AI Theorist揭示了$\alpha$-RuCl$_3$中的激子结构

arXiv:2610.02417v1 公告类型：new 摘要：实验仪器和自动化技术的进步产生了日益丰富的数据集，但如何将实验观测转化为微观层面的理解，仍然是科学发现中的瓶颈。为加速这一过程，我们引入了AI Theorist——一个由人工智能（AI）智能体组成的系统，通过生成假设、开展第一性原理计算以及基于证据的优化，实现物理模型的自主发现。我们将这一框架应用于$\alpha$-RuCl$_3$，这是一种实现Kitaev量子自旋液体的领先候选材料，通过光学光谱研究其电子结构。AI Theorist对光学观测和光电流观测提出了新的解释，识别出具有不同光学选择定则和实空间分布的独特激子态。据我们所知，这是首个利用第一性原理电子结构计算和多体计算，由AI系统自主建立物理模型来解释量子材料中此前未发表实验观测的示范。我们的研究为材料科学中的自主理论发现确立了一条路径：AI智能体利用第一性原理计算，将实验观测转化为物理模型和可检验的预测。