An Atlas of Extreme Properties in Cubic Symmetric Metamaterials

この論文は、36 種類の立方晶空間群に基づき約 195 万個の単位格子を構築した大規模データベースと、その機械的特性を予測する 3 次元畳み込みニューラルネットワークを用いて、極限の弾性特性を持つ立方対称メタマテリアルの包括的なアトラスを確立し、新たな材料設計を加速する枠組みを提示しています。

Sahar Choukir, Nirosh Manohara, Chandra Veer SinghThu, 12 Ma🔬 physics.app-ph

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

この論文は、経路積分分子動力学(PIMD)を用いた研究により、TATB 結晶の熱分解において核量子効果が活性化エネルギーを約 8% 低下させ分解を加速することを示し、一方、量子熱浴(QTB)法は反応の加速と活性化エネルギーの低下を過大評価することを明らかにしました。

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

この論文は、第一原理計算を用いて無機鉛ハライドペロブスカイト(CsPbI3)の電子移動度を解析した結果、非線形電子 - 格子相互作用が室温で移動度の約 10% に寄与し、その温度依存性を変化させることを示し、非調和性ハライドペロブスカイトにおいてこの相互作用を考慮することの重要性を明らかにしたものである。

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

本論文は、密度汎関数理論に基づき超流動重み(通常の寄与と幾何学的寄与を分離評価)を効率的に計算するフレームワークを開発し、従来の超伝導体における実験値との良好な一致を確認することで、超伝導候補材料の大規模スクリーニングや非従来型超伝導体における量子幾何効果の探求の基盤を築いたことを報告しています。

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

この論文は、ランダム位相近似に基づく量子スクリーニング相互作用を明示的に計算するアプローチを提案し、第一原理計算の精度を維持しつつ低コストで二次元材料の励起子結合エネルギーを高精度に評価できる新たな手法を確立したものである。

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

この論文は、遠隔エピタキシーの成否を決定する最も厳密な指標として、原子位置の最適化に伴う表面小島のすべり障壁(スライディングバリア)を提案し、これが島移動の運動論的容易さと関連していることを第一原理計算により示しました。

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

この論文は、黒鉛上のサブモノレイヤー3^3He における高精度熱容量測定を通じて、1K 未満で現れるストライプ状のドメインウォール相(α1\alpha_1およびα2\alpha_2)の性質を解明し、α1\alpha_1相が一次元フォノンに起因するTT線形熱容量を示す量子ネマチック状態であることを明らかにするとともに、熱力学的データと既存の核磁気データを整合させたことを報告しています。

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

本論文は、ab initio 計算と一般化されたシュウィンガーボソン平均場理論を組み合わせることで、Na6_6Cu7_7BiO4_4(PO4_4)4_4Cl3_3 において Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用がスピンギャップを抑制し、磁気不安定性へと駆動するメカニズムを解明し、装飾された正方カゴメ量子反強磁性体の物理的性質を明らかにした。

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

この論文は、表面温度の過渡測定から材料特性の定量的な 3 次元再構成を可能にする、微分可能な物理ソルバーを基盤としたニューラル場熱トモグラフィ(NeFTY)という新しいフレームワークを提案し、従来の手法が抱える側方拡散の無視や勾配の剛直性などの課題を克服して内部欠陥の高精度な特定を実現することを示しています。

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

本論文は、半導体ヘテロ構造における原子環境と電子バンド分散の双方向学習アプローチを提案し、原子分解能スペクトル関数を用いて原子構造から電子バンドを予測するだけでなく、逆方向にバンド分散画像から原子環境記述子を推定することで、複雑な半導体ヘテロ構造の電子物性解析と分光データ解釈を可能にする新たな物理情報駆動型手法を開発したものである。

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

Learning the action for long-time-step simulations of molecular dynamics

この論文は、機械学習を用いて系の力学的な作用(action)を学習し、対称性と時間可逆性を保つ構造保存マップを構築することで、分子動力学シミュレーションの長時間ステップ化におけるエネルギー保存や等分配則の破れといった問題を解決し、異なる熱力学的条件や化学組成へも転用可能な高精度な積分手法を提案するものである。

Filippo Bigi, Johannes Spies, Michele CeriottiMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

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

この論文は、密度汎関数理論計算を用いて、触媒反応中の酸素欠陥形成が鉄モリブデン酸塩のラマン強度低下を引き起こす主要なメカニズムであることを明らかにし、酸素拡散による局所対称性の維持が実験的に観測されたピークシフトの欠如を説明できることを示しています。

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

この論文は、モリブデンおよびタングステン表面上の化学吸着水素の振動モードにおける電子 - 格子結合を第一原理計算で解析し、実験結果との一致やカバレッジ依存性を明らかにするとともに、高密度な水素吸着条件下では電子 - 正孔対励起以外のエネルギー散逸経路が重要になる可能性を示唆しています。

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

垂直磁異方性を有する低減衰ガリウム置換イットリウム・鉄・ガーネット(Ga:YIG)を用いたスピンホール発振器により、電流制御可能な周波数で 10μm 以上伝播するスピン波を放射し、その 2 モード競合と単一モード遷移をマイクロフォーカス・ブリルアン散乱分光法およびミクロ磁気シミュレーションで実証した。

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

本論文は、分数電子数とスピン投影値を持つ多電子系の基底状態エンサンブルを解析し、低スピン系における曖昧さの解消、高スピン系における一般性質の証明、およびイオン化ポテンシャル定理の一般化と新しい導関数不連続性の導出を通じて、密度汎関数理論の高度な近似開発に寄与する厳密な条件を確立した。

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

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

本論文は、実験データとシミュレーションデータの統合、化学的知見に基づく適応型トークナイザー、およびピーク認識型類似度指標を導入した統合型クロスモーダル学習システム「NMRPeak」を開発し、実験的 NMR スペクトルに基づく分子構造決定において、スペクトル予測のシミュレーション - 実験ギャップを克服するとともに、95% 以上の分子検索精度と約 75% の立体化学を考慮した新規構造生成精度を達成したことを報告しています。

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

MolCrystalFlow は、分子を剛体として扱い、格子行列・分子の向き・重心位置をネイティブなリーマン多様体上で学習するフローマッチングに基づく生成モデルであり、複雑な分子結晶構造予測の課題を解決し、機械学習ポテンシャルとの統合を通じてデータ駆動型の結晶発見を加速します。

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