Gitteranharminizität und Wärmeleitfähigkeit durch kompressive Messungen von Berechnungen aus ersten Prinzipien

Die Vorhersage der Gitterwärmeleitfähigkeit κ(L) von stark anharmonischen Kristallen aus ersten Prinzipien ist eine langjährige Herausforderung in der Festkörperphysik. Wir schlagen unter Ausnutzung der jüngsten Fortschritte in der Informationswissenschaft einen systematischen und rigorosen Ansatz für dieses Problem vor: die kompressive Messung der Gitterdynamik. Kompressive Messung wird verwendet, um die physikalisch wichtigen Terme im Modell der Gitterdynamik auszuwählen und ihre Werte in einem Schritt zu bestimmen. Unintuitiv wird eine hohe Genauigkeit erreicht, wenn das Modell auf den Kräften aus ersten Prinzipien in quasizufälligen atomaren Konfigurationen trainiert wird. Die Methode wird für Si, NaCl und Cu(12)Sb(4)S(13), ein erdreiches Thermoelektrikum mit starken Phonon-Phonon-Interaktionen, demonstriert, die die Raumtemperatur-κ(L) auf Werte nahe der amorphen Grenze beschränken.