Research & References

技术积累与参考文献

iPowder 并不是一个从零开始、一次性完成的软件,而是团队近二十年 XRD 算法与科学软件持续积累的结果。其技术路线可以追溯到早期的 GEST 晶体结构解析软件,随后逐步发展出 PeckCryst、AutoFP、PowderBot、iRing、iQual、iModel 等一系列专业工具,并最终汇聚到 iPowder 平台。每一代软件都在解决新的 XRD 分析问题,也不断为 iPowder 增加新的算法、数据库和自动化能力。

01 / 持续积累

从结构解析,到智能分析流程

iPowder 的专业能力建立在长期持续的算法开发、数据库建设、晶体学方法研究与软件工程积累之上。新的分析方法与真实科研问题,持续推动平台扩展。

2007–2010

晶体结构搜索与解析

GEST(2007)、PeckCryst(2009)与后续结构模型筛选研究,积累粉末衍射结构解析方法。

2011–2015

从结构解析走向自动精修

延续专业算法研发,发展基于 FullProf 与专家系统的 AutoFP;相关论文发表于 2015 年。

2016–2019

智能算法驱动精修

从专家经验控制进一步走向智能算法探索;PowderBot 自动 Rietveld 精修研究发表于 2019 年。

2020–2023

专业工具与平台能力积累

延续自动分析方向,持续积累专业算法、数据库与软件工程能力,为后续工具整合奠定基础。

2024–2025

汇聚为统一分析平台

iRing、iQual、iModel 的相关论文发表于 2024 年,iPowder 论文发表于 2025 年;二维积分、物相分析、结构可视化与高通量分析汇聚到统一平台。

2026 至今

AI Agent 与实验闭环

继续连接专业工具、知识库与实验流程,推进自然语言交互、智能分析与实验闭环。

时间区间用于串联持续研发阶段;括号及正文中的成果年份为论文发表年份。

持续扩展专业能力,保持结果的可靠性、可重复性与可追溯性。

02 / 代表性工作

iPowder 及相关软件与算法

按发表年份由近及远排列,展示团队在专业分析工具与晶体学方法方面的持续积累。

  1. 01
    iPowder

    iPowder: advanced software for automated high-throughput X-ray diffraction analysis.

    Chang, S., Lv, B., Yang, W., Dong, C., Katcho, N. A., Cao, S., Zhang, J., Rodríguez-Carvajal, J. & Feng, Z. (2025).

    Journal of Applied Crystallography, 58, 296–301.

    DOI · 10.1107/S1600576724012160 ↗
  2. 02
    iModel

    iModel: an interactive 3D crystal structure visualization program.

    Cao, J., Feng, Z., Lv, B., Sun, X., Chang, S., Zhang, J. & Zhang, T. (2024).

    Journal of Applied Crystallography, 57, 859–864.

    DOI · 10.1107/S160057672400284X ↗
  3. 03
    iQual

    iQual: a new computer program for qualitative phase analysis with efficient search–match capability.

    Lv, B., Feng, Z., Sun, X., Cao, J., Gao, Y., Chang, S., Dong, C. & Zhang, J. (2024).

    Journal of Applied Crystallography, 57, 572–579.

    DOI · 10.1107/S1600576724002267 ↗
  4. 04
    iRing

    iRing: a program for two-dimensional powder diffraction image integration with automatic calibration.

    Sun, X., Feng, Z., Lv, B., Cao, J., Chang, S. & Dong, C. (2024).

    Journal of Applied Crystallography, 57, 567–571.

    期刊页面 ↗
  5. 05
    自动 Rietveld 精修

    Method of artificial intelligence algorithm to improve the automation level of Rietveld refinement.

    Feng, Z., Hou, Q., Zheng, Y., Ren, W., Ge, J.-Y., Li, T., Cheng, C., Lu, W., Cao, S., Zhang, J. & Zhang, T. (2019).

    Computational Materials Science, 156, 310–314.

    DOI · 10.1016/j.commatsci.2018.10.006 ↗
  6. 06
    Bragg 强度提取

    New procedure to obtain Bragg-reflection intensities from FULLPROF suite for powder crystal-structure determination using GEST and PECKCRYST programs.

    Feng, Z. J. et al. (2010).

    Powder Diffraction, 25(4), 374–376.

    DOI · 10.1154/1.3501976 ↗
  7. 07
    GEST 结构模型筛选

    An approach for eliminating chemically unreasonable structure models with overlapping atoms as implemented within the GEST software.

    Feng, Z. J., Jia, R. R., Dong, C., Cao, S. X. & Zhang, J. C. (2010).

    Journal of Applied Crystallography, 43, 179–180.

    DOI · 10.1107/S0021889809049875 ↗
  8. 08
    PeckCryst

    PeckCryst: a program for structure determination from powder diffraction data using a particle swarm optimization algorithm.

    Feng, Z. J., Dong, C., Jia, R. R., Deng, X. D., Cao, S. X. & Zhang, J. C. (2009).

    Journal of Applied Crystallography, 42, 1189–1193.

    DOI · 10.1107/S0021889809034207 ↗
  9. 09
    GEST

    GEST: a program for structure determination from powder diffraction data using a genetic algorithm.

    Feng, Z. & Dong, C. (2007).

    Journal of Applied Crystallography, 40, 583–588.

    DOI · 10.1107/S0021889807008618 ↗
03 / 专业方法参考

FullProf 与中子衍射磁结构分析

iPowder 共享 FullProf 的部分源代码,并将相关专业计算能力融入平台的衍射分析与精修流程。以下文献介绍 FullProf 与中子衍射磁结构分析的相关方法。

  1. 10
    FullProf 磁结构

    Magnetic structure determination and refinement using FullProf.

    Rodríguez-Carvajal, J., González-Platas, J. & Katcho, N. A. (2025).

    Acta Crystallographica Section B: Structural Science, 81, 302–317.

    DOI · 10.1107/S2052520625003944 ↗
  2. 11
    中子衍射磁结构

    Recent advances in magnetic structure determination by neutron powder diffraction.

    Rodríguez-Carvajal, J. (1993).

    Physica B: Condensed Matter, 192(1–2), 55–69.

    DOI · 10.1016/0921-4526(93)90108-I ↗
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