cluster around the absorbing atom. However, in contrast to EXAFS, the existing approaches of quantitative analysis provide no estimation for the number of structural parameters that can be evaluated for a given XANES spectrum. This problem exists both for the classical gradient descent approaches and for modern machine learning methods based on neural networks. We developed a new approach for rational fit based on principal component descriptors of the spectrum. In this work the principal component analysis (PCA) is applied to a dataset of theoretical spectra calculated a priori on a grid of variable structural parameters of a molecule or cluster. Each principal component of the dataset is related then to a combined variation of several structural parameters, similar to the vibrational normal mode. Orthogonal principal components determine orthogonal deformations that can be extracted independently upon the analysis of the XANES spectrum. Applying statistical criteria, the PCA-based fit of the XANES determines the accessible structural information in the spectrum for a given system.

関連文献

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/B906545H

Electron spin relaxation at low field

Per-Olof Westlund, Håkan Wennerström

2009-11-06 Paper

DOI: 10.1039/B916999G

Nanoporous oxidic solids: the confluence of heterogeneous and homogeneous catalysis

John Meurig Thomas, Juan Carlos Hernandez-Garrido, Robert Raja, Robert G. Bell

2009-03-14 Perspective

DOI: 10.1039/B819249A

Parameterizations for ice nucleation in biological and atmospheric systems

Thomas Koop

2009-09-30 Paper

DOI: 10.1039/B914289D

Theoretical analysis of carbon nanotube wetting in polystyrene nanocomposites

Gregory Van Lier, Guy Van Assche, Hans E. Miltner, Nadia Grossiord, Cor E. Koning, Paul Geerlings, Bruno Van Mele

2009-10-16 Paper

DOI: 10.1039/B912991J

Spectroscopic characterization of Fe-doped synthetic chrysotile by EPR, DRS and magnetic susceptibility measurements

Elena Borghi, Manlio Occhiuzzi, Elisabetta Foresti, Isidoro Giorgio Lesci, Norberto Roveri

2009-11-09 Paper

DOI: 10.1039/B915182F

Dynamics on the microsecond timescale in hydrous silicates studied by solid-state 2H NMR spectroscopy

John M. Griffin, Andrew J. Miller, Andrew J. Berry, Stephen Wimperis, Sharon E. Ashbrook

2010-02-03 Paper

DOI: 10.1039/B924666E

Theoretical and REMPI spectroscopic study on phenylhydrazine and phenylhydrazine–(Ar)n (n = 1, 2) van der Waals complexes

Daoqing Xiao, Dan Yu, Xiling Xu, Zijun Yu, Min Cheng, Yikui Du, Weijun Zheng, Qihe Zhu, Cunhao Zhang

2009-02-27 Paper

DOI: 10.1039/B818688J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルは有機溶媒を用いた反応であり、ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時にはSDS参照の安全措置を講じ、PPE(防護...

205750-82-9Benzoic acid, 2-fluo...
化合物よくある質問

血根碱の主な用途は何ですか?

血根碱は主に医薬分野で利用され、抗炎症や抗がん剤としての潜在的な効果が研究されています。また、化学研究や薬物開発において、新しい薬剤設計の参考となる化合物として...

2447-54-313-Methyl[1,3]benzod...
化合物よくある質問

Methyl 3-methoxythiophene-2-carboxylateの主な用途は何ですか?

Methyl 3-メトキシスチフェン-2-カルボン酸メチルエステルは、薬品合成、染料製造、以及合成中間体としての用途が広がっています。

62353-75-7Methyl 3-methoxythio...
化合物よくある質問

丹磺酰-L-亮氨酸はどのように保存すればよいですか?

丹磺酰-L-亮氨酸は乾燥した場所で、直射日光から保護し、低温(室温以下)で保存してください。密閉容器に入れて保管することをおすすめします。

1100-22-7N-{[5-(Dimethylamino...
化合物よくある質問

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品はありますか?

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品として、6-メトキシピラミジンや5-フェニルピラミジンなどが挙げられます。これらの化合物は、5-(苄氧基)ピラミジン...

92289-50-45-benzyloxypyrimidin...
化合物よくある質問

8-ヒドロキシノルデコペントアセートの物理化学的性質は何ですか?

8-ヒドロキシノルデコペントアセートはCAS番号84807-87-4の化合物で、分子量は750.02 uです。これは油溶性で、水に溶けにくい特徴があります。反応...

84807-87-4(5Z,8Z,11Z,13E,15S)-...
化合物よくある質問

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateの主な用途は何ですか?

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateは主に医薬品の合成材料や分析化学の試薬として使用されます。

116613-81-12-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

ブコール-L-2-フローヨルブリンについて適切な法規ガイドラインは何ですか?

ブコール-L-2-フローヨルブリン(CAS番号: 1196107-73-9)は、GHS(グローバルハザードアサessmentシステム)に基づく危害分類と表示が求...

1196107-73-92-Bromo-13,13-dimeth...
化合物よくある質問

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンの市場動向や研究トレンドはどうですか

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンは、薬理学研究や合成化学に使用される化合物であり、特に抗ウイルス薬や抗がん薬の開発に注目されています。市場では、薬物...

959237-20-86-Bromo-N-cyclopropy...
化合物よくある質問

RS-AMPÀはどのように保存すればよいですか?

RS-AMPÀは、遮光容器に保存し、室温(15〜25℃)で保管することが推奨されます。高湿や熱は物質を劣化させるため、湿度は50%以下に保つことが重要です。また...

74341-63-2(RS)-AMPA

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。