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。
抽象的光学非线性在几种类型的光学信息处理协议中至关重要。但是,使用常规光学材料实现相非线性所需的高激光强度代表了几个光子体制中非线性光学的挑战。我们引入了一种红外腔量子电动力学(QED)方法,用于在反射设置中对单个THZ脉冲的非线性相移,以输入功率为条件。功率依赖性相位在0的顺序上移动。1π只能使用仅几个µW输入功率的飞秒脉冲来实现。所提出的方案涉及少量的子带量子量井过渡偶极子,始终耦合到红外谐振器的近场。由于通过有效的偶极chiring机制从材料偶极向红外真空的频谱非谐度转移,该场演化是非线性的,该机制会瞬时从真空场中瞬时破坏量子孔的过渡,从而导致光子阻滞。我们开发了分析理论,该理论描述了印记非线性相位转移对相关物理参数的依赖性。对于一对量子井偶极子,相对于偶极转变频率和松弛速率的不均匀性,相位控制方案显示出可靠的。基于lindblad量子主方程的数值结果验证了材料偶极子填充到第二激励歧管的制度中的理论。与需要强烈的光 - 物质相互作用的常规QED方案相反,所提出的相位非线性在弱耦合方面最有效,从而增加了使用当前的纳米光电技术实现实验实现的前景。
水合影响血容量、血液粘度和软组织含水量,这些变量决定了生物组织的生物物理特性,包括其硬度。在大脑中,尽管硬度作为定量成像标记的重要性日益增加,但水合与硬度之间的关系在很大程度上仍不清楚。在本研究中,我们使用超声时间谐波弹性成像(THE)研究了 12 名健康志愿者在不同水合状态下的大脑硬度(CS):(i)正常水合期间,(ii)禁食一夜后,和(iii)每公斤体重饮用 12 毫升水后 1 小时内。此外,我们将剪切波速度(SWS)与尿液渗透压和血细胞比容相关联。正常水合时的 SWS 为 1.64 ± 0.02 m/s,禁食一夜后降至 1.57 ± 0.04 m/s(p < 0.001)。饮水后 30 分钟内 SWS 再次增加至 1.63 ± 0.01 m/s,恢复到正常补水期间测得的值(p = 0.85)。正常补水时的尿液渗透压(324 ± 148 mOsm/kg)在禁食后增加至 784 ± 107 mOsm/kg(p < 0.001),饮水后恢复正常(288 ± 128 mOsm/kg,p = 0.83)。SWS 与尿液渗透压呈线性相关(r = − 0.68,p < 0.001),而 SWS 与血细胞比容无相关性(p = 0.31)。我们的研究结果表明,在昼夜波动范围内的轻度脱水与脑组织明显软化有关,这可能是由于脑灌注减少所致。为了确保结果的一致性,在正常水化期间采用标准化方案进行脑弹性成像非常重要。
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。
S1.01 广义通量量子比特阵列作为低非谐性模拟量子模拟器 Ilan T. Rosen、Kasper Poulsen、Sarah Muschinske、William D. Oliver 赞助:IC 博士后奖学金 人们对超导量子比特阵列进行模拟量子模拟的兴趣日益浓厚,因为它们可以原生实现 Bose-Hubbard 汉密尔顿量,具有广泛的可访问能量尺度范围,并且能够进行全状态或部分状态断层扫描测量。然而,传统量子比特的大非谐性限制了量子比特阵列模拟器探索弱相互作用物理。广义通量量子比特 (GFQ) 具有与传统量子比特类似的相干性、控制和测量特性,但还具有可调的非谐性。在这里,我们提出使用超导广义通量量子比特 (GFQ) 阵列作为弱相互作用物理的模拟量子模拟器。我们讨论了基于器件制造的不确定性如何限制现实 GFQ 阵列中的无序与自能以及无序与非谐性之比。然后,我们用数字方法研究了凝聚态基准模型,重点介绍了现实 GFQ 阵列模拟器可实现的模式。
摘要:我们通过位于平坦介电底物上的平坦石材条的无限光栅考虑了电子极化平面波的散射和吸收。为了构建一个受信任的全波无网格算法,我们将散射问题扔给了双重系列方程,并基于离散傅立叶变换的倒数来执行其分析正则化。然后,对于未知的floquet谐波振幅,该问题将减少到Fredholm 2-Kind矩阵方程。因此,由Fredholm定理保证了所得代码的收敛性。数值实验表明,这种构型是频率选择性的跨表交或一个周期性光子晶体。如果光栅周期和底物厚度是微米大小的,则这种空腔的共振频率在Terahertz范围内。在电子极化情况下不存在等离子体模式,这些共振对应于底物的低Q板模式,并因光栅的存在而略微扰动,并且整个弹药的超高Q晶格模式作为周期开放式腔。我们使用我们的全波数值代码量化了它们的效果,并为晶格模式频率和Q因子得出渐近分析表达式。
1复杂物质系,约瑟夫·斯特凡·研究所(Josef Stefan Institute),1000卢布尔雅那,斯洛文尼亚2,华盛顿州立大学化学系,华盛顿州普尔曼,美国华盛顿州90164,美国3菲西卡3. 100190,中华人民共和国5物理学学院,中国科学院,北京100190,中华人民共和国6 IMPMC 6 IMPMC,SorbonneUniversité,CNRS和MNHN,PARIS 75005,法国75005,法国7,化学与材料科学系,Aalto Camer,Aalto Finland cam,Aalto Finland o anto fi-00076 62032,意大利9 Dipartimento di Scienze Matematiche,Fisiche e Informatiche,Universit'a di Parma,43124,意大利43124,意大利10 Infn,Sezione di Milano bicocca NM 87545, United States of America 12 SPMS, CNRS CentraleSupelec Universite Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette F-91192, France 13 Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA 94025, United States of America 14 Institute of Materials for Electronics and Magnetism, CNR, Parma A-43124,意大利
晶格热导率(κL)是晶体固体的一个重要特性,对热管理、能量转换和热障涂层具有重要意义。基于密度泛函理论(DFT)的计算工具的进步使得能够有效利用基于声子准粒子的方法来揭示各种晶体系统的潜在物理原理。虽然高阶非谐性通常用于解释晶体中的异常传热行为,但DFT中的交换关联(XC)函数对描述非谐性的影响却在很大程度上被忽视了。XC 函数对于确定 DFT 描述固体和分子中电子/离子之间相互作用的准确性至关重要。然而,固体物理中大多数XC泛函主要侧重于计算只需要原子偏离平衡态很小位移(在谐波近似内)的性质,如谐波声子和弹性常数,而非谐性则涉及较大的原子位移。因此,对于XC泛函来说,在非谐性水平上准确描述原子相互作用更具挑战性。本研究采用多种XC泛函,如局部密度近似(LDA)、Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)、固体和表面的修正PBE(PBEsol)、优化的B86b泛函(optB86b)、修正的Tao-Perdew-Staroverov-Scuseria(revTPSS)、强约束和适当范数泛函(SCAN)、正则化SCAN(rSCAN)和正则化恢复SCAN(r2SCAN)以及不同的扰动阶数,包括谐波近似内的声子(HA)加三声子散射(HA+3ph)、用自洽声子理论计算的声子(SCPH)加三声子散射(SCPH+3ph)、SCPH声子加三声子和四声子散射,系统地研究了16种具有岩盐和闪锌矿结构的二元化合物的室温κL。 (SCPH+3,4ph)。结果表明,XC 函数与扰动阶表现出强纠缠,计算出的 κ L 的平均相对绝对误差 (MRAE) 受 XC 函数和扰动阶的强烈影响,导致误差抵消或放大。在 HA+3ph 级别的 revTPSS (rSCAN)、在 SCPH+3ph 级别的 SCAN (r 2 SCAN) 和在 SCPH+3,4ph 级别的 PBEsol (rSCAN) 中实现了最小 (最大) MRAE。在这些函数中,PBEsol 在最高扰动阶下表现出最高的精度。SCAN 相关函数表现出中等精度,但存在数值不稳定性且计算成本高的问题。此外,所有 XC 函数都识别出了四次非谐性对岩盐和闪锌矿结构中 κ L 的不同影响,这归因于这两种结构中不同的晶格非谐性。这些发现对于选择合适的泛函来描述非谐声子提供了有价值的参考,并为高阶力常数计算提供了见解,有助于开发更精确的固体材料XC泛函。
完整作者名单:袁鲲鹏;大连理工大学;张晓亮;大连理工大学能源与动力工程学院;常政;大连理工大学能源与动力工程学院;唐大伟;大连理工大学能源与动力工程学院;胡明;南卡罗来纳大学机械工程学院