論文の概要: AI-accelerated Discovery of Altermagnetic Materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.04418v2
• Date: Mon, 13 Nov 2023 02:53:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-14 19:24:58.546283
• Title: AI-accelerated Discovery of Altermagnetic Materials
• Title（参考訳）: AIによるAltermagnetic Materialsの発見
• Authors: Ze-Feng Gao, Shuai Qu, Bocheng Zeng, Yang Liu, Ji-Rong Wen, Hao Sun, Peng-Jie Guo and Zhong-Yi Lu
• Abstract要約: 金属、半導体、絶縁体をカバーする新しい25の磁気材料について報告する。 これらの材料は、対称性解析、グラフニューラルネットワーク事前学習、最適輸送理論、第一原理電子構造計算を統一したAI検索エンジンによって発見された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.34030830867697
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Altermagnetism, a new magnetic phase, has been theoretically proposed and experimentally verified to be distinct from ferromagnetism and antiferromagnetism. Although altermagnets have been found to possess many exotic physical properties, the very limited availability of known altermagnetic materials (e.g., 14 confirmed materials) hinders the study of such properties. Hence, discovering more types of altermagnetic materials is crucial for a comprehensive understanding of altermagnetism and thus facilitating new applications in the next-generation information technologies, e.g., storage devices and high-sensitivity sensors. Here, we report 25 new altermagnetic materials that cover metals, semiconductors, and insulators, discovered by an AI search engine unifying symmetry analysis, graph neural network pre-training, optimal transport theory, and first-principles electronic structure calculation. The wide range of electronic structural characteristics reveals that various novel physical properties manifest in these newly discovered altermagnetic materials, e.g., anomalous Hall effect, anomalous Kerr effect, and topological property. Noteworthy, we discovered 8 i-wave altermagnetic materials for the first time. Overall, the AI search engine performs much better than human experts and suggests a set of new altermagnetic materials with unique properties, outlining its potential for accelerated discovery of the materials with targeting properties.
• Abstract（参考訳）: 新たな磁気相であるオルテルマグネティズムは、強磁性と反強磁性とを区別して理論的に提案され、実験的に検証されている。 強磁性体は多くの異種な物理的性質を持つことが知られているが、既知の強磁性体(例えば14の確認材料)の可用性は非常に限られているため、そのような性質の研究を妨げている。 したがって、強磁性材料の発見は、強磁性の包括的理解に不可欠であり、ストレージデバイスや高感度センサといった次世代情報技術の新たな応用を促進する。 本稿では, 対称性解析, グラフニューラルネットワーク事前学習, 最適輸送理論, 第一原理電子構造計算を統一したai検索エンジンを用いて, 金属, 半導体, 絶縁体を覆う25種類の新しい強磁性材料について報告する。 広い範囲の電子構造特性は、新たに発見された強磁性材料、例えば異常ホール効果、異常カー効果、位相的性質に様々な新しい物性が現れることを示している。 注目すべきは、初めて8個のi波反磁性材料を発見したことだ。 全体として、ai検索エンジンは人間のエキスパートよりもはるかに優れた性能を発揮し、ユニークな特性を持つ新しい代替磁性材料セットを提案し、標的特性を持つ材料の発見を加速する可能性を概説している。

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