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利用卷积神经网络学习晶体场参数

强关联电子 2021-07-14 v2 统计力学 计算物理

摘要

我们提出了一种深度机器学习算法,用于从稀土磁性材料的热力学数据中提取晶体场(CF)Stevens 参数。该算法采用二维卷积神经网络(CNN),其训练数据为在单离子近似下理论计算的磁化强度、磁化率和比热数据,并进一步使用标准小波变换进行处理。我们将该方法应用于立方、六方和四方对称性的晶体场,以及基态多重态整数和半整数总角动量值 JJ。我们在理论上生成的合成数据以及先前发表的 CeAgSb2_2、PrAgSb2_2 和 PrMg2_2Cu9_9 的实验数据上评估了其性能,发现它能够可靠且准确地提取所考虑的所有位点对称性和 JJ 值的 CF 参数。这表明 CNN 提供了一种无偏的提取 CF 参数的方法,避免了繁琐的多参数拟合过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.12911,
  title  = {Learning crystal field parameters using convolutional neural networks},
  author = {Noah F. Berthusen and Yuriy Sizyuk and Mathias S. Scheurer and Peter P. Orth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12911},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 9 figures