論文の概要: OxiGen: Oxidation-State-Aware Crystal Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.08296v1
• Date: Tue, 06 Oct 2026 13:01:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.996032
• Title: OxiGen: Oxidation-State-Aware Crystal Generation
• Title（参考訳）: OxiGen: 酸化を意識した結晶生成
• Abstract要約: 酸化状態は結晶の組成的妥当性を評価するために広く用いられている。 既存の結晶生成モデルは、電荷-中性酸化-状態割り当てを持つ材料を生成することができる。 生成時の酸化状態を明確に表現する酸化状態対応結晶拡散モデルであるOxiGenを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.521832548328702
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Generative models have the potential to accelerate inorganic materials discovery by enabling inverse design, but generating experimentally realisable crystals remains challenging. Oxidation states are widely used to assess the compositional validity of crystals and guide inorganic materials discovery. While existing generative models for crystals can generate materials with charge-neutral oxidation-state assignments, they poorly reproduce the distributions of oxidation states observed in synthesised materials. To address this limitation, we propose OxiGen, an oxidation-state-aware crystal diffusion model that explicitly represents oxidation states during generation. OxiGen enforces global charge neutrality by construction using a structured output layer with exact inference over a finite-state automaton. Empirically, OxiGen substantially improves oxidation-state fidelity, generates the highest rate of stable, unique, and novel crystals among evaluated methods, and maintains high compositional validity even under property conditioning.
• Abstract（参考訳）: 生成モデルは、逆設計を可能にして無機材料発見を加速する可能性があるが、実験的に実現可能な結晶を生成することは困難である。 酸化状態は、結晶の組成妥当性を評価し、無機物質の発見を導くために広く用いられている。 既存の結晶生成モデルでは、電荷ニュートラルな酸化状態の割り当てを持つ物質を生成できるが、合成材料で観察される酸化状態の分布は不十分である。 この制限に対処するため, 生成中の酸化状態を明確に表現する酸化状態対応結晶拡散モデルであるOxiGenを提案する。 OxiGenは有限状態オートマトンを正確に推論した構造化された出力層を用いて構成することで、大域的な電荷中立性を強制する。 実証的に、OxiGenは酸化状態の忠実度を著しく向上させ、評価方法の中で最も安定でユニークで新規な結晶を生成するとともに、特性条件下でも高い組成妥当性を維持する。

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