Nuclear Quantum Effects in Multi-Step Condensed Matter Chemistry: A Path Integral Molecular Dynamics Study of Thermal Decomposition

Die Studie zeigt mittels Pfadintegral-Molekulardynamik, dass Kern-Quanteneffekte die thermische Zersetzung des kristallinen Energieträgers TATB durch Wasserstofftransfer beschleunigen und die Aktivierungsenergie um etwa 8 % senken, während die vereinfachte Quanten-Thermal-Bath-Methode diese Effekte erheblich überschätzt.

Jalen Macatangay, Alejandro StrachanThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Importance of nonlinear long-range electron-phonon interaction on the carrier mobility of anharmonic halide perovskites

Die Studie zeigt, dass nichtlineare Elektron-Phonon-Wechselwirkungen in dem anharmonischen Halogenid-Perowskit CsPbI₃ die Temperaturabhängigkeit der Elektronenbeweglichkeit verändern und bei Raumtemperatur etwa 10 % zum Gesamtwert beitragen, was die Notwendigkeit ihrer Berücksichtigung in solchen Materialien unterstreicht.

Matthew Houtput, Ingvar Zappacosta, Serghei Klimin, Samuel Poncé, Jacques Tempere, Cesare FranchiniThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Ab-initio superfluid weight and superconducting penetration depth

Die Autoren stellen ein effizientes rechnerisches Framework vor, das auf der Dichtefunktionaltheorie basiert, um die superfluide Gewicht und die Eindringtiefe von Supraleitern zu berechnen, wodurch eine groß angelegte Suche nach neuen Supraleitern sowie die Untersuchung quanten-geometrischer Effekte ermöglicht wird.

Kaja H. Hiorth, Martin Gutierrez-Amigo, Théo Cavignac, Kristjan Haule, Miguel A. L. Marques, Päivi TörmäThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Microscopic screening theory for excitons in two-dimensional materials: A bridge between effective models and ab initio descriptions

Diese Arbeit stellt eine rechnerische Methode vor, die auf der Bethe-Salpeter-Gleichung und einer mikroskopischen Beschreibung der quantenmechanischen Abschirmung basiert, um Exzitonen in zweidimensionalen Materialien präzise und effizient zu berechnen und dabei die Grenzen klassischer Modelle wie Rytova-Keldysh zu überwinden.

P. Ninhos, A. J. Uría-Álvarez, C. Tserkezis, N. A. Mortensen, J. J. PalaciosThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Island Sliding Barriers: A first-principles metric for determining remote epitaxy viability

Die Studie identifiziert die Gleitbarriere kleiner Inseln auf der Graphenoberfläche als aussagekräftigstes Kriterium zur Vorhersage der Eignung von Substrat-Film-Paaren für die Fernepitaxie, während andere Metriken wie das elektrostatische Potenzial als unzureichend erachtet werden.

Quinn T. Campbell, Manny Xavier de Jesus Lopez, Anthony Rice, Timothy J. Ruggles, Taisuke Ohta, Caitlin McCowan, Sadhvikas Addamane, Scott W. Schmucker, Justine KoepkeThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Commensurate-Incommensurate Transition in Submonolayer 3^3He on Graphite

Die Studie liefert durch hochpräzise Wärmekapazitätsmessungen submonolayer 3^3He auf Graphit neue Erkenntnisse über den Übergang zwischen kommensurablen und inkommensurablen Phasen, wobei bei Temperaturen unter 1 K zwei gestreifte Phasen identifiziert werden, die auf eindimensionale Phononen und einen quantennematischen Zustand hindeuten.

A. Kumashita, J. Usami, S. Komatsu, Y. Yamane, S. Miyasaka, H. Fukuyama, A. YamaguchiThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Dzyaloshinskii-Moriya-driven instabilities in square-kagome quantum antiferromagnets

Die Studie zeigt, dass in dem dekorierten quadratischen Kagome-Antiferromagneten Na6_6Cu7_7BiO4_4(PO4_4)4_4Cl3_3 die Kopplung an die dekorierenden Cu(3)-Sites einen gappierten Quanten-Paramagnetismus stabilisiert, während die erlaubten Dzyaloshinskii-Moriya-Wechselwirkungen die Spinon-Lücke unterdrücken und das System in Richtung einer magnetischen Kondensation treiben.

Leonid S. Taran, Arnaud Ralko, Fedor V. Temnikov, Vladimir V. Mazurenko, Sergey V. Streltsov, Yasir IqbalThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Neural Field Thermal Tomography: A Differentiable Physics Framework for Non-Destructive Evaluation

Die Arbeit stellt NeFTY vor, ein differenzierbares physikalisches Framework, das mithilfe eines neuronalen Feldes und eines rigorosen numerischen Löschers die quantitative 3D-Rekonstruktion von Materialeigenschaften und die Lokalisierung von Untergrundfehlern aus transienten Oberflächentemperaturmessungen ermöglicht.

Tao Zhong, Yixun Hu, Dongzhe Zheng, Aditya Sood, Christine Allen-BlanchetteThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bidirectional Learning of Relationships between Atomic Environments and Electronic Band Dispersion in Semiconductor Heterostructures

Diese Arbeit stellt einen bidirektionalen Lernansatz vor, der lokale atomare Umgebungen in Halbleiter-Heterostrukturen mit der elektronischen Banddispersion verknüpft, um sowohl Vorhersagen als auch Rückschlüsse aus spektroskopischen Daten zu ermöglichen und so das Verständnis komplexer elektronischer Eigenschaften zu vertiefen.

Artem K Pimachev, Sanghamitra NeogiMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Spectral/Spatial Tensor Atomic Cluster Expansion with Universal Embeddings in Cartesian Space

Die Arbeit stellt den Tensor Atomic Cluster Expansion (TACE) vor, ein neues äquivariantes atomistisches Machine-Learning-Modell, das skalare und tensorielle Eigenschaften in kartesischem Raum vereinheitlicht, um komplexe Kopplungen zu vermeiden und gleichzeitig präzise Vorhersagen für eine breite Palette von physikalischen Observablen und Systemen zu ermöglichen.

Zemin Xu, Wenbo Xie, P. HuMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Oxygen-vacancy-induced Raman softening in the catalyst Fe2_2(MoO4_4)3_3

Diese Studie nutzt Dichtefunktionaltheorie-Rechnungen, um nachzuweisen, dass die experimentell beobachtete Abnahme der Raman-Intensität in Fe2_2(MoO4_4)3_3 auf Sauerstoffvakanzen zurückzuführen ist, welche die schwingungsdominierenden Sauerstoffmoden beeinflussen, während die schnelle Sauerstoffdiffusion aus dem Volumen zur Oberfläche die lokale Symmetrie und damit die Peakpositionen unverändert lässt.

Young-Joon Song, Roser ValentíMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mode selectivity in electron promoted vibrational relaxation of chemisorbed hydrogen on molybdenum and tungsten surfaces

Die Studie berechnet die Schwingungslinewidths von chemisorbiertem Wasserstoff auf Molybdän- und Wolframoberflächen, bestätigt die Übereinstimmung mit Experimenten bei Fano-Linienformen und zeigt, dass die Kopplungsstärke modespezifisch ist sowie mit steigender Bedeckung abnimmt, was auf die zunehmende Bedeutung von Adsorbat-Adsorbat-Wechselwirkungen für die Energiedissipation hindeutet.

Nils Hertl, Connor L. Box, Reinhard J. MaurerMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Spin-wave emission with current-controlled frequency by a PMA-based spin-Hall oscillator

Die Studie demonstriert einen effizienten Spin-Hall-Oszillator auf Basis von Ga:YIG mit senkrechter magnetischer Anisotropie, der durch einen positiven nichtlinearen Frequenzverschiebungseffekt eine stromgesteuerte Frequenz und eine resonante Spinwellenemission über Distanzen von mehr als 10 µm ermöglicht, was ihn zu einem vielversprechenden Baustein für neuromorphes Rechnen macht.

Moritz Bechberger, David Breitbach, Abbas Koujok, Björn Heinz, Carsten Dubs, Abbass Hamadeh, Philipp PirroMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Many-electron systems with fractional electron number and spin: exact properties above and below the equilibrium total spin value

Diese Arbeit leitet exakte Eigenschaften für Vielteilchensysteme mit fraktioneller Elektronenzahl und Spin her, klärt die Mehrdeutigkeit des Grundzustands im Nieder-Spin-Fall durch Entropiemaximierung, charakterisiert den Hoch-Spin-Fall, erweitert das Ionisationspotential-Theorem und leitet neue Ableitungsdiskontinuitäten ab, um die Entwicklung verbesserter Dichtefunktionaltheorie-Näherungen zu unterstützen.

Yuli Goshen, Eli KraislerMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mellin-Space Prony Representability of Linear Viscoelastic Models

Diese Arbeit beweist, dass die endliche Prony-Darstellbarkeit linearer viskoelastischer Modelle genau dann gilt, wenn die arithmetischen Polgitter der Gamma-Faktoren in der Mellin-Transformierten der komplexen Moduln mit denen eines Testkerns übereinstimmen, und liefert damit eine vollständige analytische Taxonomie, die klassische Modelle als endlich darstellbar und fraktionale Modelle als transzendent durch unendliche Prony-Leitern darstellbar klassifiziert.

Dimiter ProdanovMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Synergistic cross-modal learning for experimental NMR-based structure elucidation

Das Paper stellt NMRPeak vor, ein einheitliches cross-modales Lernsystem, das durch die Integration experimenteller und simulierter Daten sowie neuartiger Tokenisierung und Ähnlichkeitsmetriken die Lücke zwischen Simulation und Experiment schließt und damit die automatische Strukturaufklärung von Molekülen mittels 1D-NMR-Spektroskopie mit hoher Genauigkeit ermöglicht.

Fanjie Xu, Jinyuan Hu, Jingxiang Zou, Junjie Wang, Boying Huang, Zhifeng Gao, Xiaohong Ji, Weinan E, Zhong-Qun Tian, Fujie Tang, Jun ChengMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

MolCrystalFlow: Molecular Crystal Structure Prediction via Flow Matching

Das Paper stellt MolCrystalFlow vor, ein generatives Flow-Matching-Modell, das die Vorhersage molekularer Kristallstrukturen ermöglicht, indem es intramolekulare Komplexität von intermolekularer Packung trennt und geometrische Symmetrien durch die Darstellung von Zentroiden und Orientierungen auf Riemannschen Mannigfaltigkeiten berücksichtigt.

Cheng Zeng, Harry W. Sullivan, Thomas Egg, Maya M. Martirossyan, Philipp Höllmer, Jirui Jin, Richard G. Hennig, Adrian Roitberg, Stefano Martiniani, Ellad B. Tadmor, Mingjie LiuMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci