論文の概要: Deep learning extraction of band structure parameters from density of states: a case study on trilayer graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.06310v2
• Date: Mon, 18 Sep 2023 08:35:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-09-20 01:32:01.920106
• Title: Deep learning extraction of band structure parameters from density of states: a case study on trilayer graphene
• Title（参考訳）: 状態密度からのバンド構造パラメータの深層抽出:三層グラフェンを例として
• Authors: Paul Henderson, Areg Ghazaryan, Alexander A. Zibrov, Andrea F. Young, Maksym Serbyn
• Abstract要約: 包括的定量的理論の鍵となる要件は、材料のバンド構造パラメータの正確な決定である。 本稿では、ディープニューラルネットワークを用いた実験データからバンド構造パラメータを導出する一般的なフレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.61296767255256
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of two-dimensional materials has resulted in a diverse range of novel, high-quality compounds with increasing complexity. A key requirement for a comprehensive quantitative theory is the accurate determination of these materials' band structure parameters. However, this task is challenging due to the intricate band structures and the indirect nature of experimental probes. In this work, we introduce a general framework to derive band structure parameters from experimental data using deep neural networks. We applied our method to the penetration field capacitance measurement of trilayer graphene, an effective probe of its density of states. First, we demonstrate that a trained deep network gives accurate predictions for the penetration field capacitance as a function of tight-binding parameters. Next, we use the fast and accurate predictions from the trained network to automatically determine tight-binding parameters directly from experimental data, with extracted parameters being in a good agreement with values in the literature. We conclude by discussing potential applications of our method to other materials and experimental techniques beyond penetration field capacitance.
• Abstract（参考訳）: 2次元材料の開発は、複雑さを増す新しい高品質な化合物の多様さをもたらした。 包括的定量理論の重要な要件は、これらの材料のバンド構造パラメータの正確な決定である。 しかし、この課題は、複雑なバンド構造と実験プローブの間接的性質のために困難である。 本研究では,深層ニューラルネットワークを用いた実験データからバンド構造パラメータを導出する汎用フレームワークを提案する。 本手法を三層グラフェンの透過電界容量測定に応用し, その状態密度の有効プローブとした。 まず,訓練された深層ネットワークが,強結合パラメータの関数として浸透場容量の正確な予測を行うことを示す。 次に、学習したネットワークからの高速かつ正確な予測を用いて、実験データから直接密結合パラメータを判定し、抽出されたパラメータを文献の値とよく一致させる。 提案手法の他の材料への応用の可能性, 浸透電界容量を超える実験技術について論じる。

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