微电子器件的散热是限制其性能和可靠性的关键问题 [1]。固-固界面的巨大热阻往往是散热的主要瓶颈 [2]。因此,了解界面热传输和设计界面以实现超高热导率的需求十分巨大。原子格林函数 (AGF) 一直是研究纳米级热传输的有力工具 [3,4],尤其是跨界面热传输。然而,传统的 AGF [3,5–12] 是在谐波范围内制定的。缺乏非谐性一直是 AGF 在实际温度范围内处理界面热传输的主要限制因素 [13,14]。在 AGF 中加入非谐性在原则上是可能的,但极具挑战性。自 2006 年 Mingo 将非谐性纳入一维原子结以来 [15],很少有人尝试使用不同程度的近似将非谐性纳入三维结构,例如通过拟合实验数据获得非谐性势能或非弹性声子散射率 [16–18]。这些研究表明了非谐性对界面热传输的重要性,并启发了我们在没有任何近似的情况下将非谐性纳入 AGF 的努力。
二维(2D)材料中的电荷密度波(CDW)一直是冷凝物物理学的主要研究重点,因为它们的潜力是基于量子的技术。尤其是CDW可以通过耦合两个Dirac Fermions来诱导金属 - 绝缘体过渡,从而导致拓扑阶段的出现。在此思想之后,我们在这里探索了2D层次材料中三种不同CDW的行为,使用密度功能理论计算和实验合成以研究其稳定性。其大块对应物的分层结构SN 4 P 3表明,可以通过化学方法将结构合成到单层。然而,尽管批量稳定,但单层在布里渊区的K和M点显示不稳定的声子,这导致了三个可能的CDW阶段。所有三个CDW都导致了亚稳态绝缘阶段,在k点中,由活性声子驱动的阶段在应变下拓扑上是非平凡的。引人注目的是,仅由于存在强烈的鼻anmon效应而揭示地面结构。这强调了研究CDW超出常规谐波图片的重要性,在该图片中,系统的基态可以仅从谐波声子光谱中阐明。
摘要非谐调对超导性的作用在过去经常被忽略。最近,人们已经认识到,Anharmonic的破坏性可以在确定大型材料的超导性特性(电子与Phonon偶联,临界温度等)中发挥基本作用,包括在极端高压力条件下接近结构软模式不稳定性的系统,包括结构软模式不可分割的系统,非晶格固体和金属。在这里,我们回顾了关于非谐作用作用的最新理论进步,尤其是Anharmonic抑制的某些普遍特性,对超导性。我们的重点是与良好的BCS理论和Migdal – Eliashberg理论相结合的微量介体的微量无形理论,用于超导性。我们详细讨论了理论框架,它们在第一原理方法中的可能实现以及对非谐波矫正性的实验探针。最后,我们向新兴的量子材料提供了几种混凝土应用,包括氢化物,铁电和具有电荷密度波不稳定性的系统。
图 S1:使用 SCAN 函数获得的孤立五金刚烷分子的最低和最高占据分子轨道的模式分辨非谐波测量和电子-声子耦合能量 (EPCE)。上图:根据 100 K 下量子恒温分子动力学模拟获得的轨迹计算出的模式分辨非谐波测量。中图:使用冻结声子方法计算出的最低未占据分子轨道 (LUMO) 的模式分辨 EPCE。下图:使用冻结声子方法计算出的最高占据分子轨道 (HOMO)、HOMO-1 和 HOMO-2 能级的模式分辨 EPCE。
4×4×3 rristine aln surercell(92个原子)。用于计算谐波和非谐波和非谐的原子体间力常数(IFCS),使用有限的disralacement方法确定了谐波IFCS .ERE,并使用anharmonic IFC进行四分方的IFC,并使用四分之一的IFC进行了动力。使用自动一致的Rhonon(SCSH)理论[3]所有allo.ed互动。 Å,第7 -8次最近的邻居)DFT计算设置和用于损失的NN。与主文本中描述的那些相同
1. 量子现象背景下的古典物理学回顾 行星运动和原子、辐射和量化、随机过程和干涉。 2. 量子力学的数学语言 量子态、算子、矩阵、不确定性和时间演化。 3. 基本量子系统 盒中粒子、谐振子、非谐振子、隧穿。快速了解静态微扰理论。 4. 耦合量子系统 纠缠、密度矩阵、测量和退相干。快速了解费米黄金法则。 5. 探索量子腔量子电动力学、量子控制、量子非破坏性测量 6. 量子计算简介(时间允许)
摘要:振动光谱是一种无处不在的光谱技术,可表征功能性纳米结构材料,例如沸石,金属 - 有机框架(MOF)和金属 - 卤化物 - 卤化物perov-Skyites(MHP)。所得的实验光谱通常很复杂,具有低频框架模式和高频功能组振动。因此,理论上计算的光谱通常是阐明振动指纹的重要元素。原则上,有两种可能的方法来计算振动光谱:(i)一种静态方法,将势能表面(PES)近似为一组独立的谐波振荡器,以及(ii)一种动态方法,通过整合牛顿运动的方程来将PES围绕PES明确采样。动态方法考虑了Anharmonic和温度效应,并在真正的工作条件下提供了更真实的材料的代表;但是,此类模拟的计算成本大大增加。在量子机械水平上执行力和能量评估时,这肯定是正确的。分子动力学(MD)技术在计算化学领域已变得更加建立。然而,为了预测纳米结构材料的红外(IR)和拉曼光谱,其用法的探索程度较低,并且仅限于一些孤立的成功。因此,目前尚不清楚哪种方法应使用哪种方法来准确预测给定系统的振动光谱。■简介迄今为止缺乏一系列广泛的纳米结构材料的各种理论方法与实验光谱之间的全面比较研究。为了填补这一空白,我们在本文中提出了一个简洁的概述,该方法适用于准确预测各种纳米结构材料的振动光谱,并为此目的制定一系列理论指南。为此,考虑了四个不同的案例研究,每个案例研究都治疗了特定的物质方面,即柔性MOF的呼吸,刚性MOF UIO-66中缺陷的表征,金属 - 卤化物 - 卤化物perovskite CSPBBR 3中的Anharmonic振动以及对访客的吸附以及对Zeolite H-Ssz-ssz-13的孔的吸附。对于所有四种材料,在其宾客和无缺陷状态以及在足够低温下的所有四种材料中,静态和动态方法在定性上与实验结果一致。当温度升高时,由于存在Anharmonic语音子模式,CSPBBR 3的谐波近似开始失败。此外,缺陷和来宾物种的光谱指纹通过简单的谐波模型很好地预测。两种现象都弄平了势能表面(PES),这促进了亚稳态状态之间的过渡,因此需要动态采样。(ii)当材料在较高的温度下评估或额外的复杂性进入系统时,例如,强烈的非谐度,缺陷或客人物种,谐波制度分解,并且需要动态抽样才能正确预测声子频谱。在本综述中处理的四个案例研究的基础上,我们可以提出以下理论指南,以模拟功能固态材料的准确振动光谱:(i)对于低温下的纳米结构的晶体框架材料,可以使用静态方法在低温下的洞察力,可以使用几个点依靠point of the points of points of point of point of points of point of points points points and points and points and points and points and pote。这些准则及其针对原型材料类别的插图可以帮助实验和理论研究人员增强从晶格动力学研究中获得的知识。
在室温和近型压力下的超导性是物理和材料科学中极为受欢迎的现象。A recent study reported the presence of this phenomenon in N-doped lutetium hydride [ Nature 615, 244 (2023)], however, subsequent experimental and theoretical investigations have yielded inconsistent results.This study undertakes a systematic examination of synthesis methods involving high temperatures and pressures, leading to insights into the impact of the reaction path on the products and the construction of a phase diagram for lutetium hydrides.Notably, the high-pressure phase of face-centered cubic LuH 3 (fcc-LuH 3 ) is maintained to ambient conditions through a high-temperature and high-pressure method.Based on temperature and anharmonic effects corrections, the lattice dynamic calculations demonstrate the stability of fcc-LuH 3 at ambient conditions.然而,在环境压力下,在FCC-LUH 3中,在2 K和磁化测量中未观察到超导性。This work establishes a comprehensive synthesis approach for lutetium hydrides, thereby enhancing the understanding of the high-temperature and high-pressure method employed in hydrides with superconductivity deeply.
C 使用 Qiskit 的示例程序 72 C.1 安装包和量子 hello world . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ...