Quantum transport in quasicrystals and complex metallic alloys
半经典的布洛赫-玻尔兹曼理论是我们理解固体传导的核心，从金属到半导体。因此，超出这一理论适用范围的物理系统具有根本的意义。这是无序系统的情况，其在扩散区域中呈现量子干涉，即安德森局域化效应。看来，在准晶和相关的复杂金属合金中，半经典布洛赫-玻尔兹曼理论的另一种类型的崩溃起作用。这种类型的量子输运与电子在这些系统中的特定传播模式有关。我们开发了一个量子传输理论，适用于正常的弹道定律，但也适用于这些特定的扩散定律。正如我们所展示的，基于这一理论的唯象模型正确地描述了实验输运性质。近似的从头计算也证实了这种反常的量子扩散方案的有效性。虽然本章的重点是准晶和复杂金属合金中的电子，但这里提出的概念对这些系统中的声子也很有用。这里描述的量子输运类型与其他系统的传导性质之间也有很深的相似之处，在其他系统中，载流子也是慢的，例如某些重费米子或极化子系统。
2007-01-26 cond-mat.mtrl-sci
The question of intrinsic origin of the metal-insulator transition in i-AlPdRe quasicrystal
二十面体（i-）AlPdRe是迄今为止发现的电阻率最高的准晶合金。在多晶样品中观察到$1Ωcm$在4K下的电阻率（$ρ$）和大于200的相关电阻比（$RRR = ρ_{4K}/ρ_{300K}$）。这些值比同晶i-AlPdMn相大两个数量级。我们在这里讨论有争议的微观起源的i-AlPdRe合金电特异性。有人提出，高电阻率值是由于外部参数，如第二相或氧污染。从全面的测量和数据的文献，包括电子输运与微观结构和微观化学分析，我们表明，相反，有越来越多的证据支持原产地固有的i相。与其他准晶合金类似，i-AlPdRe样品的电阻率主要取决于结构质量和化学成分的微小变化。与多晶样品相比，i-AlPdRe单晶粒的低电阻率可以通过化学成分、非均匀性和热处理的差异来解释。
2015-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Electron-Electron Interactions on Metallic State in Quasicrystals
从理论上研究了电子-电子相互作用对准晶金属态的影响。为了解决这个问题，我们介绍了扩展的哈伯德模型的Ammann-Beenker平铺作为一个简单的理论模型。在非均匀平均场论中对该模型进行了数值求解。由于周期性的缺乏，金属态的电子密度即使在非相互作用极限下也是不均匀的。我们阐明了这种电荷分布模式如何随着电子-电子相互作用而变化。我们发现，位间相互作用改变了分布实质上和电子空穴不对称的方式。通过在实空间和垂直空间中的分析，阐明了这些变化的根源。我们的结果为理解准晶金属的电子态提供了基础。
2020-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic transport in AlMn(Si) and AlCuFe quasicrystals: Break-down of the semiclassical model
半经典的布洛赫-玻尔兹曼理论是我们理解固体传导的核心，从金属到半导体。因此，超出这一理论适用范围的物理系统具有根本的意义。看来在准晶和相关的复杂金属合金中，这一理论的一种新类型的崩溃正在起作用。这种现象与电子的特定传播有关。我们开发了一个量子传输理论，适用于正常的弹道定律，但也适用于这些特定的扩散定律。正如我们所展示的，基于这一理论的唯象模型正确地描述了准晶中的反常导电性。近似的从头计算也证实了这种反常的量子扩散方案的有效性。这为我们提供了一个从头算模型的运输近似，如α-AlMnSi和AlCuFe 1/1立方近似。
2008-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity in a van der Waals layered quasicrystal
本研究首次在范德华层状准晶Ta1.6Te中发现约1 K的体超导电性，验证了该类材料的超导特性，为准晶物理及超导研究开辟了新方向。
2023-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport Properties of Quasicrystalline Thin Films
准晶被认为是电子稳定的休姆-罗瑟里型机制。这解释了准晶体的大多数奇特性质。的稳定性的电子输运性质进行了研究，因为它们敏感地依赖于静态结构和导电电子之间的稳定相互作用。薄膜技术提供的样品非常适合系统的研究，作为一个功能的组成和结构质量的Al-Cu-Fe和Al-Pd-Re i相。对于一个狭窄的组成范围内，大的输运异常发生，达到金属-绝缘体-过渡的薄膜的i-Al-Pd-Re。我们讨论了这一框架中的准晶体结构的传导电子的共振散射，导致在费米能量$E_F$降低的电子迁移率和态密度（DOS）。
1999-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Fracture of complex metallic alloys: An atomistic study of model systems
采用分子动力学模拟对复杂金属合金（CMA）的两种极端情况进行了裂纹扩展的模拟：在模型准晶中，结构由原子团簇决定，而模型C15 Laves相是一个简单的单胞周期性堆积。模拟结果表明，结构的基本建筑单元也决定了它们的断裂行为。拉夫斯相中的原子所起的作用与准晶中的团簇相当。虽然后者不是严格的单位，但它们必须被视为重要的物理实体。
2007-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Electronic stabilization of amorphous and quasicrystalline metals: Importance of quantum correlations
大量的实验表明，休谟-罗瑟里机制在稳定准晶和非晶相中起着重要的作用。然而，在相关的，升高的温度$T$的传统的弗里德尔振荡的指数阻尼提出了一个严峻的挑战，HR稳定。为了解决这个问题，它示出了使用费曼图技术，在电子海中的量子关联，所产生的库仑相互作用和杂质散射的相互作用，可以强烈增强这些系统中的Friedel振荡，即使在升高的温度。对Friedel势的修正与非晶态HR合金的实验结果一致。建议通过局部场因子将本工作中导出的Friedel振幅的增强包括到赝势中。
1999-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Calculation of thermal expansion coefficient of Fe/sub 3/Al with the addition of transition metal elements
过渡金属元素的加入可以显著改善金属间化合物的物理性能。研究了添加剂Mo和V对Fe/sub 3/Al和FeAl在较宽温度范围内的热膨胀系数的影响。这两种过渡金属的位置偏好是由全电位LMTO方法内的巨正则形式主义。在低温下，通过将它们纳入固体的德拜模型，直接从FP-LMTO计算中发现CTE。对纯Fe/sub 3/Al和FeAl的热膨胀与实验测量值相差在10%以内。在高温下，我们进行了分子动力学模拟的基础上，我们的多体原子势。拟合的参数，以再现晶体的总能量下获得的各种类型的变形FP-LMTO方法，并进行了测试，相对于不同的结构和空位形成能。计算结果表明，V的加入降低了两种铁铝化合物的热膨胀系数，而Mo的加入使Fe/sub 3/Al DO 3结构不稳定.
2002-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Structurally complex Frank-Kasper phases and quasicrystal approximants: electronic origin of stability
具有四面体堆积的金属晶体被称为Frank-Kasper相，其具有原子数从数百到数千的大晶胞。这些相的形成和稳定性的主要因素是原子尺寸比和每个原子的价电子数。在费米球-布里渊区相互作用模型中分析了电子能量贡献的重要性，其中包括Cu_4Cd_3、Mg_2Al_3和二十面体准晶近似物，这些准晶的原子数超过了1000个，而准晶的原子数为146 ~ 168个。我们的分析表明，为了使晶体能量最小化，费米球（FS）与与强衍射峰相关的布里渊区接触是很重要的：这些区要么内接FS，要么被FS包围，从而在边缘或顶点处产生接触。
2017-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-directed electronic and optical properties in a two-dimensional square-lattice ZnPc-MOF
Center for Quantum Sciences and School of Physics, Northeast Normal University（东北师范大学量子科学中心与物理学院）；College of Material Science and Engineering, Key Laboratory of Advanced Structural Materials, Ministry of Education, Changchun University of Technology（长春工业大学材料科学与工程学院教育部先进结构材料重点实验室）；Key Laboratory of Artificial Micro- and Nano-structures of Ministry of Education and School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院教育部人工微纳结构重点实验室）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）；School of Artificial Intelligence, Wuhan University（武汉大学人工智能学院）
研究二维正方形晶格ZnPc-MOF的电子结构与光学性质，利用群表示理论分析其能带结构及光学跃迁选择规则，揭示其独特的光学响应和准晶体态特性。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Icosahedral quasicrystal enhanced nucleation in commercially pure Ni processed by selective laser melting
这项工作提供了明确的证据，二十面体准晶（iQC）增强形核气体雾化工业纯镍粉在选择性激光熔化过程中发生。这种凝固机制，最近才在几种合金中报道，迄今为止从未在纯金属中观察到，由由于液体中存在二十面体短程有序而形成的iQC的小平面上的初级相的晶粒的凝固组成。iQC增强形核的发生已推断从观察SLM处理的纯镍样品的部分不相干的孪晶界和集群的孪晶晶粒对共享共同的<110>五重对称轴的过量分数。这项工作进一步证明，增材制造方法可能是研究凝固基础和设计前所未有的晶界网络的宝贵工具。
2022-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electronic conductance in quasicrystals
综述了一维准晶中常见的量子干涉效应，重点讨论了相子无序对电子局域化和传播模式的联合影响。结合实际材料的性质，在几个制度接近的金属绝缘体过渡的量子干涉的贡献进行了概述。
1999-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport of slow charge carriers in quasicrystals and correlated systems
我们表明，半经典模型的传导击穿，如果平均自由程的载流子是小于一个典型的扩展其波函数。这种情况是实现足够慢的载流子，并导致从金属类到绝缘类政权时，由缺陷散射增加的过渡。这解释了准晶和相关合金的非常规导电特性。某些重费米子或极化子系统的传导性质，其中载流子也是慢的，呈现出深刻的类比。
2006-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Layer-Dependent Topological Phase in a Two-Dimensional Quasicrystal and Approximant
材料的电子和拓扑性质是由晶体对称性和维度之间的相互作用而得。同时通过低维准周期有序引入“禁戒”对称性到物质系统中，有望出现新的物理现象。在这里，我们分离出一个二维的硫属化物准晶和近似，并研究相关的电子和拓扑性质。超薄的二维层的材料与组成接近Ta1.6Te，来自层状过渡金属dichalcogenide，分离与标准的剥离技术和研究与电子衍射和原子分辨率扫描透射电子显微镜。密度泛函理论计算和对称性分析的大的单位晶胞晶体近似的准晶Ta 21 Te 13揭示了对称性保护的节点交叉的准晶和近似相的存在是可调的层数。我们的研究为探索准晶低维材料的物理学以及电子系统中拓扑、维数和对称性的相互关联性质提供了一个平台。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum critical state in a magnetic quasicrystal
准晶是具有长程非周期结构的金属合金，其衍射对称性是常规晶体所不具备的。自从Schechtman等人在1984年发现准晶以来（参考文献1），在解析其几何结构方面取得了相当大的进展。例如，众所周知，数学和艺术的黄金比例在它们的晶体结构中反复出现。然而，电子态的特性--它们是像周期性晶体中那样被扩展，还是像非晶材料中那样被局域化--仍然没有得到解决。本文首次观测到Au-Al-Yb准晶的量子（T = 0）临界现象，即Yb原子强关联4f电子的磁化率和电子比热系数随T -> 0而发散。此外，我们观察到，这种量子临界现象是强大的静水压力。相比之下，在晶体近似物中没有这种分歧，晶体近似物的组成接近于准晶，其晶胞具有看起来像准晶的原子装饰（即二十面体原子簇）。这些结果清楚地表明，量子临界性与准晶的唯一电子态，即空间受限的临界态有关。最后，我们讨论了常规晶体和准晶存在普遍规律的可能性。
2012-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of flat bands in the quasicrystal limit of boron nitride twisted bilayers
该研究通过经DFT验证的紧束缚模型，发现接近30°扭转的六方氮化硼双层膜在准晶极限下会出现不依赖堆叠方式的平带簇，其源于层间B-B耦合的莫尔诱导K谷散射，且该现象可推广至其他二维扭转双层膜。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical localization
对实验数据的分析表明，在仅由金属元素原子组成的材料中，金属-绝缘体转变是可能的。尽管价电子的浓度很高，这种跃迁也可能发生。它需要稳定的原子构型作为深势阱，吸收几十个价电子。这实质上意味着大块金属空间转变为相同量子点的集合。取决于参数，这样的材料或者包含离域电子（金属）或者不包含这样的电子（绝缘体）。无序度是这些参数之一。两种类型的物质与这样的属性进行了讨论：液体二元合金的两个组成部分是金属，和结晶稳定的准晶。
2002-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and transport in materials with flat bands: 2D materials and quasicrystals
本文综述了平带材料（二维材料与准晶体）的电子结构与输运，揭示平带源于几何或缺陷导致的局域化，并指出其输运需超越Bloch-Boltzmann理论，功能化可调控电子性质。
2025-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster packing geometry for Al-based F-type icosahedral alloys
本文提出了一种新的高稳定的F型二十面体准晶的周期近似物i-Al-Pd-TM（TM=过渡金属）。该金属间化合物的结构用单晶X射线衍射从头计算确定，其中空间群被确定为Pa-3，晶格常数为40.5埃。该结构被很好地描述为两种类型的簇的密集堆积，这在文献中被称为伪麦凯型簇和伯格曼型簇。聚类集中在一个典型的单元格平铺的顶点，其中每个顶点的奇偶性决定了相关联的聚类的种类。相邻的簇可以明显地相互渗透，而该结构不需要胶原子来填充簇之间的间隙。结果表明，该晶体可被指定为普通立方3/2有理逼近的2x2 x2超结构。超晶格有序被证明是一种不同的类型从P型超晶格有序先前报道的i-Al-Pd-Mn。本文的结果将大大提高对F型二十面体准晶及其近似物的原子结构的认识。
2013-01-29 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
