The elastic constants of solid 4He under pressure: a diffusion Monte Carlo study
采用扩散蒙特卡罗方法和半经验的两两相互作用势来描述氦-氦相互作用，研究了理想氦原子在零温下的弹性性质。具体来说，我们计算的弹性常数的hcp氦C_{ij}的值作为压力的函数高达110巴。结果发现，所有五个非零的C_{ij}的压力依赖性是线性的，我们提供了准确的参数化，他们每个人。我们的弹性常数的结果进行了比较，以前的变分计算和低温测量，并在一般情况下，显着良好的协议被发现在他们之间。此外，我们还报道了T = 0时hcp ~ 4 He的Gruneisen参数、声速和德拜温度的计算结果。这项工作代表了一系列计算研究的第一个，旨在彻底表征固体氦对外部应力应变的响应。
2011-06-08 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Observation of hexagonal close-packed water ice at conditions in ice giant planetary interiors
CEA DAM DIF（法国原子能委员会达姆-迪费中心）；Université Paris-Saclay, CEA, Laboratoire Matière en Conditions Extrêmes（巴黎萨克雷大学、法国原子能委员会极端条件物质实验室）；Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC), Sorbonne Université, CNRS UMR 7590, MNHN（索邦大学矿物学、材料物理与宇宙化学研究所（IMPMC），CNRS UMR 7590，自然历史博物馆）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）
在冰巨星内部条件下，研究人员通过实验观测到六方紧密堆积水冰相，揭示了其在超离子态下的热力学稳定性及对行星发电机模型的影响。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Observation of Mass Transport through Solid 4He
通过使用一种新的实验设计，一个提供的超流氦接触散装hcp 4 He的熔化曲线，我们已经观察到直流传输的质量通过一个充满固体4 He在hcp区域的相图的细胞。流动，表现出超流的特征，被认为是独立的方法来生长固体，但取决于压力和温度。温度依赖性表明滞后的可能性。
2009-04-28 cond-mat.other
Electronic Temperature-Driven Phase Stability and Structural Evolution of Iron at High Pressure
University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Oxford（牛津大学）
本文通过有限温度密度泛函理论计算铁的吉布斯自由能相图，揭示高压下由电子温度驱动的hcp到bcc相变，并解释了200 GPa以上bcc相稳定性的实验观测。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.comp-ph
X-ray study of krypton and xenon under pressure reveals the mechanism of martensitic transformations
马氏体相变是重要工业应用起源的基本物理现象。然而，潜在的微观机制，这是至关重要的解释马氏体材料的出色的机械性能，仍然没有完全理解。这是因为对于大多数马氏体材料来说，相变是一个快速的过程，使得原位研究极具挑战性。稀有固体氪和氙经历了渐进的压力诱导的fcc到hcp马氏体相变，具有很宽的共存区。在这里，我们利用这一独特的功能，研究的详细机制的转变，采用原位X射线衍射和吸收。我们证明了一个四阶段的机制，其中fcc和hcp形式之间的晶格失配在应变的产生中起着关键作用。我们还精确地确定了这些材料的压缩行为的转变的效果。
2021-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Elastic Constants of Incommensurate Solid 4He
研究了零温极限下无公度固体~ 4 He的弹性性质。具体地说，我们计算的五个弹性常数（C11，C12，C13，C33，和C44），纵向和横向声速的压力依赖性，以及T = 0德拜温度的无公度和公度hcp 4 He使用扩散蒙特卡罗方法。我们的研究结果表明，在压缩下的公度晶体是全球刚性比非公度，然而，在压力接近熔化（即P ~ 25巴）的一些弹性常数占的hcp基面（C12和C13）的应变变形的非公度固体略大。此外，我们发现，在引入微小浓度的点缺陷的剪切模量的4 He（C44）经历了一个小的减少。
2013-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magneto-structural transformations via a solid-state nudged elastic band method: Application to iron under pressure
我们扩展了固态轻推弹性带方法来处理一个非保守的序参量-特别是磁化，耦合到体积，并导致许多观察到的磁系统中的效果。我们将这种形式主义的压力诱导铁的转变过程中，从铁磁体心立方（BCC）奥氏体六方密排（HCP）马氏体的研究磁体积崩溃。我们发现bcc-hcp平衡共存压力为8.4 GPa，在此压力下的过渡态焓为156 meV/Fe。磁化强度和相干应力的不连续性发生在过渡态，它具有一个尖点的形式上的势能面（但所有的原子和细胞的自由度是连续的）;计算的压力跃变25 GPa是与所观察到的25 GPa的扩展测量共存压力所产生的样品中的马氏体和相干应力。我们的结果与实验一致，但必然不同于那些所产生的阻力和限制参数化方法有不适当的约束或不受控制的自由度。
2015-06-03 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Measurements on Melting Pressure, Metastable Solid Phases, and Molar Volume of Univariant Saturated Helium Mixture
在熔化压力下，浓度饱和的氦混合物由两个液相和一个或两个固相组成。平衡系统是单变量的，其性质唯一地依赖于温度。四个共存的相位可以存在于奇点上，这被称为四重点。熔融压力作为一个单变量系统，可以作为测温标准。与当前的参考物即纯$^3$ He相比，它将提供一些优点，特别是在低于1 mK的最低温度下。我们将浓度饱和氦混合物的熔化压力测量从10 mK扩展到460 mK。还记录稀液相的密度。在T=294 mK和P=2.638 MPa的熔化压力下，可以清楚地看到平衡晶体结构从hcp转变为bcc的效应。我们观察到在这一点附近存在亚稳固相。没有证据表明在400 mK附近存在另一个有争议的四重点。在低温下，实验结果与我们以前的计算结果吻合得很好，但在200 mK以上时有偏差。
2016-01-30 cond-mat.other
Comment on 'Molybdenum at High Pressure and Temperature: Melting from Another Solid Phase'
在过去的七年里，关于过渡金属的高压熔化曲线一直存在着重大的争议。静态压缩（金刚石压砧室：DAC）实验直到Mbar区域给出非常低的熔化斜率dT_m/dP，但是冲击波（SW）数据揭示了指示大得多的dT_m/dP值的转变。从头计算支持的冲击数据的正确性。在最近的一封信中，Belonoshko等人提出了一个简单而优雅的解决钼的冲突的方法。使用基于密度泛函理论（DFT）的从头计算，他们表明，钼的高P/高T相图必须比迄今为止认为的更复杂。他们的计算给出了令人信服的证据，在Mo的正常bcc结构和高T相之间存在过渡边界，他们认为这可能是fcc。他们认为这种转变在DAC实验中被误解为熔化。在确认中，他们注意到他们的边界也解释了SW数据中看到的过渡。我们认为Belonoshko等人。的信是极其重要的，但我们注意到，它提出了一些令人困惑的问题，我们相信，他们提出的相图不能完全正确。我们用与Belonoshko等人相同的准调和方法计算了Mo的bcc、fcc和hcp相的Helmholtz和Gibbs自由能。我们发现在高P和高T下，hcp结构的Mo比bcc或fcc结构的Mo更稳定。
2008-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The Limit of Mechanical Stability in Quantum Crystals: A Diffusion Monte Carlo Study of Solid 4He
我们提出了一个第一性原理研究的能量和弹性性质的固体氦的压力低于范围内的能量稳定。我们发现hcp 4 He的机械稳定性极限为$P_{s}$ = -33.82巴，其显著低于液相中发现的旋节压力（即，-9.6巴）。此外，我们表明，接近$P_{s}$的横向和纵向声速的压力变化不遵循幂律的形式$\propto \left( P - P_{s} \right)^γ$，在流体上观察到的。
2014-08-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Zero-temperature equation of state of solid 4He at low and high pressures
采用扩散蒙特卡罗（DMC）方法和半经验Aziz对势HFD-B（HE），研究了0-57 GPa压力范围内固体~ 4 He在六方闭合包（hcp）相的零温状态方程.在低压区（P ~ 0-1 GPa），我们评估了与实验的极好的一致性，并在很宽的摩尔体积范围（22-6 cm^{3}/mol）内给出了原子动能、林德曼比和德拜温度的精确描述。然而，在向更高压力移动时，我们计算的P-V曲线呈现出越来越陡的斜率，最终相对于测量值，其差异在~ 40%内。为了解释在晶体中产生的多体相互作用与压缩，这不是由我们的模型再现，我们进行额外的电子密度泛函理论（DFT）计算校正计算DMC能量微扰的方式。我们探讨广义梯度和局部密度近似（GGA和LDA，分别）的电子交换相关势。通过以这种方式进行，我们表明，高压数据的差异减少到5- 10%，很少的计算额外成本。进一步比较我们计算的EOS和从头算曲线推导的完美晶体和校正的零点运动的原子加强了我们的方法的可靠性。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Elastic anisotropy and Poisson's ratio of solid helium under pressure
本文用密度泛函理论在广义梯度近似下（$30$ TPa以下）和对+三重半经验势（100 GPa以下）计算了六方晶系固态氦的弹性模量、弹性各向异性系数、声速和泊松比。零点振动已经在德拜近似中处理，假设$^4$ He同位素（我们排除了在非常低的压力下的量子晶体区域的考虑）。这两种方法给出了一个合理的协议与现有的实验数据。我们的计算预测显着的弹性各向异性氦（$\triangle P \approx 1.14$，$\triangle S_1 \approx 1.7$，$\triangle S_2 \approx 0.93$在低压）。在三帕斯卡的压力下，氦变得更加弹性各向同性。在金属化点处，弹性模量$C_S$中存在尖锐特征，其是相对于$c/a$比率的等容变化的刚度。这与先前在金属化点处获得的$c/a$比率的急剧最小值有关。我们的计算证实了先前测量的泊松比随压力增加而减小。这不是量子效应，因为当我们忽略零点振动时，得到了与压力效应相同的符号。在TPa压力下，泊松比达到理论金属化点处的$0.31$值（$V_{mol}=0.228$ cm $^3$ /mol，$p=17.48$ TPa）和30 TPa处的$0.29$。对于$p=0$，我们预测了$0.38$的泊松比，这与低- $p$ -低- $T$的实验数据非常一致.
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Thallium under extreme compression
我们提出了一个相结合的理论和实验研究的高压行为的铊。X射线衍射实验已经在室温下进行了高达125 GPa的使用金刚石压砧细胞，几乎是以前实验的压力范围的两倍。我们已经证实了hcp-fcc转变在3.5 GPa，并确定fcc结构保持稳定的最高压力达到实验中获得的。此外，还结合使用X射线衍射和电阻加热金刚石压砧室，在高达8 GPa和700 K的压力下进行了HP-HT实验。获得的相界的信息，以及HT体心立方相的结晶学信息。报告了不同相的状态方程。考虑到几个潜在的高压结构，也进行了从头计算。它们与实验结果一致，并预测，在计算中考虑的结构中，fcc结构的铊是稳定的高达4.3 TPa。计算还预测fcc后相在4.3TPa以上具有密堆积的正交结构。
2016-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
