缺陷决定了材料的许多重要性能和应用，从半导体中的掺杂，到电池中使用的混合离子-电子导体的导电性，再到催化剂中的活性位点。在过去的一个世纪里，晶体中缺陷形成的理论研究已经发生了很大的变化。超级计算硬件的进步，以及机器学习等新计算技术的集成，为比以前更长的长度和时间尺度建模提供了机会。近日，伦敦帝国理工学院Aron Walsh综述研究了晶体中点缺陷的自由能。

本文要点：

1) 作者介绍了在有限温度下的缺陷形成自由能，包括构型（结构、电子、自旋）和振动项，并讨论了在解释亚稳缺陷结构方面的挑战。

2) 此外，作者还概括了机器学习力场和热力学积分等直接获取熵贡献的进展，以及超越缺陷形成极限的瓶颈。该综述有助于推动计算材料化学中精确缺陷预测的发展。

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Irea Mosquera-Lois et.al Imperfections are not 0 K: free energy of point defects in crystals Chem. Soc. Rev. 2023

DOI: 10.1039/D3CS00432E

https://doi.org/10.1039/D3CS00432E