The affordable, accurate, and generalizable prediction of spectroscopic observables plays a key role in the analysis of increasingly complex experiments. In this article, we develop and deploy a deep neural network—XANESNET—for predicting the lineshape of first-row transition metal K-edge x-ray absorption near-edge structure (XANES) spectra. XANESNET predicts the spectral intensities using only information about the local coordination geometry of the transition metal complexes encoded in a feature vector of weighted atom-centered symmetry functions. We address in detail the calibration of the feature vector for the particularities of the problem at hand, and we explore the individual feature importance to reveal the physical insight that XANESNET obtains at the Fe K-edge. XANESNET relies on only a few judiciously selected features—radial information on the first and second coordination shells suffices along with angular information sufficient to separate satisfactorily key coordination geometries. The feature importance is found to reflect the XANES spectral window under consideration and is consistent with the expected underlying physics. We subsequently apply XANESNET at nine first-row transition metal (Ti–Zn) K-edges. It can be optimized in as little as a minute, predicts instantaneously, and provides K-edge XANES spectra with an average accuracy of ±2%–4% in which the positions of prominent peaks are matched with a >90% hit rate to sub-eV (∼0.8 eV) error.

1.
G.
Carleo
,
I.
Cirac
,
K.
Cranmer
,
L.
Daudet
,
M.
Schuld
,
N.
Tishby
,
L.
Vogt-Maranto
, and
L.
Zdeborová
,
Rev. Mod. Phys.
91
,
045002
(
2019
).
2.
J.
Gasteiger
and
J.
Zupan
,
Angew. Chem., Int. Ed.
32
,
503
(
1993
).
3.
A. C.
Mater
and
M. L.
Coote
,
J. Chem. Inf. Model.
59
,
2545
(
2019
).
4.
K. T.
Butler
,
D. W.
Davies
,
H.
Cartwright
,
O.
Isayev
, and
A.
Walsh
,
Nature
559
,
547
(
2018
).
5.
W.
Sun
,
Y.
Zheng
,
K.
Yang
,
Q.
Zhang
,
A. A.
Shah
,
Z.
Wu
,
Y.
Sun
,
L.
Feng
,
D.
Chen
,
Z.
Xiao
 et al,
Sci. Adv.
5
,
eaay4275
(
2019
).
6.
N.
Artrith
,
J. Phys: Energy
1
,
032002
(
2019
).
7.
S.
Chibani
and
F.-X.
Coudert
,
APL Mater.
8
,
080701
(
2020
).
8.
R.
Ramprasad
,
R.
Batra
,
G.
Pilania
,
A.
Mannodi-Kanakkithodi
, and
C.
Kim
,
npj Comput. Mater.
3
,
54
(
2017
).
9.
Q.
Tao
,
P.
Xu
,
M.
Li
, and
W.
Lu
,
npj Comput. Mater.
7
,
23
(
2021
).
10.
Z.
Li
,
X.
Ma
, and
H.
Xin
,
Catal. Today
280
,
232
(
2017
).
11.
Z.
Li
,
S.
Wang
,
W. S.
Chin
,
L. E.
Achenie
, and
H.
Xin
,
J. Mater. Chem. A
5
,
24131
(
2017
).
12.
J. R.
Kitchin
,
Nat. Catal.
1
,
230
(
2018
).
13.
A. F.
Zahrt
,
J. J.
Henle
,
B. T.
Rose
,
Y.
Wang
,
W. T.
Darrow
, and
S. E.
Denmark
,
Science
363
,
eaau5631
(
2019
).
14.
R.
Mercado
,
T.
Rastemo
,
E.
Lindelöf
,
G.
Klambauer
,
O.
Engkvist
,
H.
Chen
, and
E.
Jannik Bjerrum
,
Mach. Learn.: Sci. Technol.
2
,
025023
(
2021
).
15.
V. D.
Mouchlis
,
A.
Afantitis
,
A.
Serra
,
M.
Fratello
,
A. G.
Papadiamantis
,
V.
Aidinis
,
I.
Lynch
,
D.
Greco
, and
G.
Melagraki
,
Int. J. Mol. Sci.
22
,
1676
(
2021
).
16.
H.
Achdout
,
A.
Aimon
,
E.
Bar-David
,
H.
Barr
,
A.
Ben-Shmuel
,
J.
Bennett
,
M. L.
Bobby
,
J.
Brun
,
S.
Bvnbs
,
M.
Calmiano
 et al, bioRxiv:10.1101/2020.10.29.339317 (
2020
).
17.
M. H. S.
Segler
,
M.
Preuss
, and
M. P.
Waller
,
Nature
555
,
604
(
2018
).
18.
C. W.
Coley
,
W. H.
Green
, and
K. F.
Jensen
,
Acc. Chem. Res.
51
,
1281
(
2018
).
19.
C. W.
Coley
,
W.
Jin
,
L.
Rogers
,
T. F.
Jamison
,
T. S.
Jaakkola
,
W. H.
Green
,
R.
Barzilay
, and
K. F.
Jensen
,
Chem. Sci.
10
,
370
(
2019
).
20.
P.
Schwaller
,
R.
Petraglia
,
V.
Zullo
,
V. H.
Nair
,
R. A.
Haeuselmann
,
R.
Pisoni
,
C.
Bekas
,
A.
Iuliano
, and
T.
Laino
,
Chem. Sci.
11
,
3316
(
2020
).
21.
J. S.
Schreck
,
C. W.
Coley
, and
K. J. M.
Bishop
,
ACS Cent. Sci.
5
,
970
(
2019
).
22.
V. H.
Nair
,
P.
Schwaller
, and
T.
Laino
,
CHIMIA
73
,
997
(
2019
).
23.
D. P.
Kovács
,
W.
McCorkindale
, and
A. A.
Lee
,
Nat. Commun.
12
,
1695
(
2021
).
24.
P.
Schwaller
,
A. C.
Vaucher
,
T.
Laino
, and
J.-L.
Reymond
,
Mach. Learn.: Sci. Technol.
2
,
015016
(
2021
).
25.
W.
Gao
,
R.
Mercado
, and
C. W.
Coley
, arXiv:2110.06389 (
2021
).
26.
G. B.
Goh
,
N. O.
Hodas
, and
A.
Vishnu
,
J. Comput. Chem.
38
,
1291
(
2017
).
27.
K. T.
Schütt
,
M.
Gastegger
,
A.
Tkatchenko
,
K.-R.
Müller
, and
R. J.
Maurer
,
Nat. Commun.
10
,
5024
(
2019
).
28.
M.
Bogojeski
,
L.
Vogt-Maranto
,
M. E.
Tuckerman
,
K.-R.
Müller
, and
K.
Burke
,
Nat. Commun.
11
,
5223
(
2020
).
29.
F.
Noé
,
A.
Tkatchenko
,
K.-R.
Müller
, and
C.
Clementi
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
71
,
361
(
2020
).
30.
P. O.
Dral
,
J. Phys. Chem. Lett.
11
,
2336
(
2020
).
31.
O. A.
von Lilienfeld
,
K.-R.
Müller
, and
A.
Tkatchenko
,
Nat. Rev. Chem.
4
,
347
(
2020
).
32.
B.
Huang
and
O. A.
Von Lilienfeld
,
Chem. Rev.
121
,
10001
(
2021
).
33.
J.
Westermayr
,
M.
Gastegger
,
K. T.
Schütt
, and
R. J.
Maurer
,
J. Chem. Phys.
154
,
230903
(
2021
).
34.
S.
Chmiela
,
A.
Tkatchenko
,
H. E.
Sauceda
,
I.
Poltavsky
,
K. T.
Schütt
, and
K.-R.
Müller
,
Sci. Adv.
3
,
e1603015
(
2017
).
35.
O. T.
Unke
,
S.
Chmiela
,
H. E.
Sauceda
,
M.
Gastegger
,
I.
Poltavsky
,
K. T.
Schütt
,
A.
Tkatchenko
, and
K.-R.
Müller
,
Chem. Rev.
121
,
10142
(
2021
).
36.
V.
Vassilev-Galindo
,
G.
Fonseca
,
I.
Poltavsky
, and
A.
Tkatchenko
,
J. Chem. Phys.
154
,
094119
(
2021
).
37.
G.
Fonseca
,
I.
Poltavsky
,
V.
Vassilev-Galindo
, and
A.
Tkatchenko
,
J. Chem. Phys.
154
,
124102
(
2021
).
38.
I.
Poltavsky
and
A.
Tkatchenko
,
J. Phys. Chem. Lett.
12
,
6551
(
2021
).
39.
Z.
Qiao
,
M.
Welborn
,
A.
Anandkumar
,
F. R.
Manby
, and
T. F.
Miller
 III
,
J. Chem. Phys.
153
,
124111
(
2020
).
40.
A. S.
Christensen
,
S. K.
Sirumalla
,
Z.
Qiao
,
M. B.
O’Connor
,
D. G. A.
Smith
,
F.
Ding
,
P. J.
Bygrave
,
A.
Anandkumar
,
M.
Welborn
,
F. R.
Manby
 et al,
J. Chem. Phys.
155
,
204103
(
2021
).
41.
M.
Welborn
,
L.
Cheng
, and
T. F.
Miller
 III
,
J. Chem. Theory Comput.
14
,
4772
(
2018
).
42.
L.
Cheng
,
N. B.
Kovachki
,
M.
Welborn
, and
T. F.
Miller
 III
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
6668
(
2019
).
43.
S.
Dick
and
M.
Fernandez-Serra
,
Nat. Commun.
11
,
3509
(
2020
).
44.
W.-K.
Chen
,
X.-Y.
Liu
,
W.-H.
Fang
,
P. O.
Dral
, and
G.
Cui
,
J. Phys. Chem. Lett.
9
,
6702
(
2018
).
45.
P. O.
Dral
,
M.
Barbatti
, and
W.
Thiel
,
J. Phys. Chem. Lett.
9
,
5660
(
2018
).
46.
J.
Westermayr
,
M.
Gastegger
,
M. F. S. J.
Menger
,
S.
Mai
,
L.
González
, and
P.
Marquetand
,
Chem. Sci.
10
,
8100
(
2019
).
47.
J.
Westermayr
and
P.
Marquetand
,
Mach. Learn.: Sci. Technol.
1
,
043001
(
2020
).
48.
J.
Westermayr
,
F. A.
Faber
,
A. S.
Christensen
,
O. A.
von Lilienfeld
, and
P.
Marquetand
,
Mach. Learn.: Sci. Technol.
1
,
025009
(
2020
).
49.
J.
Westermayr
,
P.
Marquetand
, and
P.
Marquetand
,
J. Chem. Phys.
153
,
154112
(
2020
).
50.
J.
Westermayr
and
R. J.
Maurer
,
Chem. Sci.
12
,
10755
(
2021
).
51.
J.
Westermayr
and
P.
Marquetand
,
Chem. Rev.
121
,
9873
(
2021
).
52.
W. B.
How
,
B.
Wang
,
W.
Chu
,
A.
Tkatchenko
, and
O. V.
Prezhdo
,
J. Phys. Chem. Lett.
12
,
12026
(
2021
).
53.
B.
Wang
,
W.
Chu
,
A.
Tkatchenko
, and
O. V.
Prezhdo
,
J. Phys. Chem. Lett.
12
,
6070
(
2021
).
54.
P. O.
Dral
and
M.
Barbatti
,
Nat. Rev. Chem.
5
,
388
(
2021
).
55.
A.
Ullah
and
P. O.
Dral
,
New J. Phys.
23
,
113019
(
2021
).
56.
P.
Emma
,
R.
Akre
,
J.
Arthur
,
R.
Bionta
,
C.
Bostedt
,
J.
Bozek
,
A.
Brachmann
,
P.
Bucksbaum
,
R.
Coffee
,
F.-J.
Decker
 et al,
Nat. Photonics
4
,
641
(
2010
).
57.
E.
Allaria
,
R.
Appio
,
L.
Badano
,
W. A.
Barletta
,
S.
Bassanese
,
S. G.
Biedron
,
A.
Borga
,
E.
Busetto
,
D.
Castronovo
,
P.
Cinquegrana
 et al,
Nat. Photonics
6
,
699
(
2012
).
58.
T.
Ishikawa
,
H.
Aoyagi
,
T.
Asaka
,
Y.
Asano
,
N.
Azumi
,
T.
Bizen
,
H.
Ego
,
K.
Fukami
,
T.
Fukui
,
Y.
Furukawa
 et al,
Nat. Photonics
6
,
540
(
2012
).
59.
D.
Khakhulin
,
F.
Otte
,
M.
Biednov
,
C.
Bömer
,
T.-K.
Choi
,
M.
Diez
,
A.
Galler
,
Y.
Jiang
,
K.
Kubicek
,
F. A.
Lima
 et al,
Appl. Sci.
10
,
995
(
2020
).
60.
M.
Maiuri
,
M.
Garavelli
, and
G.
Cerullo
,
J. Am. Chem. Soc.
142
,
3
(
2019
).
61.
C. A.
Meza Ramirez
,
M.
Greenop
,
L.
Ashton
, and
I.
ur Rehman
,
Appl. Spectrosc. Rev.
56
,
733
(
2021
).
62.
M.
Gastegger
,
J.
Behler
, and
P.
Marquetand
,
Chem. Sci.
8
,
6924
(
2017
).
63.
J. L.
Lansford
and
D. G.
Vlachos
,
Nat. Commun.
11
,
1513
(
2020
).
64.
K.
Ghosh
,
A.
Stuke
,
M.
Todorović
,
P. B.
Jørgensen
,
M. N.
Schmidt
,
A.
Vehtari
, and
P.
Rinke
,
Adv. Sci.
6
,
1801367
(
2019
).
65.
Y.
Zhang
,
S.
Ye
,
J.
Zhang
,
C.
Hu
,
J.
Jiang
, and
B.
Jiang
,
J. Phys. Chem. B
124
,
7284
(
2020
).
66.
R. P.
Xian
,
V.
Stimper
,
M.
Zacharias
,
S.
Dong
,
M.
Dendzik
,
S.
Beaulieu
,
B.
Schölkopf
,
M.
Wolf
,
L.
Rettig
,
C.
Carbogno
,
S.
Bauer
, and
R.
Ernstorfer
, arXiv:2005.10210 (
2020
).
67.
B.-X.
Xue
,
M.
Barbatti
, and
P. O.
Dral
,
J. Phys. Chem. A
124
,
7199
(
2020
).
68.
L.
Pan
,
P.
Zhang
,
C.
Daengngam
,
S.
Peng
, and
M.
Chongcheawchamnan
,
J. Raman Spectrosc.
53
,
6
(
2022
).
69.
Z.
Chen
,
N.
Andrejevic
,
N. C.
Drucker
,
T.
Nguyen
,
R. P.
Xian
,
T.
Smidt
,
Y.
Wang
,
R.
Ernstorfer
,
D. A.
Tennant
,
M.
Chan
, and
M.
Li
,
Chem. Phys. Rev.
2
,
031301
(
2021
).
70.
F. M.
Paruzzo
,
A.
Hofstetter
,
F.
Musil
,
S.
De
,
M.
Ceriotti
, and
L.
Emsley
,
Nat. Commun.
9
,
4501
(
2018
).
71.
C. D.
Rankine
,
M. M. M.
Madkhali
, and
T. J.
Penfold
,
J. Phys. Chem. A
124
,
4263
(
2020
).
72.
M. M. M.
Madkhali
,
C. D.
Rankine
, and
T. J.
Penfold
,
Molecules
25
,
2715
(
2020
).
73.
M. M. M.
Madkhali
,
C. D.
Rankine
, and
T. J.
Penfold
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
23
,
9259
(
2021
).
74.
E.
Falbo
,
C. D.
Rankine
, and
T. J.
Penfold
,
Chem. Phys. Lett.
780
,
138893
(
2021
).
75.
M. R.
Carbone
,
S.
Yoo
,
M.
Topsakal
, and
D.
Lu
,
Phys. Rev. Mater.
3
,
033604
(
2019
).
76.
M. R.
Carbone
,
M.
Topsakal
,
D.
Lu
, and
S.
Yoo
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
156401
(
2020
).
77.
K.
Mathew
,
C.
Zheng
,
D.
Winston
,
C.
Chen
,
A.
Dozier
,
J. J.
Rehr
,
S. P.
Ong
, and
K. A.
Persson
,
Sci. Data
5
,
180151
(
2018
).
78.
C.
Zheng
,
K.
Mathew
,
C.
Chen
,
Y.
Chen
,
H.
Tang
,
A.
Dozier
,
J. J.
Kas
,
F. D.
Vila
,
J. J.
Rehr
,
L. F. J.
Piper
,
K. A.
Persson
, and
S. P.
Ong
,
npj Comput. Mater.
4
,
12
(
2018
).
79.
C.
Zheng
,
C.
Chen
,
Y.
Chen
, and
S. P.
Ong
,
Patterns
1
,
100013
(
2020
).
80.
J.
Timoshenko
,
D.
Lu
,
Y.
Lin
, and
A. I.
Frenkel
,
J. Phys. Chem. Lett.
8
,
5091
(
2017
).
81.
J.
Timoshenko
,
A.
Halder
,
B.
Yang
,
S.
Seifert
,
M. J.
Pellin
,
S.
Vajda
, and
A. I.
Frenkel
,
J. Phys. Chem. C
122
,
21686
(
2018
).
82.
J.
Timoshenko
,
M.
Ahmadi
, and
B.
Roldan Cuenya
,
J. Phys. Chem. C
123
,
20594
(
2019
).
83.
M.
Ahmadi
,
J.
Timoshenko
,
F.
Behafarid
, and
B.
Roldan Cuenya
,
J. Phys. Chem. C
123
,
10666
(
2019
).
84.
J.
Timoshenko
,
C. J.
Wrasman
,
M.
Luneau
,
T.
Shirman
,
M.
Cargnello
,
S. R.
Bare
,
J.
Aizenberg
,
C. M.
Friend
, and
A. I.
Frenkel
,
Nano Lett.
19
,
520
(
2019
).
85.
J.
Timoshenko
and
A. I.
Frenkel
,
ACS Catal.
9
,
10192
(
2019
).
86.
I.
Miyazato
,
L.
Takahashi
, and
K.
Takahashi
,
Mol. Syst. Des. Eng.
4
,
1014
(
2019
).
87.
S. B.
Torrisi
,
M. R.
Carbone
,
B. A.
Rohr
,
J. H.
Montoya
,
Y.
Ha
,
J.
Yano
,
S. K.
Suram
, and
L.
Hung
,
npj Comput. Mater.
6
,
109
(
2020
).
88.
S.
Kiyohara
and
T.
Mizoguchi
,
J. Phys. Soc. Jpn.
89
,
103001
(
2020
).
89.
A. A.
Guda
,
S. A.
Guda
,
A.
Martini
,
A. L.
Bugaev
,
M. A.
Soldatov
,
A. V.
Soldatov
, and
C.
Lamberti
,
Radiat. Phys. Chem.
175
,
108430
(
2020
).
90.
S. A.
Guda
,
A. S.
Algasov
,
A. A.
Guda
,
A.
Martini
,
A. N.
Kravtsova
,
A. L.
Bugaev
,
L. V.
Guda
, and
A. V.
Soldatov
,
J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech.
15
,
934
(
2021
).
91.
D. Y.
Kirsanova
,
M. A.
Soldatov
,
Z. M.
Gadzhimagomedova
,
D. M.
Pashkov
,
A. V.
Chernov
,
M. A.
Butakova
, and
A. V.
Soldatov
,
J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech.
15
,
485
(
2021
).
92.
E. G.
Kozyr
,
A. L.
Bugaev
,
S. A.
Guda
,
A. A.
Guda
,
K. A.
Lomachenko
,
K.
Janssens
,
S.
Smolders
,
D.
De Vos
, and
A. V.
Soldatov
,
J. Phys. Chem. C
125
,
27844
(
2021
).
93.
D. M.
Pashkov
,
A. A.
Guda
,
M. V.
Kirichkov
,
S. A.
Guda
,
A.
Martini
,
S. A.
Soldatov
, and
A. V.
Soldatov
,
J. Phys. Chem. C
125
,
8656
(
2021
).
94.
A.
Martini
,
A. L.
Bugaev
,
S. A.
Guda
,
A. A.
Guda
,
E.
Priola
,
E.
Borfecchia
,
S.
Smolders
,
K.
Janssens
,
D.
De Vos
, and
A. V.
Soldatov
,
J. Phys. Chem. A
125
,
7080
(
2021
).
95.
A.
Martini
,
A. A.
Guda
,
S. A.
Guda
,
A. L.
Bugaev
,
O. V.
Safonova
, and
A. V.
Soldatov
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
23
,
17873
(
2021
).
96.
A.
Tereshchenko
,
D.
Pashkov
,
A.
Guda
,
S.
Guda
,
Y.
Rusalev
, and
A.
Soldatov
,
Molecules
27
,
357
(
2022
).
97.
S.
Tetef
,
N.
Govind
, and
G. T.
Seidler
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
23
,
23586
(
2021
).
98.
P. M.
Mishra
,
L.
Avaldi
,
P.
Bolognesi
,
K. C.
Prince
,
R.
Richter
, and
U. R.
Kadhane
,
J. Phys. Chem. A
118
,
3128
(
2014
).
99.
Y.
Mei
,
C.
Li
,
N. Q.
Su
, and
W.
Yang
,
J. Phys. Chem. A
123
,
666
(
2018
).
100.
K. T.
Schütt
,
H.
Glawe
,
F.
Brockherde
,
A.
Sanna
,
K. R.
Müller
, and
E. K. U.
Gross
,
Phys. Rev. B
89
,
205118
(
2014
).
101.
K. T.
Schütt
,
H. E.
Sauceda
,
P.-J.
Kindermans
,
A.
Tkatchenko
, and
K.-R.
Müller
,
J. Chem. Phys.
148
,
241722
(
2018
).
102.
A.
Stuke
,
M.
Todorović
,
M.
Rupp
,
C.
Kunkel
,
K.
Ghosh
,
L.
Himanen
, and
P.
Rinke
,
J. Chem. Phys.
150
,
204121
(
2019
).
103.
O.
Rahaman
and
A.
Gagliardi
,
J. Chem. Inf. Model.
60
,
5971
(
2020
).
104.
A.
Sanchez-Gonzalez
,
P.
Micaelli
,
C.
Olivier
,
T.
Barillot
,
M.
Ilchen
,
A.
Lutman
,
A.
Marinelli
,
T.
Maxwell
,
A.
Achner
,
M.
Agåker
 et al,
Nat. Commun.
8
,
15461
(
2017
).
105.
A. A.
Kananenka
,
K.
Yao
,
S. A.
Corcelli
, and
J. L.
Skinner
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
6850
(
2019
).
106.
C. D.
Rankine
and
T. J.
Penfold
,
J. Phys. Chem. A
125
,
4276
(
2021
).
107.
G.
Capano
,
M.
Chergui
,
U.
Rothlisberger
,
I.
Tavernelli
, and
T. J.
Penfold
,
J. Phys. Chem. A
118
,
9861
(
2014
).
108.
G.
Capano
,
T. J.
Penfold
,
U.
Röthlisberger
, and
I.
Tavernelli
,
CHIMIA
68
,
227
(
2014
).
109.
G.
Capano
,
C. J.
Milne
,
M.
Chergui
,
U.
Rothlisberger
,
I.
Tavernelli
, and
T. T. J.
Penfold
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
48
,
214001
(
2015
).
110.
T.
Katayama
,
T.
Northey
,
W.
Gawelda
,
C. J.
Milne
,
G.
Vankó
,
F. A.
Lima
,
R.
Bohinc
,
Z.
Németh
,
S.
Nozawa
,
T.
Sato
 et al,
Nat. Commun.
10
,
3606
(
2019
).
111.
N. H.
List
,
A. L.
Dempwolff
,
A.
Dreuw
,
P.
Norman
, and
T. J.
Martínez
,
Chem. Sci.
11
,
4180
(
2020
).
112.
T.
Northey
,
J.
Norell
,
A. E. A.
Fouda
,
N. A.
Besley
,
M.
Odelius
, and
T. J.
Penfold
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
22
,
2667
(
2020
).
113.
T. J.
Penfold
,
M.
Pápai
,
T.
Rozgonyi
,
K. B.
Møller
, and
G.
Vankó
,
Faraday Discuss.
194
,
731
(
2016
).
114.
S. P.
Neville
,
V.
Averbukh
,
S.
Patchkovskii
,
M.
Ruberti
,
R.
Yun
,
M.
Chergui
,
A.
Stolow
, and
M. S.
Schuurman
,
Faraday Discuss.
194
,
117
(
2016
).
115.
S. P.
Neville
,
V.
Averbukh
,
M.
Ruberti
,
R.
Yun
,
S.
Patchkovskii
,
M.
Chergui
,
A.
Stolow
, and
M. S.
Schuurman
,
J. Chem. Phys.
145
,
144307
(
2016
).
116.
S. P.
Neville
,
M.
Chergui
,
A.
Stolow
, and
M. S.
Schuurman
,
Phys. Rev. Lett.
120
,
243001
(
2018
).
117.
I.
Seidu
,
S. P.
Neville
,
R. J.
MacDonell
, and
M. S.
Schuurman
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
24
,
1345
(
2022
).
118.
T. J.
Penfold
,
J.
Szlachetko
,
F. G.
Santomauro
,
A.
Britz
,
W.
Gawelda
,
G.
Doumy
,
A. M.
March
,
S. H.
Southworth
,
J.
Rittmann
,
R.
Abela
 et al,
Nat. Commun.
9
,
478
(
2018
).
119.
N.
Huse
,
H.
Wen
,
D.
Nordlund
,
E.
Szilagyi
,
D.
Daranciang
,
T. A.
Miller
,
A.
Nilsson
,
R. W.
Schoenlein
, and
A. M.
Lindenberg
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
11
,
3951
(
2009
).
120.
G.
Gavrila
,
K.
Godehusen
,
C.
Weniger
,
E. T. J.
Nibbering
,
T.
Elsaesser
,
W.
Eberhardt
, and
P.
Wernet
,
Appl. Phys. A
96
,
11
(
2009
).
121.
M.
Reinhard
,
T. J.
Penfold
,
F. A.
Lima
,
J.
Rittmann
,
M. H.
Rittmann-Frank
,
R.
Abela
,
I.
Tavernelli
,
U.
Rothlisberger
,
C. J.
Milne
, and
M.
Chergui
,
Struct. Dyn.
1
,
024901
(
2014
).
122.
V.-T.
Pham
,
T. J.
Penfold
,
R. M.
van der Veen
,
F.
Lima
,
A.
El Nahhas
,
S. L.
Johnson
,
P.
Beaud
,
R.
Abela
,
C.
Bressler
,
I.
Tavernelli
 et al,
J. Am. Chem. Soc.
133
,
12740
(
2011
).
123.
J.
Szlachetko
,
J.
,
M.
Nachtegaal
,
U.
Hartfelder
,
J.-C.
Dousse
,
J.
Hoszowska
,
D. L.
Abreu Fernandes
,
H.
Shi
, and
C.
Stampfl
,
J. Phys. Chem. Lett.
5
,
80
(
2014
).
124.
O.
Cannelli
,
C.
Bacellar
,
R. A.
Ingle
,
R.
Bohinc
,
D.
Kinschel
,
B.
Bauer
,
D. S.
Ferreira
,
D.
Grolimund
,
G. F.
Mancini
, and
M.
Chergui
,
Struct. Dyn.
6
,
064303
(
2019
).
125.
Y.
Lecun
,
Y.
Bengio
, and
G.
Hinton
,
Nature
521
,
436
(
2015
).
126.
Quantum Machine, 2021, quantum-machine.org/datasets.
127.
D.
Balcells
and
B. B.
Skjelstad
,
J. Chem. Inf. Model.
60
,
6135
(
2020
).
128.
O.
Bunău
and
Y.
Joly
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
345501
(
2009
).
129.
O.
Bunău
,
A. Y.
Ramos
, and
Y.
Joly
,
International Tables for Crystallography, Vol. I: X-ray Absorption Spectroscopy and Related Techniques
(
Wiley
,
2021
).
130.
D. P.
Kingma
and
J. L.
Ba
, arXiv:1412.6980 (
2014
).
131.
K.
He
,
X.
Zhang
,
S.
Ren
, and
J.
Sun
, arXiv:1502.01852 (
2015
).
132.
M.
Abadi
,
A.
Agarwal
,
P.
Barham
,
E.
Brevdo
,
Z.
Chen
,
C.
Citro
,
G. S.
Corrado
,
A.
Davis
,
J.
Dean
,
M.
Devin
 et al, “
TensorFlow: Large-scale machine learning on heterogeneous distributed systems
,” (
2015
); available at tensorflow.org.
133.
134.
F.
Pedregosa
,
G.
Varoquaux
,
A.
Gramfort
,
V.
Michel
,
B.
Thirion
,
O.
Grisel
,
M.
Blondel
,
P.
Prettenhofer
,
R.
Weiss
,
V.
Dubourg
 et al,
J. Mach. Learn. Res.
12
,
2825
(
2011
).
135.
A.
Hjorth Larsen
,
J.
Jørgen Mortensen
,
J.
Blomqvist
,
I. E.
Castelli
,
R.
Christensen
,
M.
Dułak
,
J.
Friis
,
M. N.
Groves
,
B.
Hammer
,
C.
Hargus
 et al,
J. Phys.: Condens. Matter
29
,
273002
(
2017
).
137.
M.
Gastegger
,
L.
Schwiedrzik
,
M.
Bittermann
,
F.
Berzsenyi
, and
P.
Marquetand
,
J. Chem. Phys.
148
,
241709
(
2018
).
138.
J.
Behler
and
M.
Parrinello
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
146401
(
2007
).
139.
J.
Behler
,
J. Chem. Phys.
134
,
074106
(
2011
).
140.
J.
Behler
,
Chem. Rev.
121
,
10037
(
2021
).
141.
G.
Imbalzano
,
A.
Anelli
,
D.
Giofré
,
S.
Klees
,
J.
Behler
, and
M.
Ceriotti
,
J. Chem. Phys.
148
,
241730
(
2018
).
142.
T. J.
Penfold
,
C. J.
Milne
, and
M.
Chergui
,
Adv. Chem. Phys.
153
,
1
(
2013
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.