结构条件神经场学习材料谱学响应:从态密度到散射函数
德克萨斯大学奥斯汀分校与 SLAC、Oak Ridge National Laboratory 等机构提出结构条件神经场框架,将等变结构编码器与坐标条件网络耦合,学习连续谱学响应函数,可准确预测从一维态密度到多维散射函数的谱学观测量。有限谱监督微调可捕捉应变与成分依赖的谱变化,并验证可迁移到含数百原子的合金构型,计算可扩展至超过 104 原子的构型。
德克萨斯大学奥斯汀分校与 SLAC、Oak Ridge National Laboratory 等机构提出结构条件神经场框架,将等变结构编码器与坐标条件网络耦合,学习连续谱学响应函数,可准确预测从一维态密度到多维散射函数的谱学观测量。有限谱监督微调可捕捉应变与成分依赖的谱变化,并验证可迁移到含数百原子的合金构型,计算可扩展至超过 104 原子的构型。
论文用 Ni M1 边的 s 芯能级非共振非弹性 X 射线散射(s-NIXS)测得 La2SmNi2O7 单晶中 Ni 3d 空穴的角分布,得到 hz2/hx2−y2=0.94±0.06,显著高于填充 dz2 成键带模型预期的 2/3,接近 Hund 耦合图像的取值。
推荐理由:论文用体敏感的 s-NIXS 方法直接测出 Ni eg 空穴占据比,为区分镍酸盐配对理论的轨道起点提供了可检验的实验量。
西北大学、西安交通大学与中国科学院物理研究所等团队结合 DMRG 与量子逆散射方法,求得非对角边界条件下有理 \(C_2^{(1)}\) 自旋链的基态能量与热力学极限下的表面能,解析结果与数值在 \(O(1/N)\) 修正内一致。研究给出边界串选择规则,并识别出 x、y、w 三类弦分布中的基本空穴激发 X、Y、W 及其能量,还提出了体激发选择规则。
复旦大学物理系与表面物理国家重点实验室团队在一个时间反演对称、严格偶极矩守恒的微观玻色晶格模型中,演示了自发手性偶极序与孤立的集体 Chern 能带。在零温大占据数极限下,阻挫偶极交换与三粒子转换稳定出两个时间反演手性凝聚体,其偶极 Goldstone 模保持无能隙,而另一有限频率能带在相反畴中携带 Chern 数 −1 与 +1。
IBM Quantum 与 Trinity College Dublin 团队给出平移不变最近邻自旋-1/2 链的全部可积模型,共 12 个独立模型,并用数值算法对任意哈密顿量求其与可积模型的 Frobenius 范数最小距离,定义出与模型无关的"到可积性的距离"。研究表明标准量子混沌诊断量随该距离增大在可积与混沌值之间插值,但不同模型间差异很大,该距离提供了这些诊断量未直接给出的额外信息。
清华大学杨振宁理论物理研究所等机构的研究者给出了以平移不变矩阵乘积态(MPS)为本征态的广义母哈密顿量的穷尽构造,突破了传统基于投影算符的无阻挫母哈密顿量框架,允许在周期边界条件下相互抵消的非厄米伸缩项。他们导出一个局域张量方程,将广义母哈密顿量的不等价类与 MPS 转移矩阵谱建立对应,并将构造推广到块注入型 MPS。
PSI团队在元素硅上用宽带啁啾X射线脉冲以几飞秒分辨率编码时间,同时比较价电子敏感的结构禁戒反射与晶格Bragg峰,发现在直接电离可忽略的注量下价键仍在20飞秒内退相干。作者指出,凡外层电子对Bragg峰有显著贡献的晶体学测量,所需脉宽须短于目前约50 fs的标准,并给出了用硬X射线区分价电子与晶格贡献的路径。
研究人员在具有电荷守恒、偶极守恒和粒子-空穴对称性的一维费米子模型中,实现了本征无能隙对称性保护拓扑(igSPT)相,它将偶极 Luttinger 液体与半量子化边界电荷结合在一起。边界分数化阻碍了保持这些对称性和晶格平移的唯一有能隙体相,两个电中性边缘构型因偶极守恒和粒子-空穴对称性在有限尺寸下仍严格简并。借助可精确求解极限和 DMRG 计算,该 igSPT 相在很宽的调参范围内保持稳定。
理论研究提出 1T-TiSe₂ 电荷密度波(CDW)态内存在次级 L2⁻ 对称 CDW 序参量,可解释应变实验观测到的铁轴序与向列相磁化率发散。基于 Landau 理论,模型复现了弹性量热测量的相边界,并支持低温下三重旋转对称破缺转变。
Yukawa 理论物理研究所(YITP)的 Takamasa Ando 与 RIKEN iTHEMS 的 Kantaro Ohmori 证明,对称性跨度(symmetry span)即使两个较大的对称群都可逆且无反常也能强制系统无能隙:两者单独都允许平庸有能隙相,但其嵌入相差一个与对称保护拓扑相联系的扭转,所生成的对称性不允许有限基态数的有能隙相。
香港科技大学与北京大学团队在双层 kagomé 反铁磁中提出一组隐藏变量,将自旋二聚体的四个局域态组织为两个赝自旋-1/2 变量(τ 和 μ),在 τ 部分实现有效 Balents-Fisher-Girvin 模型的 ℤ₂ 拓扑序,而 μ 部分仍为平庸顺磁。
Ba3RE(BO3)3(RE=Dy、Ho)多晶样品在低温下偏离纯顺磁行为,磁熵变化 −ΔSm 在 2.5–35 K、最高 70 kOe 范围内随磁场非线性增长,且未检测到突变的场致变磁转变。两种化合物的 −ΔSm 峰值分别约为 10 J/(kg·K)(Dy)和 8 J/(kg·K)(Ho),相对制冷能力 RCP 分别约 200 和 160 J/kg,表明其在低温磁制冷领域具有应用潜力。
Carl A. Kukkonen 证明,对任何只依赖动量转移的相互作用,均匀电子气极化率的一阶自能插入与顶点修正两个被积函数在积分前即精确合并为一个,零温下合并后的被积函数不含 Coulomb 奇点也无化学势抵消项。
University of Maryland 团队用自洽 Hartree–Fock 与含时 Hartree–Fock 计算,揭示菱面体多层石墨烯中金属 Wigner 晶体(mWC)的稳定性与集体激发行为。含电子口袋的 mWC 对粒子-空穴涨落一般不稳定,而低密度空穴掺杂 mWC 保持局域稳定;其中纵声子与粒子-空穴激发强烈杂化,横声子仍较明确,准粒子耦合对纵模通常强于横模。
研究用投影对称群(PSG)分类了 square-kagome 晶格的费米子自旋液体,并与 Gutzwiller 投影波函数比较,发现 cuboc 与锥形序的手性在空间交替,使保持母序对称的液体 Chern 数为零、无自发热霍尔响应。
研究者用振动光谱的"互斥"选择定则判定 κ-BEDT-TTF 盐的电荷序(CO)图案,指出若存在二聚体内电荷不均化,Raman 谱中应出现可识别谱带。现有 κ-BEDT-TTF 盐的 Raman 谱中缺少该谱带,强烈提示其 CO 为二聚体间图案,而非普遍接受的二聚体内不均化。这给相关盐的理论建模提出挑战:要么解释该 Raman 谱带的缺失,要么从不同基态出发重新建模自旋阻挫、电子铁电性等性质。
论文为保持晶体原胞的交替磁体(altermagnet)建立了 XMCD 的完整对称性框架,列出所有磁点群下允许的光学 Hall 矢量、各向异性磁偶极(AMD)及八极分量,并指出只有十二个磁点群同时兼容交替磁性与非零 XMCD,且均无三阶及以上旋转轴。
Diamond Light Source 等机构用 Co L2,3、Pr M4,5 XAS 与 Co L3 边 RIXS 研究了应变调控的 (Pr,Y,Ca)CoO3 外延薄膜。
Duan 等提出一个结合真空类发射与介质诱导辐射的理论框架,用双对数近似下的生成函数方法描述喷注的真空类演化,并用 BDMPS-Z 形式描述各子喷注的介质诱导能量损失。
浙江大学与大阪大学 RCNP 等机构的研究者提出用物理信息神经网络(PINNs)作为相对论自旋流体力学的数值求解器,通过把总角动量守恒直接写入损失函数,实现了流体演化中轨道角动量与自旋角动量总和的精确守恒。
J. Margueron 与 E. Khan 的理论核物理研究指出,在同时拟合 120 Sn 和 208 Pb 的结合能、电荷半径与 ISGMR 数据的条件下,核物质不可压缩模量 Ksat 可被压低到约 160 MeV,比近期建议值 Ksat=240±20 MeV 偏移达四倍不确定度。
华中师范大学团队发展了与转动对称性一致的修正 MC Glauber 采样程序,通过角重叠函数与广义厚度函数保留取向基的非对角信息。结果显示核基态转动对称性对轻强变形核的中心碰撞很重要:Ne20 的椭圆偏心率相对经典转子处理降低约 10%。
Masataka Matsumoto 与 Kensei Tanaka 在全息 D3/D7 模型的手征对称破缺相中研究了手征磁波与轴荷弛豫,发现准正规模的色散关系在弛豫率较小时很好地符合手征磁波的唯象表达式。弛豫率随矢量电荷密度和手征凝聚的变化在高温下单调、低温下非单调。结果表明手征磁波的唯象描述在准流体动力学区的手征对称破缺相同样适用。
Technische Universität Darmstadt 等机构的研究者用 active-subspace learning 从多体计算中直接识别出核观测量的主导参数方向:在 17 维 LEC 空间中,氧同位素基态能量和电荷半径各自超过 99% 的梯度变化集中在单一方向上。
双阱集体势几何模型描述了 114-122Sn 偶核的正常态与侵入态,势形状的细微变化可重现低能级及 E0、E2 跃迁的随质量数变化。提取的形状动力学显示所有核中均存在有混合与无混合的形状共存,并为 114,122Sn 报道的 B4/2<1 值提供了唯象解释。
一项唯象模型比较研究系统评估了 RHIC 与 LHC 能区轻核及超核的产生机制,涉及 J. Aichelin、A. Andronic 等多位来自 GSI、CERN、Texas A&M University、复旦大学等机构的研究者。该研究对描述轻核与超核产生的多种唯象模型进行了对比分析,以检验各模型在不同碰撞能量下的适用性。
论文用引入核取向量子叠加的扩展 MC Glauber 模型,系统研究了 Ne20、Si28、Ru96 和 U238 对称碰撞中量子转子处理对末态观测量的影响。
推荐理由:论文对比经典转子与量子转子处理,说明旋转对称性恢复如何改变从末态观测量提取核形变信息的解释。
论文提出双侧 Lanczos 强度函数(DLSF)与块 Lanczos 强度函数(BLSF)两种壳模型方法,用于计算 2νββ 衰变和 2νECEC 的核矩阵元,无需显式求解中间核完整的 1+ 本征态,从 Gamow-Teller 门态出发经较少迭代即可得到完全收敛结果,并同时保留初末核的总 GT 强度。
Ichikawa在β–γ约束的反对称分子动力学生成坐标方法中引入有限程三体相互作用,利用谱聚类中的图拉普拉斯将高斯三体核的指数因子精确分解为O(A2)的成对表,再用余子式展开把剩余收缩写成复矩阵乘积,使含三体项的核计算时间从两体核的530倍降到24倍。
Chen、Hergert与Yao在arXiv发表论文,首次实现MR-IMSRG框架中显式保留至NO3B阶的MR-IMSRG(3)近似,并在可精确求解的pairing-plus-particle-hole(P3H)模型上系统比较单参考与多参考IMSRG的多体截断收敛性。
Xiang Liu、Bikai Gao 和 Masayasu Harada 在宇称二重态模型中研究零温同位旋非对称核物质中出现 π 凝聚的可能性,将重子化学势与同位旋化学势作为独立变量,并引入 σ、π、ω、ρ 介子由能隙方程确定平均场。
越南胡志明市科学大学团队在 161 个偶偶核(Ap = 144–252)上基准比较了 Gurvitz-Kalbermann 双势方法(TPA)与四种常见 WKB 前因子的单粒子 α 衰变宽度,发现 TPA 各公式一致到 10⁻⁸ 量级,而半经典前因子中只有往返(RT)近似能在百分之几内复现 TPA 宽度。
论文首次系统研究双中子星并合中个体自旋(χ1、χ2)对抛射物、r 过程核合成与千新星辐射的影响,并在固定总质量、质量比和有效自旋参数 χeff 下进行比较。
推荐理由:论文在固定有效自旋参数下比较个体自旋影响,给出抛射物质量、r 过程产额与千新星亮度色差的量化差异,可用于理解引力波简并如何被电磁对应体打破。
Einstein Telescope 单独探测原中子星驱动核塌缩超新星引力波的距离可达约 20 至 100 kpc 以上(90% 置信度),与 Cosmic Explorer 组网后最远可达约 170 kpc。
Siegen 大学团队用 CRPropa 3.2 一维模拟研究超高能宇宙线产生的宇生光子,考察注入参数对光子产额的影响。质子源在约 15 Mpc 距离处对 10^18 eV 以上宇生光子产额最大,质子产额始终高于同总能的更重核,但源距离增大时差距缩小。
论文提出变分方法 H-MOG,从喷流宽度 W(z) 和线偏振 p(z) 两个投影观测量在格点上重建三维磁场,用哈密顿先验正则化并以自动微分优化,在十个 GRMHD 模拟(MAD 与 SANE 状态、a*=−0.94 至 +0.94 五个黑洞自旋)上测试。
Baibhav、Metzger与Hui在论文中提出GW190814可能源自坍缩星吸积盘碎裂产物与中心黑洞的并合,其质量比q≈0.11落在坍缩星盘窗口内而与所有传统双星形成通道不符。
一篇综述系统总结了吸积恒星级黑洞在连续谱辐射、时变性质、发射线与 X 射线偏振方面的研究进展。铁 K 线通过相对论反射探测内盘性质,偏振观测提示硬态冕可能沿垂直于喷流轴方向延展,而软态观测尚不符合理论预期。文章指出状态转变的物理起源、磁场在驱动外流中的作用等基本问题仍待解决,呼吁开展多波段、时变与偏振观测。
Subaru/HSC 对 IceCube 中微子警报 IC230724A 开展了深度光学跟踪观测,以搜寻其电磁对应体。IceCube 已探测宇宙高能中微子超过 10 年,其主要源仍存争议,中微子警报为此类跟踪观测提供了机会。文章同时讨论了 Rubin/LSST 在该类观测上的前景。
该论文研究由新生毫秒磁星供能的超亮超新星(SLSNe)的多波段与多信使辐射特征,以最近的氢贫超亮超新星SN 2017egm为案例,模型预测的高能伽马射线与Fermi LAT的近期探测结果相符。