联合研发智能衍射分析工具MatDiffract上线运行

近日，由中国科学院高能物理研究所、散裂中子源科学中心、中国科学院东莞材料科学与技术研究所及松山湖材料实验室联合研制的智能衍射分析软件MatDiffract（https://matdiffract.nhepsdc.cn）在国家高能物理科学数据中心平台正式发布。这标志着我国“材料数据库+AI算法+大科学装置”一体化数智研发体系实质性落地，也凸显出Atomly数据库与“AI+材料科学”深度融合对关键材料自主创新的战略支撑作用。

衍射数据解析是材料科学中揭示物质微观结构的关键环节。长期以来，国内衍射图谱解析高度依赖JADE、TOPAS等海外商用软件及境外专业晶体数据库。由于我国材料类工业软件起步较晚、产业基础薄弱，核心分析工具长期缺乏成熟的国产替代方案。传统人工解析模式下，面对同步辐射、散裂中子源产生的大通量实验图谱，科研人员需手动完成寻峰、物相匹配和参数精修，单样品耗时可达数小时，严重制约新材料研发迭代效率；而在多相重叠衍射峰、微量杂质信号、纳米晶粒宽化等复杂场景中，人工处理的分辨能力亦十分有限，大科学装置的数据价值难以充分释放。近年来，科技部、工信部等国家部委持续布局国家级材料科学数据库建设，但国内现有材料数据库整体仍与国际知名头部数据库存在明显代际差距。

针对上述痛点，MatDiffract聚焦衍射图谱解析核心环节，具备多物相自动识别与全自动精修两大核心功能。其底层是依托Atomly国产无机晶体材料数据库——该数据库是国内少数可全面对标美国Materials Project等国际头部平台的综合性无机材料科学数据库，目前已自主完成超过35万套无机晶体全维度数据生产，晶体化合物总量、电子能带及热力学相图数据规模接近国际头部数据库的两倍，服务全国科研人员超8000人，正稳步推进材料底层数据资源的国产替代。在此基础上，MatDiffract融合高通量计算与人工智能算法，可一站式实现多类型衍射数据的自动化、高精度解析。

与依赖简单峰值比对和特征匹配的传统AI衍射算法不同，MatDiffract创新引入向量数据库技术，构建了专属衍射图谱特征向量检索体系，显著提升复杂实测衍射谱图的识别与拟合精度。其智能检索、物相识别及全自动精修算法均拥有完整自主知识产权，并已获两项授权发明专利。

软件深度内嵌Atomly完整晶体结构资源，覆盖实验室X射线衍射、同步辐射高能XRD、散裂中子源飞行时间中子衍射等多种应用场景。通过“AI多物相识别+一键式精修”实现自动化分析，可一键输出物相组成、晶胞参数、晶粒尺寸等全套定量结果，并支持海量实验数据的高效批处理。相比依赖海外数据库的主流工具，MatDiffract以完全自主可控的底层数据和自研AI算法，构建起“计算筛选-AI解析-实验验证-数据回流”的闭环国产材料数智研发模式。