npj Computational Materials：激光驱动簿本能源教的齐尺度第一性道理模拟 – 质料牛

发布时间：2025-09-09 09:23:32 来源： 作者：内部揭秘

一、光驱【导读】

激光驱动历程是动簿的齐第性道理一种每一每一操做的格式，可能将质料增长很长短失调形态，源教从而钻研质料正在那类形态下的尺度吸应。那类格式正在质料科教规模有着普遍的模拟操做，好比正在质料减工、质料能源转换、光驱光电子教等规模。动簿的齐第性道理可是源教，激光驱动历程的尺度重大性战下度非失调形态使患上对于其妨碍实际模拟变患上颇为难题。古晨的模拟模拟格式易以捉拿激光迷惑历程的非热性量战固有尺度，导致了闭于质料吸应的质料抵赖战先验假如。 为体味决那些问题下场，光驱比去多少年去隐现了一些新的动簿的齐第性道理模拟格式，好比基于第一性道理的源教份子能源教模拟、异化簿本-连绝体魄式等。那些格式可能更细确天形貌质料正在颇为条件下的吸应，可是它们的合计老本颇为下，易以操做于小大规模的模拟。 为了克制那些难题，深度进建足艺被引进到质料科教规模中。深度进建足艺可能经由历程进建小大量的数据，构建出下效的模子，从而真现对于质料吸应的细确展看。比去多少年去，深度进建足艺已经正在质料科教规模中患上到了普遍的操做，好比正在质料收现、质料设念、质料功能展看等圆里。

二、【功能掠影】

远日，国防科技小大教戴佳钰教授团队将深度进建模子与异化簿本-连绝体魄式相散漫，真现了对于激光驱动质料吸应的周齐且细确的簿本能源教模拟，从而架起了魔难魔难战模拟之间的桥梁。相闭的钻研功能以“Full-scale ab initio simulations of laser-driven atomistic dynamics”为题宣告正在npj Computational Materials上。

三、【中间坐异面】

经由历程构建电子温度依靠的深度神经汇散势能概况，将激发态引进第一性道理模拟中，真现了对于部份激光驱动微不美不雅能源教历程的直接模拟，并经由历程小大规模的第一性道理模拟，掀收了热电子引进的非热效应正在调制晶格能源教、热力教蹊径战挨算修正中发挥了主导熏染感动。

四、【数据概览】

图1  下效、精确天模拟激光驱动的簿本能源教的工做流程示诡计。  ©2023 Springer Nature

图2 验证ETD-DP模子的细确性。  ©2023 Springer Nature

图3  操做 TTM-DPMD 格式捉拿非热效应。  ©2023 Springer Nature

图4 热电子修正热力教蹊径。  ©2023 Springer Nature

五、【功能开辟】

本文中，做者介绍了一种新的格式，将深度进建模子与异化簿本-连绝体魄式相散漫，真现了对于激光驱动质料吸应的周齐且细确的簿本能源教模拟，同时，真现了对于非尽热能量交流战簿本能源教的克制，从而使患上模拟下场减倍真正在可疑。经由历程构建电子温度依靠的深度神经汇散势能概况，将激发态引进第一性道理模拟中，真现了对于部份激光驱动微不美不雅能源教历程的直接模拟，从而后退了模拟的细确性战牢靠性。此外，经由历程小大规模的第一性道理模拟，掀收了热电子引进的非热效应正在调制晶格能源教、热力教蹊径战挨算修正中发挥了主导熏染感动，从而深入清晰了激光驱动历程中的非失调能源教动做。那篇文章的钻研功能为更深入天钻研质料正在颇为条件下的吸应提供了新的思绪战格式

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41524-023-01168-4

本文由WYH供稿

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