베이지안 추정을 사용하여 로투스 바카라 구조를 분석하는 새로운 방법을 개발했습니다

전기 흐름, 자석 및 투명한 불투명과 같은 물질의 특성은 문제의 로투스 바카라의 거동에 의해 결정됩니다 그러나 기존의 방법으로 인해 수많은 매개 변수로 로투스 바카라 구조물의 전체 그림을 명확히하기가 어려워졌습니다

연구 그룹에는 Tohoku University의 고급 재료 과학 연구소의 USHI SATO 교수, Kyushu University Information Inflastrsucture and Development Center 조교수, Kyoto Sangyo University의 과학 교수 Koji Segawa 교수, Nakanyishi, Nakanyithi, Nakanyithi, Nakanyithi ando의 코지 세가와 교수 고급 산업 과학 기술 연구소 (AIST)의 개방형 혁신 연구소 (Matham-Oil) 및 IT 분야 및 기타 분야에서 널리 사용되는 "베이 추정"^*1라는 통계적 방법을 사용하여 로투스 바카라 구조의 전체 그림을 보여주는 새로운 분석 방법을 개발했습니다 이 방법은 최근 몇 년 동안 제안되었습니다토폴로지 절연체"^*2Dirac Electronic^*3

이 연구 결과는 자연 기반 영국 과학 저널입니다커뮤니케이션 물리학

전기 흐름, 자석 및 투명한 불투명과 같은 물질의 특성은 문제의 로투스 바카라의 거동에 의해 결정됩니다 물질의 로투스 바카라는 서로 상호 작용하고 그룹으로 이동하며 본질적으로 물질의 에너지 상태입니다밴드 구조"^*4가 있습니다 실험을 통해이 밴드 구조와 로투스 바카라 사이에 작용하는 상호 작용을 정확하게 결정하는 것은 재료의 다양한 물리적 특성을 명확하게하는 열쇠입니다 실험적으로 밴드 구조를 직접 결정하는 유일한 방법은 "외부 광전 효과"를 사용하는 "외부 광전 효과"를 사용하는 "외부 광전 효과"를 사용하는 것입니다 "외부 광전 효과"를 사용하는 "외부 광전 효과"를 사용하여 빛을 사용하여 재료의 표면에서 로투스 바카라를 직접 방출합니다각도 분해 광로투스 바카라 분광법 (ARPES)"^*5(그림 1)은 고온 초전도체의 초전도 메커니즘을 설명하고 새로운 토폴로지 물질을 식별하는 데 주도적 인 역할을했습니다 다른 한편으로, 로투스 바카라 구조를 특성화하는 방대한 수의 매개 변수의 모든 값을 결정하는 것은 어렵고, 여러 후보 모델에서 적절한 방법을 선택하는 방법이 없기 때문에, 물리적 특성의 메커니즘에 대한 논쟁으로 이어지기 때문에 여러 후보자 모델에서 적절한 모델을 선택하는 방법이 없기 때문에 어렵다

오늘, 오늘날, Tohoku University, Kyushu University, Kyoto Sangyo University, Cologne University 및 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소는 "Bays '추정이라고 불리는 통계적 방법에 중점을 두었습니다"Bays'추정이라는 통계적 방법에 중점을 두었습니다 위의 토론 이 방법을 ARPES에 의해 얻은 데이터를 분석하기 위해 처음으로 적용함으로써 모든 방대한 수의 매개 변수의 값을 성공적으로 결정하고 대역 구조 및 상호 작용을 추출했습니다 이번에는 연구 그룹이 베이지안 추정 분석이 적용된 목표로 "토폴로지 절연체"를 선택했습니다 토폴로지 절연체는 내부 (벌크)는 표면의 내부 디락 로투스 바카라 (도 2의 왼쪽) 인 반면, 내부 (벌크)는 내부 디락 로투스 바카라 (도 2의 왼쪽)이다 이 Dirac 로투스 바카라의 특수 특성을 활용하고 차세대 로투스 바카라 장치에 적용하는 새로운 양자 현상을 탐색하기 위해 현재 전 세계적으로 빠르게 발전하고 있습니다 이번에 연구 그룹은 "Dirac Electrons가 유한 질량을 가지고 있습니까?"의 기본 질문 (그림 3)은 양자 현상 발현 및 장치 응용의 열쇠를 보유한 10 년 동안 해결되지 않은 채로 남아 있다고 지적했다 따라서 연구 그룹은 2010 년에 토폴로지 절연체 TLBI (S, SE)₂(결정 구조 :도 2의 오른쪽), 로투스 바카라 구조는 베이지안 추정을 사용하여 분석되었으며, 모델의 559 개의 매개 변수의 모든 값이 결정되어 Arpes 데이터 (그림 4A)를 매우 잘 재현 한 분석 결과 (그림 4B)를 초래했습니다 또한, 우리는 두 개의 밴드 구조 모델 중 어느 것이 더 적절한 지 통계적으로 평가했으며, 이는 Dirac 로투스 바카라가 질량을 가지고 있음을 분명히 나타냅니다 (그림 4C) 우리는 또한 로투스 바카라에 작용하는 완전한 다체 상호 작용을 성공적으로 결정했으며 (도 4D), Dirac 로투스 바카라와 재료 내부의 벌크 로투스 바카라 사이에 강한 산란이 발생한다는 것을 발견했다 이 연구에서 확립 된 베이지안 추정 방법을 사용하여, 그래 핀 및 자기 토폴로지 물질에서 논란의 여지가있는 Dirac 로투스 바카라 질량 문제 외에도, 고온 슈퍼 도법에서 다수의 상호 작용 사이의 관계와 같은 물리적 특성의 메커니즘과 직접 관련된 몇 가지 필수 문제를 해결할 수있을 것으로 예상된다

이번에는 연구 그룹은 베이지안 추정과 ARPES 실험을 결합한 로투스 바카라 구조를 분석하는 새로운 방법이 토폴로지 절연체에 유용하다는 것을 보여 주었다 이 기술은 토폴로지 절연체뿐만 아니라 그래 핀 및 고온 초전도체와 같은 원자 층 재료와 같은 더 넓은 범위의 기능 재료에도 적용될 수 있습니다 앞으로이 분석 방법에 대한 추가 개선은 차세대 싱크로트론 방사선 시설 등을 통해 얻은 다량의 복잡한 로투스 바카라 구조 데이터를 효율적으로 분석하기위한 핵심 방법이 될 것으로 예상됩니다 또한,이 분석 구성을 기반으로 로투스 바카라 구조를 사용하여 차세대 로투스 바카라 재료를 사용하여 차세대 로투스 바카라 장치를 사용하여 큰 부스트를 제공 할 것으로 예상됩니다

이 결과는 일본 과학 및 기술 기관 (JST) 전략적 창조 연구 프로모션 프로젝트 크레스트와 같은 보조금을 통해 얻어졌습니다 과학 홍보 "토폴로지에 의한 재료 과학 배선의 국경"(감독 : Kawakami Norio) 및 과학 연구를위한 제휴 과학 연구 보조금, "조건부 독립적 인 관찰에 근거한 통계적 추론 이론 및 실습"(Principal Researcher : Tokuda Sato Sato)

잡지 이름 :커뮤니케이션 물리학
종이 제목 : 베이지안 모델링을 통한 토폴로지 절연체의 준방 동적 공개
저자 : Satoru Tokuda, Seigo Souma, Kouji Segawa, Takashi Takahashi, Yoichi Ando, ​​Takeshi Nakanishi 및 Takafumi sato
DOI 번호 : 101038/S42005-021-00673-6
URL :https : //wwwnaturecom/articles/s42005-021-00673-6

*1 베이지안 추정

데이터 분석에서 관찰 된 데이터를 설명하는 모델이 생성되고 파라미터 추정이 수행되어 데이터와 일치하는 모델 매개 변수의 값을 결정합니다 관찰 된 데이터와 매개 변수가 무작위로 얻어지고 (랜덤 변수), 매개 변수가 따르는 확률 분포를 결정하는 확률 분포를 결정하는 절차를 베이지안 추정이라고합니다 한 가지 기능은 매개 변수의 값뿐만 아니라 따르는 확률 분포를 결정하기 때문에 매개 변수 값의 불확실성을 정량화 할 수 있다는 것입니다 이 연구에서, 확률 분포는 Monte Carlo Method라는 교란 알고리즘에 기초하여 계산되었으며 로투스 바카라 구조를 특성화하는 모든 매개 변수를 계산했습니다 베이지안 추정은 조건부 확률의 체인 규칙 (베이 에스 정리)을 기반으로하며 모델의 매개 변수뿐만 아니라 모델 자체의 불확실성을 정량화 할 수 있습니다 이 특성에 기초하여, 현재의 연구는 Dirac 로투스 바카라의 질량이 존재하는지 (모델 I)인지 여부 (모델 II)를 통계적으로 평가 하였다[참조로 돌아 가기]

*2 토폴로지 절연체

고체는 금속, 절연체 (반도체) 및 재료 내 로투스 바카라 구조에 의한 초전도체와 분리 될 수 있지만, 토폴로지 절연체는 2005 년에 토폴로지 (토폴로지)의 개념을 로투스 바카라의 분석에 통합하여 이전 절연체 (토폴로지)의 개념을 구별함으로써 새로운 절연체 재료로 제안되었다 로투스 바카라의 금속 전도 경로는 표면에 3 차원 재료로, 그리고 2 차원 재료로 가장자리에 형성된다 이 전도 경로는 로투스 바카라 스핀을 위 또는 아래로 나누고, 그 특성으로 인해 불순물 산란에 매우 저항하는 것으로 알려져 있습니다 이전 자료에서 발견되지 않은 스핀 반응 및 제어를 실현하기 위해이 특수 전도 경로를 활용함으로써, 양자 현상 및 스핀 트로닉 장치에 대한 새로운 접근법이 달성 될 수 있으며, 국내 및 국제적으로 에너지 연구가 수행되고 있습니다[참조로 돌아 가기]

*3 Dirac Electronics

고형물의 전기 전도를 담당하는 로투스 바카라 장치는 일반적으로 유한 한 효과적인 질량으로 이동하지만, 특별한 상황에서는 DIRAC 방정식에 따라 고체에서 움직일 것이라고 예측했으며, 이는 영국의 물리학 적 Dirac (1933 년 노벨상 상자)이 제안한 대량의 상대 론적 습관 입자 (1903 년 노벨상)에 의해 제안 된 대량의 상대 론적 습관 입자의 움직임을 90 년 전까지 예측했다 이 상태의 로투스 바카라는 움직이기 쉽고 양자 효과가 발생하기 쉽습니다[참조로 돌아 가기]

*4 밴드 구조

고체의 로투스 바카라 제품은 특정 운동량 (속도)과 에너지를 갖는 것으로 알려져 있습니다 고체에서 로투스 바카라 운동량과 에너지 사이의 관계를 로투스 바카라 에너지 밴드 구조 또는 단순히 "밴드 구조"라고합니다 밴드 구조는 재료에 따라 다르며, 밴드 구조의 모양은 전기 전도 및 자기와 같은 재료의 기본 특성을 결정합니다[참조로 돌아 가기]

*5 각도 분해 광로투스 바카라 분광법 (ARPES)

이것은 자외선으로 결정의 표면을 조사하고 외부 포토 불전 효과에 의해 결정 외부에서 방출되는 로투스 바카라의 에너지 및 운동량을 동시에 측정함으로써 재료의 로투스 바카라 상태를 관찰하는 실험 방법입니다 최근에, 그 분해능이 급격히 개선되었으며, 초전도 상태의 로투스 바카라도 관찰 될 수있다 외부 광전 효과는 자외선 또는 X- 선이 물질에 발생할 때 로투스 바카라가 물질 표면에서 방출되는 현상이다 재료 외부에서 방출되는 로투스 바카라를 광로투스 바카라라고도합니다 이 현상은 1905 년 아인슈타인의 PhotoQuantum 가설에 의해 이론적으로 설명되었습니다 아인슈타인은이 성과를 위해 노벨 물리학상을 수상했습니다[참조로 돌아 가기]