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锂量子非简谐固体的神经正则变换

材料科学 2025-06-24 v3 计算物理

摘要

锂是一种典型的量子固体,在环境压力下具有立方结构。随着压力增加,它形成更复杂的结构并经历金属到半导体的转变,使理论和实验分析复杂化。我们采用神经正则变换方法——一种基于概率生成模型的 \textit{ab initio} 变分方法,来研究有限温度下锂固体中的量子非简谐效应。该方法将用于声子激发态波函数的归一化流与用于能级占据的概率模型相结合,通过联合优化以最小化自由能。结果表明,与经典分子动力学预测相比,量子非简谐性降低了 \textit{bcc}-\textit{fcc} 转变温度。在高压下,所预测的 \textit{cI16} 结构中锂原子的分数坐标与实验观测结果在定量上吻合良好。最后,与先前的观点相反,我们发现不良金属 \textit{oC88} 结构是由通过高精度电子结构计算获得的势能面所稳定的,而非热效应或量子核效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.12451,
  title  = {Neural Canonical Transformations for Quantum Anharmonic Solids of Lithium},
  author = {Qi Zhang and Xiaoyang Wang and Rong Shi and Xinguo Ren and Han Wang and Lei Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12451},
  year   = {2025}
}

备注

7+7 pages, 3+4 figures