Speaker
明 唐
(高能所)
Description
中子动力学结构因子 S(Q, ω) 的计算是利用非弹性中子散射 (INS) 技术研究材料动力学性质的基础,其中低阶相干声子的贡献尤为重要。传统的计算软件通常使用非相干近似来近似相干散射,并采用常规的采样方法在中子和声子的动量空间进行采样,导致计算结果的精度和分辨率有限。
BzScope 是中国散裂中子源 (CSNS) 开发的一种新型计算工具,旨在通过提供绝对强度的高精度动力学结构因子来应对这些挑战。BzScope 基于简谐近似理论,从晶体结构和力常数出发计算声子谱和中子-声子散射谱。BzScope 采用了一种新的无超参数自适应采样策略,在高维空间中对声子和中子的动量进行采样,从而能够在较广的中子动量转移范围内(0~100Å-1)精确计算单声子、两声子相干事件的贡献,显著提高计算散射谱的分辨率,并保持优秀的数值稳定性。BzScope可扩展到N声子相干计算,同时支持温度效应。
BzScope 可以独立使用,计算晶体的中子动力学结构因子,也可以通过插件与热中子输运软件 NCrystal 集成,计算中子散射微分截面和总截面。BzScope可与双模式蒙特卡洛引擎Prompt集成,模拟完整的 INS 实验,从而连接计算和实验。BzScope还可以直接使用 Phonopy 在线声子数据库。
BzScope基准测试结果与现有软件和实验观测结果一致。BzScope 目前适用于晶体粉末样品,未来将增加对单晶样品和磁散射的支持。