研究材料动力学对于预测各种条件下的降解,失败和特定行为至关重要,实现了有效的材料设计,增强的表现以及推动材料科学的创新。显微镜技术已经有效地提高了体验,以记录实验进展过程中材料的动态演变。然而,显微镜图像的实验观察是固有的偏见,以推动后续分析到可观察的行为并排除在未观察到的情况下的行为。为了解决这个问题,我们设计了一个分析框架 - 整合了深层生成模型,以合成在现实的实验条件下可能出现的假设材料状态。这种方法可以使蒙特卡洛模拟由动态进展驱动的物质状态变化,反映出更广泛和预测的动态行为。应用于各种显微镜图像数据集,我们的框架有效地发现了材料科学实验中隐藏的物理性质。此外,这项研究支持向数据驱动的方法论转变,并主张采用深度学习技术来促进材料科学领域的创新研究实践。
如今,实验技术使科学家可以访问大量数据。为了从生成这些数据的复杂系统中获取可靠的信息,需要适当的分析工具。卡尔曼滤波器是一种经常使用的技术,可以推断出系统的模型,即从不确定观察结果中的模型参数。最近证明,卡尔曼过滤器的无味卡尔曼过滤器(UKF)的实现,能够推断一组耦合混乱振荡器的连通性。在这项工作中,我们测试UKF是否还可以重建一小组耦合神经元的连通性,而它们的链接是电气突触或化学突触。特别是我们认为Izhikevich神经元,并旨在推断哪些神经元相互影响,将模拟的尖峰列车视为UKF使用的实验观察结果。首先,我们验证UKF是否可以恢复单个神经元的参数,即使参数随时间变化。第二,我们分析了小型神经集合,并证明UKF允许推断神经元之间的连通性,即使是为了异构,有指导性和时间发展的网络。我们的结果表明,在这个非线性耦合系统中,可以进行时间有关的参数和耦合估计。
* 通讯作者:ivan.bunaziv@ntnu.no 摘要 近年来,激光电弧混合焊接 (LAHW) 在造船和石油天然气工业中的应用越来越广泛。与传统的电弧焊接工艺相比,它具有许多优势,因此广受欢迎。激光束源可用于实现更高的穿透深度。通过电弧源将填充焊丝添加到工艺区域,可以提高机械性能,例如在低温下具有更高的韧性。因此,LAHW 是一种有前途的低温服务工艺。由于深而窄的接头中整个焊缝金属中填充焊丝分布不均匀,导致工艺稳定性和机械性能下降,因此 LAHW 的适用性受到关注。这会导致焊缝根部的机械性能下降以及凝固裂纹问题。根部的快速冷却速度会产生硬而脆的微观成分,从而降低低温韧性。数值模拟和实验观察表明,增加激光束的热输入是降低冷却速度的有效方法,例如也可以通过预热来实现。关键词:激光束;复合焊接;微观组织;韧性;数值模拟 1. 引言
k空间中的电势和bloch带。b |时间周期性潜力和能量带有浮子带。c,d | 2D狄拉克系统中的浮雕工程,导致浮点边带(红色)和谐振缝隙在交叉点开口。e,f | Ti Bi 2 Se 3中Trarpes对浮标状态的实验观察结果。在不同延迟时间(e)的表面狄拉克锥的trarpes光谱。trarpes频谱在零延迟时间(F)。g |光引起的异常大厅电流信号。h |光诱导的霍尔电导与能量的关系。i |使用Floquet理论在光激发下的有效带结构。面板E是参考文献中的trarpes数据。69,并从参考文献中转载。291,Springer Nature Limited。面板F从参考文献转载。69,Springer Nature Limited。面板G-i从参考文献中转载。71,Springer Nature Limited。71,Springer Nature Limited。
基于外部电场的超导抑制,超电场效应在各种纳米级设备中实现,可有效。尽管进行了激烈的研究,但缺少这种影响的微观理论。在这里,提出了薄膜中语音介导的超导性超导性的微观理论,其中介绍了量子限制对状态的电子密度,费米能量和电子库仑抑制的影响。通过考虑量子限制,外部静电场,电子 - phonon矩阵元素中的托马斯 - 弗米筛选之间的复杂相互作用,以及限制对库仑排斥参数的影响,该理论预测了外部电场的临界值,这是膜厚度的临界值,而薄膜厚度是在膜厚度上的功能,而超过了超级构造。尤其是,与最近的实验观察一致,电场的这种临界值呈指数降低薄膜的较薄。至关重要的是,当考虑到托马斯 - 弗米筛选和库仑伪电势以及对薄膜厚度的依赖性时,这一效果是由理论预测的。这种微观理论为超电场效应和电场门控量子材料打开了新的可能性。
实验表明,多种材料,包括MGB 2,基于铁的超导体和单层NBSE 2,是多型超导体。在多个频段中的超导配对可能会导致单个频段(包括Leggett模式)中没有的现象。leggett模式是在不同带中形成的超导冷凝物相之间的相对相的集体周期性振荡。对Leggett模式的实验观察很具有挑战性,因为多播超导体很少见,并且因为这些模式描述了频段之间的电荷波动,因此很难直接探测。此外,Leggett模式的激发能量通常比超导间隙大,因此它们通过放松过程中的降低过程大大阻尼到Quasiparticle Continuum中。在这里,我们表明可以在A.C中检测到Leggett模式及其频率。驱动的超导量子干扰装置。然后,我们使用结果来分析这种量子设备的测量值,该量子设备基于Dirac Semimimetal CD 3为2,其中通过与超导AL的接近度诱导了超导性。这些结果表明了Leggett模式的理论上预测的签名,因此我们得出结论,CD 3的两个波段超导状态中存在leggett模式为2。
摘要 AAA+ 家族中的环状 ATPase 复合物执行多种细胞功能,这些功能需要其各个 ATPase 亚基的构象转变之间的协调(Erzberger 和 Berger,2006 年;Puchades 等人,2020 年)。如何通过这些协调运动捕获 ATP 水解产生的能量来做机械功尚不清楚。在本研究中,我们开发了一种新方法,用于基于互补的结构和动力学测量来描绘蛋白酶体异六聚体 ATPase 复合物的核苷酸依赖性自由能景观 (FEL)。我们使用 FEL 模拟蛋白酶体的动力学并定量评估预测的结构和动力学特性。FEL 模型预测与本研究和以前研究中的广泛实验观察结果一致,并提出了蛋白酶体 ATPase 的新型机制特征。我们发现 ATPase 亚基的协同运动源自 ATPase 六聚体的设计,该设计要求每个核苷酸结合状态具有独特的最小自由能。ATP 水解通过触发 ATPase 复合物的能量耗散构象转变来决定底物转位的方向。
液体 - 液相分离是组织大分子,尤其是具有内在无序区域的蛋白质的主要机制,在不受膜或脚手架的隔室中。因此,可以将细胞视为一种复杂的乳液,其中包含许多这些无膜细胞器,也称为生物分子冷凝物,以及许多膜结合细胞器。目前尚不清楚这种复杂的混合物如何运作以使细胞内运输,信号传导和代谢过程以高时空精度发生。基于突触囊泡冷凝物的实验观察结果 - 实际上挤满了膜的无膜细胞器 - 我们在这里介绍了浸入接触的框架:一种新型的膜无膜细胞器和膜之间的接触位点。在这一假设中,我们建议我们的浸入接触框架可以作为研究界面的基础,以使凝结物的扩散和材料特性与膜中发生的生化过程的扩散和材料特性相结合。在神经退行性疾病的情况下,该界面的身份和调节尤为重要,在神经退行性疾病中,在细胞病理学基础的基础上,异常折叠蛋白和受损细胞器的夹杂物具有异常。
本文研究了模拟玻璃骨折中相位模型的挑战和潜力。相位场方法是断裂建模的变分方法,将裂纹视为扩散的界面,从而消除了对显式裂纹跟踪的需求。这项研究探索了其对玻璃的应用,玻璃具有独特的裂缝特性,由于其无定形结构和脆性。我们使用ABAQUS实施了AT1相位模型,并针对各种实验设置进行了验证,包括微型计算机和微柱测试,L形样品以及动态的拉伸裂缝场景。结果表明,与实验观察结果有很强的比对,可以准确捕获复杂的裂纹模式和动态断裂行为。关键参数(例如临界能量释放速率和内部长度尺度)显示出显着影响断裂模拟结果。虽然相位方法在推进玻璃断裂力学方面表现出希望,但挑战仍然存在于参数敏感性和整合更复杂的材料模型中。本研究强调了该方法的当前功能,并指出了未来的研究方向,以提高其在玻璃断裂模拟中的适用性和效率。
本文从宏观和微观两个角度研究了钠金属的断裂行为,并讨论了其在电池应用中的相应影响。由于钠金属在空气中极易发生反应,其机械性能尚未得到很好的研究,但本文我们在惰性气体中实施了定制的拉伸试验机以规避这一问题,从而研究了钠的断裂行为。有趣的是,我们发现钠几乎完全不受缺陷(裂纹状特征)的影响,即缺陷不会降低钠的有效强度。相反,由于钠箔具有极强的延展性,在拉伸状态下,钠箔会表现出极端的全厚度收缩,直至接近一条线。我们还使用扫描电子显微镜来识别与钠的变形和断裂相关的微观结构特征和潜在机制。此外,本研究详细介绍了这些实验观察在电池应用背景下的相应影响,并为合理设计钠基电池提供了新的见解。总体而言,这些新的实验结果可能有助于设计钠基储能系统,并避免充电和放电循环过程中的潜在机械损坏。