(הופנה מהדף oxides) קרינת מתכת מייצגת את אחת מהשיעורים הרב-תכליתיים ביותר של חומרים פונקציונליים.הדמיות של השלב העשירות שלהם כוללות גם את התכונות המדגימות של מערכות חישוביות, והתנהגויות רב-תחומיות, כל אלה מקושרים באופן אינטימי לקביעת טמפרטורות מגנטיות באופן חלקי (FLT) וטכניקות בקרה מגנטיות חיוניות של אטומיות (DIRECTFLT:1).

Phenomena מגנטית פונדמנטל ב- Transition Metal Oxide

(ב) ב[[18]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1966]]]]]]]]]], [[1966]]]]]], [[1966]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1966]]]]]]]]

מסגרת לחיזוי נכסים מגנטיים

הכוח הנבאי של חומרים חישוביים מודרניים מדע נח על היררכיה של שיטות, כל אחד מתאים למאזניים וזמניים שונים.עבור מגנטיות ב-transtra מתכת תחמוצת, הטור נשאר תאוריה פונקציונלית (DFT) במסגרת קוהן-שאם, כפי שהושמה בקודים כגון VASP, Quantum PressO, CP2K ו- FLEUR.

שיטת DFT+U

(ב) בהצגת פרמטר ההנעה של האברד (FLT:0UIRFLT:1) ופרמטר חילופי (FLT:2JioFLT 3: 3), DFT+U מאמת את טעות הפעולה העצמית וממקמת את פערי חישוב מגנטיים רבים (FLT:4dFLT:5 מסלולים מתאימים ב-Solsulating או נמוך-moment) ניתן לקבוע את התצורה של שינוי מגנטית (ALTU).

פונקציות היברידיות (HSE06, PBE0)

פונקציונליות היברידית משלבת שבריר של חילופי מדויק מתיאורית Hartree-Fock, אשר משפרת את התיאור של אינטראקציות חילופין ולעתים קרובות מניבה קבועות מגנטיות מדויקות יותר.ה-Scuseria-Ernzerhof (HSE06 הפך לסטנדרט הזהב עבור insulators אנטיפרוטי כמו NiO ו-CoO. עם זאת, את עלות החישובים המוגברת של היישום שלה לתאיים קטנים או סופר, מה שמאפשרים פחות מתאימים למחקרים המתאימים.

Beyond DFT: GW ו-DMFT

עבור מערכות עם מתאם אלקטרוני חזק יותר - כגון מוט אינסולטורים או תחמוצת לוואי כבדה - תיקונים מטרידים עשויים להיות לא מספיק.ה-FLT:0GWirFLT:1 approximation (תפקודו של גרין מינוס אנרגיה עצמית) מספק מבנים חישוביים אמין יותר פונקציות ספקטרום (DFT) דיאל-DRM) בדיוק מרפאה מקומית ו-Ric-Ric-Ric-Ric-Otrasecting טמפרטורה, , , , FTDIVELIVELIVE , יכול להיות יעיל יותר ויותר , , קומפקטית-DRMDRMDIVEL, ו-DIVE , , , , , , , , , , , , , , טמפרטורות משולב טיקאלימה, טיקאלימה-DIVE טיקאלימה, טיקאלימה, טיקאלימה, טיקאלימה, טיקורדודה, טיקורד טיקורד יעיל יותר ויותר טיקות טיקורד טיקנליות טיקנליות טיקות טיקות טיקות טיקות טיקות טיקות טיקות טיקות

מוצרי תוכנה ותהליכי עבודה

יישום מעשי דורש תוכנה חזקה וזרימות עבודה מפלט. VASP מציעה DFT+U ו HSE06 עם מגבלות מגנטיות; Quantum ESPRESSO מספק יכולות דומות עם רישיון קוד פתוח; ואת חבילת WIEN2k (גל שלב משולב בעל יכולת ליניארית גבוהה של המטוס) משמש נרחב עבור חישובים מגנטיים גבוהים כל אלקטרוניקה.

Oxide Systems

הדוגמאות הבאות ממחישות כיצד שיטות חישוביות הוחלו על משפחות תחמוצת מתכת ספציפיות, הניבות תובנות שהובילו סינתזה ניסיונית ועיצוב המכשיר.

ניקל Oxide (NiO)

[NOP] הוא נוגדן אנטיפרומגנטי (טמפרטורת ניל - 523 K) עם מבנה סלעי של DFT+U מחקרים (עם FLT:0UFLT ו- 1 ⁇ ⁇ 6.3 eV) באופן נכון לשחזר את מצב השדה נוגד-II (Niptras) באופן קבוע (N=Ricial) ו-Nipectd) ב- Nipectd c-Nipextrad) הוא הראה את השינויים המשתנים באופן קבוע ב- Nip-Nitectd (R) ו-Nip-Nipectd) ב-Nipectd (Nipectd-Nip-Nip-Nip-Nitectd) סגסוגת מגנטיתחליף קבוע (Nitectd) ו-Nip-Nip-Nitectd) סגסוגת מגנטיתחליף קבוע (Nitectd) ו-Nipectal) ב-Nitectal) ב-Niptramexitectd (Nip-Nip-Nip-Nip-Nitectd (Nitextras-Nitextrasectd) סגסוגת נוגדתחליף את רמת לחץ קבוע (Nit

Hematite (α-Fe2O3)

(הופנה מהדף ה-Halronic , צומת הברזל היציב ביותר, הוא מתח חלש מעל ומעבר המורין (260 K) בשל הפחתה קלה של תיעוב האנטיפרומגנטי שלו: DFT+U חישובים (עם פיזור:0UFLT) 1=4-6V עבור Fe) היו מכריעים בקביעת האנרגיה המגנטית של מורופול (Flowal) ו-Rovernbsp;

Manganites (LaMnO3 ו- Derivatives)

(ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]]]]]] ב[[1966]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[[[1966]] [[1924

קובלטיטים (LaCoO3, SrCoO3)

(הופנה מהדף CU) מציג בין כוכבים עשירים בין מצב ספין, צום, ו מוליכות. LaCoO3 עובר צלב מצב הדרגתי של ספין-מדינתי (LS,FLT:0SFLT:1=0) ל- AFPD (IS) ולשיפור גבוה (HS) על חימום.

טכניקות מתקדמות וטכנולוגיות למידת מכונות

שיטות מסורתיות מבוססות DFT, בעוד חזק, לעתים קרובות איטי מדי לחקור את המרחב העצום של תחמוצת מתכת מעבר. שתי גישות משלימים הם מאיץ גילוי: תיאוריה פונקציונלית צפיפות גבוהה דרך חישוב למידה מכונה.

צילום: High- Throughput Screen

מסדי נתונים כגון פרויקט החומרים, AFLOW, ואת NoMAD Repository מכילים תכונות מגנטיות הנחשקות עבור אלפי תרכובות תחמוצות חמצני. חוקרים יכולים לשאילת רגעים מגנטיים, האברד FLT:0UIRFLT:1 ערכים, ו טמפרטורות Néel כדי לזהות מועמדים מבטיחים עבור יישומים ספציפיים. a טיפוסית גבוהה באמצעות חישוב גבוה באמצעות חישוב כולל יצירת אבטיפוסים מבניים, מרגיע אותם עם DFT+O מגנטיים, והחלפת תצורה מגנטית עבור תצורה של תאים מגנטיים ומשתנים עבור נוגדנים מגנטיים למחצה.

אפשרויות למידה מכונות ומודלים בין-אטומיים

מודלים של למידת מכונות (ML) המאומנים על נתונים DFT יכולים לחזות אנרגיות וכוחים הכוללים גרגר בחלק מהעלות החישובית.עבור מערכות מגנטיות, ארכיטקטורות ML מיוחדות משלבות רגעים מגנטיים כמו אלה שלטים מקומיים או כוללים תנאים דמויי Heisenberg במודל האנרגיה.לדוגמה, רגע של פוטנציאלים Dor (MFT) ופוטנציאלי רשתות עצביות (Behler-Prinello) שימשו לסימולציה של רזולוציה של רזולוציה של רזולוציה של 3F2D2tative למידה ישירה:

הצצה ל-Sutroitive Feedback

המאמצים החישוביים המוצלחים ביותר פועלים בסינרגיה קרובה עם ניסויים.לדוגמה, מבנים מגנטיים חזו יכולים להיות מאומתים על ידי פיזור נויטרונים; קבועי חליפין קבועים מפוצצים ניתן למדוד נגד ספקטרום של נייטטרוון לאריסטי; וחיזוי טמפרטורות קארי / Néel יכול להנחות סינתזציה של חומרים עם נקודות מעבר ממוקדות.

יישומים וכיוונים עתידיים

ההשפעה המעשית של מגנטיות חישובית ב תחמוצת כבר ברורה. ⁇ מגנטיות (NiO, CoO, α-Fe2O3) נחשבים עבור ספינטרוניקה מבוססת אינסטלטור כי הם מייצרים שדות מטושטשים זניחים ומאפשרים דינמיקה של THz ספין-חמצני, כמו מגנטיט (Fe3O4) y ו-trium garird ברזל cy (YOT) יש חיישנים נמוכים יותר, 000 מגנטיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000) מגנטיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מגנטיים, 000, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 מגנטיים, 000 ⁇ ⁇ מגנטיים, 000 ⁇ ⁇ ⁇ .

  • (FLT:0) מגנטיות לא קולינארית וטופולוגיה: חיזוי ופרשנות של ממתאם לאטירס, הופפוסים, ומרקמים מורכבים אחרים בפחמי חמצני, הדורשים הפיכה מלאה של ספינים ומשקפי ספין-אוביט ללא קולי לינארי.
  • (FLT:0) Temperature-Dependent Properties:BuildFLT:1) פיתוח שיטות יעילות חישוביות כדי להתאים במדויק את מעברי שלב מגנטיים מותניים, ספקטרום גלי, תחבורה תלויה טמפרטורה מעבר לתוספת קפואה-לחמה.טכניקות כמו פוטנציאלים יעילים בטמפרטורה (TDEP) ו-Supist Landau-LifshitzGil-Gil מבטיחות.
  • (FLT:0)Materials-by-Design:BuildFLT:1) אסטרטגיות עיצוב הפוכה באמצעות מודלים ניוניים (מודולנקודים קבועים, מודלים דיפוזיה) להציע יצירות תחמוצות חדשות ומבני Hetero אשר להשיג מדדים מגנטיים מוגדרים (למשל, טמפרטורה גבוהה Néel, מגנטיקסטל חזק anisotropy).

מסקנה

החקירה החישובית של תכונות מגנטיות במינון מתכתי התבגרה ממאמץ תיאורי גרידא לתוך משמעת מנבאת, מכוונת עיצובית מונחה על ידי שילוב החוזקות של DFT+U, פונקציונליות היברידית, DMFT ומודלים של למידת מכונה מתפתחת, החוקרים יכולים כעת לפענח את החומרים המגנטיים המורכבים השולטים בחומרים אלה ולהשתמש בידע זה כדי מהנדס פונקציונליות קונצרטים.