Shining light on short-range atomic ordering in semiconductors alloys
该研究利用机器学习辅助的 EXAFS 分析方法,证实了通过退火调控锗锡(GeSn)合金中的短程原子有序度(SRO)可显著改变其带隙,从而确立了 SRO 作为与成分和应变并列的关键能带工程调控维度。
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计算物理学是连接抽象理论与现实世界的桥梁,它利用强大的计算机模拟来探索从微观粒子到浩瀚宇宙的复杂规律。在这里,我们不再仅仅依赖纸笔推导,而是通过数字实验揭示物质深处那些难以直接观测的奥秘,让深奥的公式在代码中焕发新生。
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以下为您精选的近期计算物理学领域最新论文,涵盖了从量子模拟到流体力学的多样探索。
该研究利用机器学习辅助的 EXAFS 分析方法,证实了通过退火调控锗锡(GeSn)合金中的短程原子有序度(SRO)可显著改变其带隙,从而确立了 SRO 作为与成分和应变并列的关键能带工程调控维度。
本文介绍了开源框架 Mat3ra-2D,它通过模块化数据标准、可复用的配置构建流水线及交互式 Jupyter 笔记本,实现了面向人工智能的二维材料及其界面、缺陷等复杂结构的快速设计与数据集构建,从而弥补了现有模型局限于理想体相晶体的不足。
该研究结合大规模格子玻尔兹曼模拟与解析模型,揭示了分形树在宽雷诺数范围内的阻力危机现象,发现湍流来流显著降低了临界雷诺数并平滑了阻力骤降过程,从而挑战了修剪总能减小气动载荷的传统认知,并为城市植被的气动参数化及修剪策略提供了新的理论依据。
本文通过将伪费米子方法应用于强量子简并均匀电子气,成功克服了费米子符号问题,实现了在 RPIMC 和 CPIMC 方法失效或存在困难的参数区域内对系统能量的高效且高精度模拟。
该论文提出了一种利用横向平移不变性的快速前向模型,通过深度依赖的二维卷积和 FFT 算法替代传统的偏微分方程求解器,显著加速了平面几何下三维光声层析成像的迭代重建过程。
本文介绍了开源的 Python 框架 FreeGSNKE 脉冲设计工具(FPDT),该工具通过耦合演化平衡求解器与虚拟等离子体控制系统,实现了对托卡马克等离子体场景及控制策略的模拟与预测,并在 MAST Upgrade 装置上验证了其能精确复现实验数据,从而有助于减少物理实验成本并推动可重复的等离子体建模与控制研究。
本文提出了一种多体色散(MBD)模型的结构化重构方法,通过引入缩放偶极 - 偶极相互作用的多体关联矩阵,实现了力的物理一致分解,并推导了统一的能量、力和 Hessian 表达式,为可解释性分析及 MBD 相互作用的机器学习代理建模奠定了坚实基础。
该论文提出了一种全自动框架,通过将散射强度构建为对称性约化力常数的可微函数并利用直接采样优化方法,实现了从 X 射线热漫散射数据中高效、准确地提取原子间力常数,从而显著加速了晶格动力学研究并弥合了实验观测与计算建模之间的鸿沟。
本文提出了一种可扩展的单体修正牛顿多重网格框架,用于求解时间依赖的-Navier-Stokes 流动问题,通过全隐式张量积时空离散化有效处理剪切变稀区域中的大规模非线性鞍点系统,并验证了其在模型参数、迭代次数及并行性能方面的鲁棒性。
本文通过在开源库 deal.II 中实现异步间断伽辽金(ADG)方法并结合同步容忍通量与通信避免算法,成功在压缩流模拟中恢复了高阶精度,并将二维和三维强扩展测试中的加速比分别提升至 1.9 倍和 1.6 倍。