Применение сверточных нейронных сетей для исследования спиновых моделей

В настоящее время методы глубокого обучения используются в различных научных областях. В данной работе применение сверточной нейронной сети рассмотрено в рамках задач статистической физики и компьютерного моделирования магнитных пленок. В рамках первой задачи CNN использовалась для определения критической точки Кюри для модели Изинга на двумерной квадратной решетке. Полученные результаты сравнивались с классическим методом Монте-Карло и точным решением. Рассмотрены системы с различными размерами решетки и влияние размерного эффекта на точность результатов. Также авторы рассмотрели классическую двумерную модель Гейзенберга, спиновую систему с прямым короткодействующим обменом, и изучили ее конкуренцию с взаимодействием Дзялошинского-Мория. Нейронная сеть применялась для распознавания Спиральной (Sp), Спирально-скирмионной (SpSk), Скирмионной (Sk), Скирмион-ферромагнитной (SkF) и Ферромагнитной (FM) фаз спиновой системы Гейзенберга с магнитными скирмионами.