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Arxiv论文总结报告
基本信息
- 生成时间:2025-10-01 12:12:56
- 使用模型:gemini-flash-latest
- 论文数量:75 篇
论文总结
- 作者: Tzu-Chi Hsieh, Cong Xiao, Yi-Ting Hsu
- 研究目的: 证明博戈柳博夫准粒子(Bogoliubov quasiparticles)的贝里曲率(Berry curvature)如何在清洁、无涡旋的超导态中产生本征能斯特效应(Nernst response)。
- 主要发现: 贝里曲率能够在本征超导态中产生能斯特效应,尤其在二维自旋轨道耦合系统中,该效应可作为探测贝里曲率和配对对称性的直接探针。
- 作者: Eka Nurfani, Haifa Salsabila, Dwiky I. Bakhtiar, Wahyu S. Sipahutar, M Alvien Ghifari, Rishal Asri, Meqorry Yusfi, Tarmizi Taher, Aditya Rianjanu, Robi Kurniawan
- 研究目的: 探究山竹皮和仙草叶天然染料混合比例对染料敏化太阳能电池(DSSC)的光学、形态和光伏性能的影响。
- 主要发现: 1:3(山竹皮:仙草叶)的复合染料比例实现了最高的功率转换效率(PCE)达3.50%,证明了混合天然敏化剂能拓宽光吸收光谱并产生协同效应。
- 作者: Shouvik Sur, Yiming Wang, Mounica Mahankali, Silke Paschen, Qimiao Si
- 研究目的: 探究将量子临界模式直接耦合到量子腔场中时,量子临界涨落对光子介导响应能力的影响。
- 主要发现: 量子临界性极大地促进了超辐射(superradiance)的发生,使得转变在极小的光物质耦合下即可实现,并伴随着强化的本征挤压(intrinsic squeezing)。
- 作者: Ke Liu, Fangyu Xiong, Fa Wang
- 研究目的: 提出投影的Holstein-Primakoff玻色子表示法,以解决标准表示法在描述有限$S$量子自旋系统时忽略投影算符和正规序化导致的问题。
- 主要发现: 提出了精确的正规序化和投影的Holstein-Primakoff玻色子表示,该方法能在铁磁或完全极化状态下精确得出二磁振子相互作用项。
- 作者: Anzumaan R. Chakraborty, Fan Yang, Turan Birol, Rafael M. Fernandes
- 研究目的: 论证在具有奇数子晶格且电子相互作用促进非均匀磁矩的晶格中,可以实现轨道交错磁性(orbital altermagnetic-like states)。
- 主要发现: 在接近范霍夫奇点的kagome金属模型中,电荷密度波和环电流不稳定性导致了轨道铁磁、反铁磁和交错磁性相的出现,并可能应用于$A\text{V}_3\text{Sb}_5$家族材料。
- 作者: André Oliveira Pinheiro
- 研究目的: 利用规范/引力对偶性(gauge/gravity duality)研究具有精确和近似高阶形式对称性系统的低能动力学。
- 主要发现: 揭示了对偶边界理论中丰富的弛豫动力学、涌现光子和对偶关系,并将自下而上的全息理论扩展到弱破缺的高阶形式对称性。
- 作者: Tímea Nóra Török, Roland Kövecs, Ferenc Braun, Zsigmond Pollner, Tamás Zeffer, Nguyen Quoc Khánh, László Pósa, Péter Révész, Heungsoo Kim, Alberto Piqué, András Halbritter, János Volk
- 研究目的: 提出并测试一种基于Mott忆阻器(memristor)的听觉传感单元,用于全植入式人工耳蜗的频率选择性检测和神经尖峰编码。
- 主要发现: 该压电-MEMS悬臂梁与$\text{VO}_2$纳米间隙Mott忆阻器振荡电路结合的传感单元,能够在生物学现实振幅下实现频率选择性检测和传入刺激的尖峰率编码。
- 作者: Bastien Girault, Miguel F. Paulos, Philine van Vliet
- 研究目的: 研究共形缺陷(conformal defects)自发破缺体共形场论(CFT)对称性代数对缺陷CFT数据的影响。
- 主要发现: 破缺的Ward恒等式推导出了关于缺陷CFT数据和体算符DOE数据的普适求和规则(defect soft theorems),并为缺陷OPE数据提供了精确的最优界限。
- 作者: Jian Guo Pan, Lin Wang, Xia Cai
- 研究目的: 提出一种自动化深度学习框架,用于扫描电子显微镜(SEM)图像分析,以精确识别和量化钙钛矿太阳能电池薄膜中的相和缺陷。
- 主要发现: 基于改进的YOLOv8x架构的PerovSegNet模型实现了87.25%的平均精度,显著优于基线模型,并能提供可靠的晶粒级定量指标,实现实时过程监控。
- 作者: Nika Gribova, Anatoly Zvezdin, Vladimir Belotelov
- 研究目的: 建立一个统一的理论框架,描述任意偏振和高频电磁脉冲通过塞曼相互作用激发铁磁材料中自旋进动的特性。
- 主要发现: 在长脉冲状态下,圆偏振磁场充当有效整流磁场,而短脉冲状态下,任何偏振(包括线性)都能激发自由自旋进动,且存在最佳脉冲持续时间。
- 作者: Caspar Groiseau, Miguel Á. Martínez-García, Diego Martín-Cano, Carlos Sánchez Muñoz
- 研究目的: 提出一种在太赫兹(THz)频段,由相干光脉冲序列触发的确定性单光子源方案。
- 主要发现: 该方案利用单极量子发射体的永久偶极矩,通过共振耦合到混合THz腔,实现了高效率、高纯度和可调谐的THz单光子发射。
- 作者: Caitlin S. Kengle, Sean M. Thomas, Roman Movshovich, Shengzhi Zhang, Eun Sang Choi, Minseong Lee, Priscila F. S. Rosa, Allen O. Scheie
- 研究目的: 研究候选三角量子自旋液体(QSL)材料$\text{YbCu}_{1.14}\text{Se}_2$的基态特性,并评估结构缺陷的影响。
- 主要发现: $\text{YbCu}_{1.14}\text{Se}_2$未显示磁有序或QSL基态的有力证据,但其行为与其它无序三角晶格材料相似,表明其可能处于二维随机单重态相(2D random singlet phase)。
- 作者: Sixuan Chen, Zhiheng Yao, Ning Xia, Shusen Ye, Hongrui Zhang, Jianfa Zhao, Qingqing Liu, Changqing Jin, Shuo Yang, Yayu Wang
- 研究目的: 提出一个唯象模型,解释铜酸盐中掺杂空穴的局域化行为、半填充金属态的恢复以及超导配对机制。
- 主要发现: 掺杂空穴形成局域的电子分子,恢复了半填充金属态,且分子轨道上的自旋单重态可以介导剩余费米面上的巡游空穴配对。
- 作者: Alexei V. Tkachenko
- 研究目的: 引入基于超图(hypergraph)的框架(Blocks \& Bonds, B\&B),用于编码可编程自组装系统中的定向多色相互作用和层次结构。
- 主要发现: B\&B超图框架定义了结构复杂性和组成复杂性,并通过“复杂性不等式”关联两者,为跨尺度的复杂性分类和可编程物质设计提供了统一且可扩展的语言。
- 作者: David Haink, Andreas A. Buchheit, Benedikt Fauseweh
- 研究目的: 将Kitaev链模型扩展到包含幂律长程相互作用,并在自洽框架下研究拓扑边缘模式的特性。
- 主要发现: 在自洽长程Kitaev链(seco-LRKC)中,拓扑边缘模式即使在波函数重叠消失的情况下也会杂化,但代数边缘模式衰减在热力学极限下仍然存在。
- 作者: Guangwu Zhang, Xing Xiang, Ziyan Qian, Yixin Xu, Shengying Yue, Hyejin Jang, Lin Yang, Yanguang Zhou, Xinyu Wang, Qiye Zheng
- 研究目的: 研究应变梯度(strain gradient)对$\beta-\text{Ga}_2\text{O}_3$热输运特性的影响,特别是与热各向异性的关系。
- 主要发现: 应变梯度解锁了一种比均匀应变更强的热导率($k$)抑制机制,并且实现了热抑制与热各向异性的解耦,为下一代电子器件的热管理提供了设计工具。
- 作者: Hikaru Yamazaki, Masashi Uemura, Haruhi Tanaka, Tokuro Hata, Chaojing Lin, Takafumi Akiho, Koji Muraki, Toshimasa Fujisawa
- 研究目的: 演示如何利用量子霍尔边缘通道中非热化的Tomonaga-Luttinger(TL)液体实现高效的废热能量收集。
- 主要发现: 相较于准热平衡的TL液体,非热态TL液体能够产生更大的电动势和更高的转换效率,证明了TL液体作为非热载流子在高效能量收集中的潜力。
- 作者: Paniz Foshat, Samane Kalhor, Shima Poorgholam-khanjari, Douglas Paul, Martin Weides, Kaveh Delfanazari
- 研究目的: 研究集成在$\text{Si}/\text{SiGe}$量子阱上的氮化铌(NbN)共面波导谐振器,以评估其作为CMOS兼容量子硬件平台的性能和鲁棒性。
- 主要发现: 该混合器件展示了可重现的性能和超过两年的稳定运行,分析结果为开发低损耗、CMOS兼容的超导电路提供了设计指导。
- 作者: Akihiko Sekine, Ryo Murakami, Yoshiyasu Doi
- 研究目的: 综述微波到光子量子转导(quantum transduction)的最新理论和实验进展,该技术对于构建量子互连网络至关重要。
- 主要发现: 综述了基于输入-输出形式主义的通用理论,并详细介绍了通过光机效应、电光效应、磁光效应和原子系综实现量子转导的主要方法和最新实验进展。
- 作者: Abdiel de Jesús Espinosa-Champo, Gerardo G. Naumis
- 研究目的: 研究在Creutz梯模型中,局域Hubbard相互作用$U$对拓扑、磁性和量子几何性质的影响。
- 主要发现: 随着$U$的增加,系统经历了一个一阶的磁性(反铁磁到铁磁)和拓扑性(Zak相从$\pm\pi$到$0$)同步相变,且量子几何的Fubini-Study度量发散精确地标志了拓扑相变。
- 作者: Yuriy Dublenych
- 研究目的: 利用团簇方法,对具有最近邻双线性和双二次交换的锯齿形梯形晶格上的经典海森堡和XY模型的基态问题提供精确完整的解。
- 主要发现: 几何阻挫导致了丰富的相图,包括不公度螺旋有序及其共线极限,以及倾斜和非共面(锥形)结构,并发现了两种不同的螺旋相。
- 作者: Luize Dipane, Liora Kotlara, Viktors Vibornijs, Katrina Laganovska, Aleksejs Zolotarjovs, Eriks Dipans, Jevgenijs Gabrusenoks, Boris Polyakov, Edgars Butanovs
- 研究目的: 演示通过优化两步生长过程中的硒化温度,实现对过渡金属二硫化物(TMD)壳层在$\text{ZnSe}$基核壳纳米线(NWs)上形态的控制。
- 主要发现: 通过优化硒化温度,成功制备了$\text{ZnSe}-\text{MoSe}_2$和$\text{ZnSe}-\text{WSe}_2$核壳纳米线,并证明了TMD壳层形态可以通过温度控制,这归因于不同的生长机制。
- 作者: Thomas Schuster, Fermi Ma, Alex Lombardi, Fernando Brandao, Hsin-Yuan Huang
- 研究目的: 引入并构建“强幺正设计”(strong unitary designs)和“强伪随机幺正”(strong PRUs)的概念,以捕捉涉及幺正算符$U$及其逆、共轭和转置的量子信息实验。
- 主要发现: 构造了具有最优电路深度$O(\log n)$的强幺正设计和强PRUs,并从操作层面证明了最快混合的量子系统在对数时间内重现Haar随机行为的快速混合猜想。
- 作者: Yunhai Li, Zewen Wu, Miao Zhang, Junyi Wang, Shengjun Yuan
- 研究目的: 介绍紧束缚传播方法(TBPM)的大规模模拟软件包TBPLaS的2.0版本,包括其显著的性能提升和新增功能。
- 主要发现: TBPLaS 2.0通过C++重写核心求解器和建模工具,实现了数倍到数量级的效率提升,并新增了自旋织构、贝里曲率和GPU计算支持等功能。
- 作者: Tianzhao Xu, Zhencai Li, Kai Zheng, Hanmeng Zhang, Kenji Shinozaki, Huotian Zhang, Lars R. Jensen, Feng Gao, Jinjun Ren, Yanfei Zhang, Yuanzheng Yue
- 研究目的: 报告一种新的制备金属无机-有机络合物(MIOC)玻璃的方法,以克服大多数MIOC前驱体在熔化前分解的挑战。
- 主要发现: 结合慢速溶剂去除和后续淬火的新方法成功制备了稳定的MIOC玻璃,结构分析表明氢键在连接四面体单元和促进MIOC玻璃形成中起着关键作用。
- 作者: Hou-Jian Duan, Miao-Sheng Fang, Ming-Xun Deng, Ruiqiang Wang
- 研究目的: 研究在二维$d$-波交替磁体中,奈尔矢量取向和Rashba自旋轨道耦合(SOC)强度如何影响Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) 相互作用。
- 主要发现: 奈尔矢量取向可以通过无SOC的Ising项精确确定,或通过有SOC的DM项定性推断;同时,交替磁性和SOC的协同作用产生了一种新型的Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 分量,并且RKKY自旋模型随SOC强度和奈尔矢量取向表现出五种不同的演化机制。
- 作者: Andreas A. Buchheit, Jonathan K. Busse, Torsten Keßler, Filipp N. Rybakov
- 研究目的: 解决在周期性边界条件下,高效精确计算均匀$d$维体及其无限$n$维阵列副本之间的幂律相互作用势及其高阶导数的问题。
- 主要发现: 提出了一种基于广义$\zeta$函数的高效计算方法($\zeta$展开),该方法通过补充一个涉及$\zeta$函数导数的校正项,实现了对无限晶格和广义Riesz势的精确求和,计算成本与截断求和方案相当,但精度可达机器精度。
- 作者: Qichen Xu, Anna Delin
- 研究目的: 开发一个通用的优化框架,用于系统性地扩展和映射复杂系统的局部过渡态网络。
- 主要发现: 提出了一个结合多目标探索器和双层最小模式核的GPU加速优化框架,该框架能够高效、准确地识别过渡态,并在原子自旋和笛卡尔原子模型中成功恢复已知路径并揭示了新的机制,例如默子-反默子介导的斯格明子复制和湮灭。
- 作者: D. O. Oriekhov, Stan Bergkamp, Guliuxin Jin, Juan Daniel Torres Luna, Badr Zouggari, Sibren van der Meer, Naoual El Yazidi, Eliska Greplova
- 研究目的: 在拓扑相分类的背景下,探究物理量概念与其机器学习近似之间的联系,并评估机器学习模型学习拓扑物理的能力。
- 主要发现: 构建了一个精确表达实空间拓扑不变量的混合张量-神经网络对象,并基准测试了其准确性和可训练性,突显了学习拓扑不变量所面临的挑战。
- 作者: Martina Trahms, Bharti Mahendru, Clemens B. Winkelmann, Katharina J. Franke
- 研究目的: 研究微波驱动下原子尺度约瑟夫森结(包括含单个磁性吸附原子的结)的相干特性和输运机制。
- 主要发现: 纯Pb-Pb结表现出迟滞的Shapiro台阶,表明存在相干共振态;而含磁性吸附原子的结中,相干性迅速被抑制,这归因于通过Yu-Shiba-Rusinov (YSR) 态的光子辅助准粒子隧穿。
- 作者: Zhongyi Jiang, Simon Geisert, Sören Ihssen, Ioan M. Pop, Mohammad H. Ansari
- 研究目的: 提出一种多模可调谐耦合器设计,以解决传统单模耦合器在超导量子处理器中导致的串扰、泄漏误差和残余波函数离域问题。
- 主要发现: 该多模耦合器实现了跨激发流形的非线性控制,在单激发流形中实现了高开关比,同时抑制了双激发流形中的耦合,并在解耦点实现了量子位之间的完全局域化,从而提高了量子门的保真度。
- 作者: Ziyue Qi, Yi Zhang, Mingpu Qin, Hongming Weng, Kun Jiang
- 研究目的: 提出一种基于密度矩阵形式的新方法来研究安德森局域化现象及其与相互作用的耦合。
- 主要发现: 该方法通过模块化密度矩阵成功提取了准一维系统中的局域化长度,并成功捕获了三维和二维(含SOC)安德森模型中的金属-绝缘体转变,更重要的是,它揭示了在Hubbard相互作用和无序存在下二维金属相的存在。
- 作者: Andreas Werbrouck, Marshall B. Lindsay, Matthew Maschmann, Matthias J. Young
- 研究目的: 测试大型语言模型(LLM)代理在材料科学中进行知识发现的潜力,特别是应用于原子层处理(ALP)领域。
- 主要发现: 通过将LangGraph工具功能应用于黑箱函数,证明了LLM代理能够在没有明确指令的情况下,在ALP反应器模拟中探索、发现和利用不同的化学相互作用,展示了其在知识发现中的潜力和路径依赖性。
- 作者: Sizheng Cao, Xian-Hui Ge
- 研究目的: 利用纠缠不对称性作为直接探针,研究快速混合(fast scrambling)系统(如复杂Sachdev–Ye–Kitaev (cSYK) 模型)中的对称性恢复动力学。
- 主要发现: 在cSYK模型中,纠缠不对称性在猝灭后迅速衰减,伴随着体积定律的纠缠增长,揭示了量子Mpemba效应:离对称性越远的初始态弛豫得越快,并接近更低的残余不对称性。
- 作者: Yi Cui, Zhanlong Wu, Zhongcen Sun, Kefan Du, Jun Luo, Shuo Li, Jie Yang, Jinchen Wang, Rui Zhou, Qian Chen, Yoshimitsu Kohama, Atsuhiko Miyata, Zhuo Yang, Rong Yu, Weiqiang Yu
- 研究目的: 通过高场磁化、磁热效应(MCE)和核磁共振(NMR)测量,研究三角晶格反铁磁体Rb$_2$Co(SeO$_3$)$_2$中的磁有序相和量子临界性。
- 主要发现: 在2 T到15.8 T之间观察到有能隙的向上-向上-向下(UUD)磁有序相,在15.8 T到18.5 T之间存在具有无能隙自旋激发的自旋超固态,并且在$H_{\rm C}\approx 19.5$ T处存在连续量子相变和普适量子临界标度。
- 作者: Michelle Ocker, Franziska Walther, Nour Maraytta, Matthieu Le Tacon, Michael Merz, Cornelius Krellner, Kristin Kliemt
- 研究目的: 研究单晶EuPd$_3$Si$_2$的结构、化学性质以及磁学特性,特别是其各向异性反铁磁有序。
- 主要发现: EuPd$_3$Si$_2$在$T_{\rm N1}= 61\,\rm K$以下表现出反铁磁有序,并在$T_{\rm N2}= 40\,\rm K$发生自旋重取向,材料显示出磁各向异性,磁矩在$T_{\rm N1}$和$T_{\rm N2}$之间沿$[100]$方向排列,低于$T_{\rm N2}$时则发生倾斜。
- 作者: Haoran Liu, Zihe Jiang, Zhiwei Hu, Banghuan Zhang, Tao He, Xiaohui Dong, Chaowei Sun, Jun Tian, Wei Jiang, Huatian Hu, Wen Chen, Hongxing Xu
- 研究目的: 利用高时空分辨率技术,研究分子在亚2纳米等离子体准二维纳米通道中的输运动力学。
- 主要发现: 证明了配体封端的纳米颗粒-镜面(NPoM)结构可以形成天然的准二维纳米通道,支持分子在超长距离($\gtrsim5$ $\mu$m)上的输运,并利用波长多重拉曼光谱解析了其向心渗透路径,实现了$\sim 10^{-11}$ M的实时分子传感。
- 作者: Davide Gambino, Niccolò Di Eugenio, Jesper Byggmästar, Johan Klarbring, Daniele Torsello, Flyura Djurabekova, Francesco Laviano
- 研究目的: 开发一个基于原子簇展开(ACE)方法的机器学习原子间势(MLP),用于精确模拟高温超导体YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ (YBCO) 中的缺陷及其动力学。
- 主要发现: 所开发的ACE势成功捕获了高温下由扩散驱动的斜方晶系到四方晶系的转变,揭示了基面中氧Frenkel对的形成如何控制这一有序-无序转变,为大规模原子模拟提供了强大工具。
- 作者: Marvin Alexander Weiss, Julius Schlegel, Daniel Anić, Emil Steiner, Franz Stefan Herbst, Makoto Nakajima, Takayuki Kurihara, Alfred Leitenstorfer, Ulrich Nowak, Sebastian T. B. Goennenwein
- 研究目的: 利用飞秒噪声相关光谱(FemNoC)实验研究外部磁场和自旋重取向转变对反铁磁体Sm$_{0.7}$Er$_{0.3}$FeO$_{3}$中超快磁化波动的影响。
- 主要发现: 自旋噪声的振幅受自由能控制,在势能面变软的区域波动更强;外部磁场通过有效地增强势能面的刚度,抑制了自旋波动并提高了准铁磁磁振频率。
- 作者: Markos Poulos, Donatas Surblys, Konstantinos Termentzidis
- 研究目的: 推导一个精确的框架,用于在分子动力学(MD)模拟中计算任意多体势的热流及其谱分解,以解决现有方法的局限性。
- 主要发现: 推导出的热流公式与非平衡MD中的恒温器电流一致,解决了先前实现中对热导率估计不准确的问题,并成功应用于Tersoff和Stillinger-Weber势,揭示了不同声子模式对热导率的贡献。
- 作者: Benedikt Berlitz, Alexander Konstantin Händel, Etienne Daum, Alexey V. Ustinov, Jürgen Lisenfeld
- 研究目的: 设计并演示一种具有完全可调谐性的电容分流磁通量子位,以提高相干时间并实现对退相干源的有效研究。
- 主要发现: 该梯度计、完全可调谐的C-分流磁通量子位在对磁通不敏感的甜点处实现了高达$T_1 = 25\,\mu\text{s}$的弛豫时间,以及约20 GHz的频率可调谐范围,并成功用于检测双能级隧穿缺陷。
- 作者: Florian Mayer
- 研究目的: 利用第一性原理参数化的有效哈密顿量框架,研究Zr取代钛酸钡(BZT)中的拓扑极化结构。
- 主要发现: 在有序的12.5% BZT中,发现了拓扑电荷为-2的反斯格明子(六个-1/3分数夸克)和+4斯格明子(六个+2/3分数夸克)交替出现;BZT被确立为一个平台,能够实现从低温到室温的化学编程、分数化铁电拓扑结构。
- 作者: Atsushi Takigawa, Shin Kiyohara, Yu Kumagai
- 研究目的: 提出一种基于物理的分解机器学习模型,以加速发现具有高介电常数(高$\kappa$)和宽带隙的新型氧化物材料。
- 主要发现: 提出的联合ML模型显著提高了对离子介电张量(高$\kappa$材料中占主导地位)的预测精度,并通过对8000多个候选材料的筛选,成功识别出38种新型高$\kappa$氧化物。
- 作者: Yeri Lee, Juseung Oh, Kyung Yeol Ma, Seung Jin Lee, Eui Young Jung, Yani Wang, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Hailin Peng, Hiroki Ago, Ki Kang Kim, Hyeon Suk Shin, Sunmin Ryu
- 研究目的: 开发一种非破坏性光学方法,用于在大面积范围内评估化学气相沉积(CVD)生长的六方氮化硼(hBN)的晶体质量,特别是揭示隐藏的反平行畴。
- 主要发现: 干涉二次谐波生成(SHG)偏振测量法被证明是一种强大的探针,能够揭示hBN中普遍存在的反平行畴的形成,并量化其对晶体有序的影响,同时SHG强度可作为评估晶体质量的直接光学指标。
- 作者: Dmitrii Moldarev, Tuan T. Tran, Max Wolff, Daniel Primetzhofer
- 研究目的: 阐述含氧稀土氢化物中光致变色效应的起源,并提出将其动力学描述为两步过程的模型。
- 主要发现: 光致变色反应的动力学由一个快速的(例如电子或局部)过程和一个缓慢的(例如扩散限制的)过程组成,采用两步模型可以显著改善对实验数据的拟合。
- 作者: Kaito Yoda, Ai Yamakage
- 研究目的: 基于二维有效模型,理论研究壁纸费米子(拓扑非共形晶体绝缘体的表面态)中的超导能隙结构。
- 主要发现: 对称性分析确定了六种动量无关的配对势,其中一点节点和两个线节点受$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量保护,而对于二重旋转奇配对势,节点出现在滑移不变线上并受晶体对称性保护。
- 作者: Jaekyun Hwang, Taehun Lee, Yonghyuk Lee, Su-Hyun Yoo
- 研究目的: 研究如何通过微调基础机器学习势(MLPs),显著提高面向体相的通用原子间势(UIPs)在表面建模中的准确性和计算效率。
- 主要发现: 微调方法,特别是多头微调,能够以少几个数量级的训练配置显著降低预测误差,并有效缓解灾难性遗忘问题,从而为加速表面建模提供了一种可扩展且数据高效的途径。
- 作者: Shekhar Chandra Pandey Shilpam Sharma, M. K. Chattopadhyay
- 研究目的: 优化MoSi薄膜的生长技术和超导转变温度($T_{\rm C}$),并测量其曲折结构的输运临界电流密度($J_{\rm C}$),以用于超导辐射探测器。
- 主要发现: Mo$_{80}$Si$_{20}$和Mo$_{83}$Si$_{17}$薄膜在17 nm厚度时分别实现了最高的$T_{\rm C}$(6.4 K和5.9 K);其曲折结构在4 K下测得的$J_{\rm C}$为$1.4 \times 10^9 \text{ A/m}^2$,表明其适用于超导单光子探测器。
- 作者: Shekhar Chandra Pandey, Shilpam Sharma, R. Venkatesh, L. S. Sharath Chandra, M. K. Chattopadhyay
- 研究目的: 研究沉积压力对Ti$_{40}$V$_{60}$合金薄膜的形貌、超导和正常态性质的影响。
- 主要发现: 在一定沉积压力下,20 nm厚的Ti$_{40}$V$_{60}$薄膜表现出金属行为和低温超导性;该薄膜具有较大的输运临界电流密度($J_{\rm C}$),并且磁场依赖的磁通线钉扎力密度分析表明存在多种钉扎机制的综合作用。
- 作者: Seungwoo Hwang, Jiho Lee, Seungwu Han, Youngho Kang, Sungwoo Kang
- 研究目的: 开发一种拓扑约束晶体结构预测算法(TOPIC),以克服传统方法在复杂氧化物Li离子导体结构预测中的挑战,并发现高性能的新型氧化物固态电解质(SSEs)。
- 主要发现: TOPIC算法成功地再现了已知氧化物SSEs的结构,并通过筛选四元氧化物成分,识别出92个具有角共享(CS)框架的有前景的候选材料,其中Li$_4$Hf$_2$Si$_3$O$_{12}$表现出高离子电导率(14 mS cm$^{-1}$)和优异的稳定性。
- 作者: Daiki Sasamoto, Joji Nasu
- 研究目的: 利用施温格玻色子(Schwinger boson)平均场理论研究 $S=1$ Kitaev 模型,引入玻色子自旋子作为分数化准粒子,以理解其有限温度下的自旋激发。
- 主要发现: 提出了一种基于键算子(bond operators)的替代解耦方案,成功消除了传统方案中自旋结构因子中不物理的动量依赖性,并发现零温连续谱结构随温度升高会分裂成两个不同的结构。
- 作者: Yongxin Lyu, Yifan Zhou, Yu Zhang, Yang Yang, Bosen Zou, Qiang Weng, Tong Xie, Claudio Cazorla, Jianhua Hao, Jun Yin, Tom Wu
- 研究目的: 引入一种基于可逆指纹表示的逆向设计工作流程,用于寻找具有目标能级排列的二维 Dion-Jacobson 杂化钙钛矿的有机间隔物。
- 主要发现: 通过结合高通量密度泛函理论和可解释机器学习,成功确定了新的有机间隔物候选材料,实现了有机和无机骨架之间确定的能级对齐。
- 作者: Ling-Feng Zhang, Wing Chi Yu
- 研究目的: 通过解析和数值精确对角化方法,研究非厄米各向异性自旋-1/2 XY 模型和 XXZ 模型中的量子纠缠和量子相变。
- 主要发现: 除了双正交并发度(biorthogonal concurrence),所有双正交和自归一化纠缠量都能有效检测 XXZ 模型中的一阶和 $\mathcal{PT}$ 相变,以及 XY 模型中的 Ising 和 $\mathcal{RT}$ 相变。
- 作者: Naisargi Kanabar, Seiichiro Higashiya, Daniele Cherniak, Devendra Sadana, Stephen Bedell, Haralabos Efstathiadis
- 研究目的: 利用锂核反应分析(Li-NRA)等方法,研究商业锂离子纽扣电池在 $1\text{C}$ 到 $3\text{C}$ 高倍率循环下,锂在正负极材料中的深度分布和演变。
- 主要发现: $\text{Li-NRA}$ 分析显示阳极表面存在锂峰(可能与 $\text{SEI}$ 形成和锂沉积有关),而阴极锂含量减少了约 $19.7\%$,这与容量衰减和结构变形一致。
- 作者: Yaqing Yang, Zhen Zhang, Liwen Zhang, Liantuan Xiao, Suotang Jia, Jun Chen, Lei Zhang
- 研究目的: 建立一个理论框架,研究如何在具有时间反演对称性的二维材料中,通过栅极电场实现对纯自旋光电流的电学调控。
- 主要发现: 理论和第一性原理计算表明,在锗烯中,面外电场可以诱导能带结构中的自旋分裂和反转,从而实现对纯自旋光电流的幅值控制和方向反转。
- 作者: Maciej Klein, Alexander R. Ireland, Evan G. Moore, Dennis Delic, Ajay K. Pandey
- 研究目的: 优化供体-受体体异质结中的电荷转移态,使其作为三线态-三线态湮灭 ($\text{TTA}$) 敏化剂,以实现高效的固态光子上转换 ($\text{UC}$)。
- 主要发现: 通过优化 $\text{DIB-SQ}:\text{PCBM}$ 混合比例,实现了 $1.36\%$ 的光子上转换量子产率(在 $690 \text{ nm}$ 激发下),并确认了具有三线态特征的电荷转移态 ($^3\text{CT}$) 在敏化红荧烯三线态中的关键作用。
- 作者: D. Quang To, Dai Q. Ho, Joshua M. O. Zide, Lars Gundlach, M. Benjamin Jungfleisch, Garnett W. Bryant, Anderson Janotti, Matthew F. Doty
- 研究目的: 探究磁性系统中混合玻色子准粒子(如磁振子-声子)的轨道自由度起源,并阐明轨道角动量($\text{OAM}$)的转移机制。
- 主要发现: 确定了有限 $\text{OAM}$ 源于波函数的量子几何效应,并通过时间-宇称对称性破缺(带内 $\text{OAM}$)和带间耦合(带间 $\text{OAM}$)两种机制实现。
- 作者: Tapesh Gautam, S. Satpathy
- 研究目的: 利用第一性原理密度泛函计算,研究栅控单层过渡金属二硫化物 ($\text{TMDs}$) 中的自旋 Edelstein 效应 ($\text{SEE}$) 和轨道 Edelstein 效应 ($\text{OEE}$)。
- 主要发现: 对于电子掺杂,$\text{OEE}$ 占主导地位,而对于空穴掺杂,$\text{OEE}$ 和 $\text{SEE}$ 贡献相当,并且预测的 $\text{OEE}$ 比先前研究的系统大一个数量级。
- 作者: Marcus Schwarting, Logan Ward, Nathaniel Hudson, Xiaoli Yan, Ben Blaiszik, Santanu Chaudhuri, Eliu Huerta, Ian Foster
- 研究目的: 提出一种队列优先级算法,将生成式建模和主动学习结合起来,以指导分布式工作流程,从而加速新材料的发现。
- 主要发现: 在用于发现新型碳捕获分子的生成式 $\text{AI}$ 工作流程中,引入主动学习优先级可以将识别出的高性能候选材料数量从平均 281 个显著提高到 604 个。
- 作者: Jacob Jeffries, Himanshu Singh, Romain Perriot, Christian Negre, Antonio Redondo, Enrique Martinez
- 研究目的: 开发一种原子级的、基于图的动力学蒙特卡洛 ($\text{KMC}$) 模拟程序,用于预测晶体形态,并将其应用于季戊四醇四硝酸酯 ($\text{PETN}$)。
- 主要发现: 该 $\text{KMC}$ 程序(已在开源包 $\text{cgkmc}$ 中实现)成功模拟了固液界面的蒸发和吸附动力学,其对 $\text{PETN}$ 形态的预测与附着能模型的结果高度一致。
- 作者: Oleksandr Hryhorenko, Anne-Marie Valente-Feliciano, Eric M. Lechner
- 研究目的: 研究电抛光对铌 ($\text{Nb}$) 表面形貌的最终影响,特别是其引入的缺陷对超导射频 ($\text{SRF}$) 腔体性能的限制。
- 主要发现: 电抛光在晶界处引入了高斜角的阶梯缺陷,这些缺陷会增强磁场并抑制超热场,从而损害低损耗迈斯纳态的稳定性,限制了 $\text{SRF}$ 腔体可达到的峰值加速场。
- 作者: Brian Skinner, Poulomi Chakraborty, Joshua Scales, Joseph P. Heremans
- 研究目的: 综述拓扑材料(特别是 $\text{Weyl}$ 和节点线半金属)的热电性能,并总结出实现高热电优值 $zT$ 的最佳设计原则。
- 主要发现: 拓扑特征(如受保护的能带接触点和 $\text{Berry}$ 曲率)使这些材料能够规避传统限制,基于这些设计原则的高通量数据库搜索发现了十二种具有高磁热电效应潜力的材料。
- 作者: Hao-Xin Wang, Hanbit Oh, Tobias Helbig, Bai Yang Wang, Jiarui Li, Yijun Yu, Harold Y. Hwang, Hong-Chen Jiang, Yi-Ming Wu, S. Raghu
- 研究目的: 提出并研究双层镍酸盐 $\text{La}_3\text{Ni}_2\text{O}_7$ 的微观哈密顿量,以揭示其自旋条纹和高温超导性的起源。
- 主要发现: 密度矩阵重整化群计算表明,$(\pi/2, \pi/2)$ 自旋条纹序的出现需要较大的 $\text{Hund}$ 耦合 $J_{H}$,而超导倾向仅在层间反铁磁耦合 $J_{\bot}$ 足够大(如加压下)时才出现。
- 作者: Maria Dinca, David J. Luitz, Maxime Debertolis
- 研究目的: 利用量子过程层析成像 ($\text{QPT}$) 技术,比较 $\text{Trotter}$ 时间演化电路与压缩量子电路版本在 $\text{IBM}$ 超导量子处理器上的噪声通道特性。
- 主要发现: 通过分析两种过程通道的谱特性,发现压缩电路系统性地产生了更大的特征值模,证明其具有更好的抗噪性能。
- 作者: Hisham Sati, Urs Schreiber
- 研究目的: 证明 $\text{abelian Chern-Simons}$ 理论中 $\text{Wilson}$ 圈可观测量的重整化选择,可以通过 $5\text{D}$ $\text{Maxwell-Chern-Simons}$ 量子场论的拓扑完备化自然地导出。
- 主要发现: 这些重整化选择源于 $2$-同伦($2\text{-Cohomotopy}$)中的恰当通量量子化,为理解拓扑有序量子材料中的物理模型提供了更简洁、更基础的框架。
- 作者: Shusen Liao, Jaime Abad-Arredondo, Ken W. Ssennyimba, Qian Ye, Alessandro Alabastri, Antonio I. Fernández-Domínguez, Francisco J García-Vidal, Douglas Natelson
- 研究目的: 研究静态磁场对等离子体纳米结中电流驱动发光(电致发光)的调控作用。
- 主要发现: 施加几特斯拉的静态磁场可以使电致发光调制幅度达到百分之几十,远超基于经典 $\text{Hall}$ 效应的预期,这是由于磁场在电子隧穿过程中引入了显著的手性。
- 作者: Rishik Perugu, Bryce Kobrin, Michael O. Flynn, Thomas Scaffidi
- 研究目的: 引入 $\text{Krylov}$ 缠绕(Krylov winding)的概念,以阐明量子混沌系统中,在热化过程中,被搅乱的算符波函数如何获得相位相干性(尺寸缠绕)。
- 主要发现: $\text{Krylov}$ 缠绕是量子混沌系统的通用特征,当混沌-算符增长界限 $\lambda_{L} \leq 2 \alpha$ 饱和时,它导致线性尺寸缠绕,否则缠绕行为将是超线性的 $\ell^{1/h}$。
- 作者: A. A. Burkov
- 研究目的: 证明在费米能级与能带接触节点重合的理想 $\text{Weyl}$ 半金属中,手性电荷守恒的实验可观测后果。
- 主要发现: 弱的直接节点间散射是无关紧要的,导致手性电荷几乎精确守恒,这使得沿外加磁场的电荷输运变为纯弹道式,电导率由每个磁通量量子 $e^2/h$ 给出。
- 作者: Gerardo Ortiz, Chinmay Giridhar, Philipp Vojta, Andriy H. Nevidomskyy, Zohar Nussinov
- 研究目的: 建立与非可逆算符相关的守恒律在量子力学中实现为对称性的条件,推广 $\text{Wigner}$ 定理。
- 主要发现: 非可逆对称性只能对应于射影幺正或反幺正变换(即部分等距变换),这扩展了物理态的概念到扩展的、规范化的希尔伯空间中的等价类。
- 作者: Adarsh S. Patri, Josephine J. Yu, Yi-Ming Wu, T. Senthil, Hart Goldman
- 研究目的: 针对电子准粒子分数化(如分解为玻色子空穴子和费米子自旋子)的量子临界点附近的金属系统,建立非平衡电流噪声响应理论。
- 主要发现: 推导了一个非微扰电流噪声合成定律,即总噪声是每个分数化组分(按其电阻率加权)噪声之和,这表明在量子临界和分数化共同作用下,长纳米线中的散粒噪声可以被抑制。
- 作者: Eli Chertkov, Andrew C. Potter, David Hayes, Michael Foss-Feig
- 研究目的: 展示如何通过将检测到的错误转化为耗散量子动力学中预期的随机重置,从而在开放量子系统模拟中实现无需后选择的错误检测。
- 主要发现: 使用 $[[4,2,2]]$ 编码在量子计算机上模拟非平衡相变,结果表明,在短时间内,编码模拟的性能接近于未编码模拟,同时避免了后选择带来的指数级开销。
- 作者: Zoltán Guba, Robert-Jan Slager, Lavi K. Upreti, Tomáš Bzdušek
- 研究目的: 证明新型 $\text{Cayley-Schreier}$ 晶格可以自然地实现具有非阿贝尔规范结构(转化为空间群对称性)的格点系统。
- 主要发现: 证明了这些对称性扇区可以被解释为自旋模型的块,能够在单一设置中实现丰富的不同拓扑不变量,为非阿贝尔拓扑绝缘体的研究奠定了基础。
- 作者: Veronika C. Stangier, Daniel E. Sheehy, Jörg Schmalian
- 研究目的: 研究在 $\text{Gross-Neveu}$ 量子临界点附近,与玻色子模式通过 $\text{Yukawa}$ 相互作用耦合的二维无质量 $\text{Dirac}$ 费米子是否能出现超导性。
- 主要发现: 超导性仅在费米子不再表现为良好定义的准粒子(即正常态反常维度足够大)时出现,并且在四种对称性不同的玻色子模式中,有三种会产生独特的超导相。
- 作者: Pawan Prakash, Jason B. Gibson, Zhongwei Li, Gabriele Di Gianluca, Juan Esquivel, Eric Fuemmeler, Benjamin Geisler, Jung Soo Kim, Adrian Roitberg, Ellad B. Tadmor, Mingjie Liu, Stefano Martiniani, Gregory R. Stewart, James J. Hamlin, Peter J. Hirschfeld, Richard G. Hennig
- 研究目的: 提出一个引导扩散框架 ($\text{DiffCSP}$) 来加速具有高临界温度 ($T_{\text{c}}$) 的新型超导体的逆向设计和发现。
- 主要发现: 该工作流程通过无分类器引导和 $\text{DFT}$ 筛选,识别出 773 个 $\text{DFT}$ 计算 $T_{\text{c}} > 5 \text{ K}$ 的独特候选材料,有效证明了基于性质驱动的生成模型的潜力。
- 作者: Wenlu Shi, Gene D. Nelson, Han-Hsuan Wu, Yiwei Ju, Xiaoqing Pan, Wilson Ho, Ilya N. Krivorotov
- 研究目的: 演示一种基于 $\text{Pt}_{x}\text{Au}_{100-x}$ 合金的新型自旋电子太赫兹发射器 ($\text{STE}$),以实现比传统 $\text{Pt}$ 基器件更高的 $\text{THz}$ 输出功率。
- 主要发现: 最佳合金组分 $\text{Pt}_{75}\text{Au}_{25}$ 在 $\text{CoFeB}/\text{Pt}_{75}\text{Au}_{25}$ 双层 $\text{STE}$ 中提供了 $30\%$ 的 $\text{THz}$ 功率提升,这归因于其巨大的自旋 $\text{Hall}$ 效应。
生成说明
- 本报告由AI模型自动生成
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