Excellent glass former Ni$_{62}$Nb$_{38}$ crystallizing under combined shear and ultra-high pressure
在某些极端条件下研究凝聚态物质可以更好地理解微观结构转变的机制,并开发具有全新力学性能的材料。本文研究了块体金属玻璃(BMG)Ni $_{62}$ Nb $_{38}$的结构和晶化动力学。我们发现,这种非晶合金快速结晶下的剪切变形和反压的综合作用。揭示了引发形成稳定晶相所需的阈值压力。剪切变形和压力导致相分离:形成两个高密度不均匀的晶体结构。我们发现,这种BMG的结晶发生在两个阶段,由于Ni和Nb晶相的生长速率的显着差异。本文的研究结果对理解镍基非晶合金的晶化和非晶化特征具有重要意义。
2021-11-20 cond-mat.mtrl-sci
High pressure floating-zone growth of perovskite nickelate LaNiO3 single crystals
我们报告的第一个单晶生长的相关金属LaNiO 3使用高压光学图像浮区炉。使用单晶/粉末X射线衍射,电阻率,比热,和磁化率的晶体进行了研究。块状LaNiO 3晶体的可用性将(i)促进对这种相关材料的深入理解,包括增强顺磁磁化率的机制,以及(ii)提供丰富的机会作为薄膜生长的衬底,例如重要的铁电和/或多铁性材料。这项研究表明,镍酸盐钙钛矿和相关的电子氧化物的高pO 2单晶生长的权力更普遍。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Pentazole and Ammonium Pentazolate: Crystalline Hydro-Nitrogens at High Pressure
利用第一性原理对高压下氢氮二元相图(N_{x} H_{y},x \geqy)的富氮部分进行进化搜索,发现了两个新的结晶化合物,五唑(N_{5} H)和五唑酸铵(NH_{4})(N_{5}),它们都具有环{ \rm N_{5} ^{-}}的特征.两种晶体都由五唑基N_{5} ^{-}阴离子和铵NH_{4} ^{+}或氢H^{+}阳离子组成。预测这两种晶体对于(NH_{4})(N_{5})和对于五唑N_{5} H在高于30 GPa的压力下是热力学稳定的。叠氮化铵(NH_{4})(N_{3})与二氮(N_{2})混合后,向五唑铵(NH_{4})(N_{5})的化学转化预计在12.5 GPa以上变得能量有利。为了帮助识别新合成的化合物在未来的实验中,这两种晶体的拉曼光谱计算和模式分配作为压力的函数高达75 GPa。
2017-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Observations of an Impurity-driven Hysteresis Behavior in Ice Crystal Growth at Low Pressure
我们描述了一种新的滞后行为在近真空条件下的冰晶生长的观察。超过阈值过饱和,我们发现,冰的生长速率往往表现出突然增加,我们归因于杂质驱动的增长不稳定性。我们研究这种不稳定性的可能机制,它可以用来产生干净的,多面的冰面。
2008-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Chemistry at High Pressure
从单个原子驱动电子跃迁和周期性趋势变化的影响出发,概述了高压下材料的行为。一系列的高压引起的现象,在固体状态下,然后讨论建立在原子的变化,包括奇异的电子结构,惰性气体的化合物,元素的可吸收性的变化,和奇怪的结构和键合配置。在最后一节中,讨论了高压超导领域,因为高压相已经产生了巨大的研究和兴奋,因为它们的一些临界超导温度接近室温。
2023-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced band gap energy increase in crystalline lactose
本文利用密度泛函理论和G0W0近似研究静水压力及机械变形对结晶乳糖电子结构的影响,发现压缩使带隙增大,并与实验数据吻合良好。
2025-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Organic crystalline polymers: structural properties and way to synthesis under high pressure
我们考虑不同的结构,这可以通过在高压下聚合芳香族有机分子获得。这些2D和3D共价键合的有机聚合物及其功能化可以为能量存储和转换设备的生产铺平道路。高压合成可能作为一个有用的提示,生产这些结构和它们的功能化类似物通过湿化学合成。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects on crystal and electronic structure of bismuth tellurohalides
利用密度泛函理论和紧束缚方法研究了碲化铋从正常半导体到拓扑绝缘体的压力诱导跃迁的可能性。在BiTeI中,这种转变是通过形成中间相,Weyl半金属,导致表面状态分散体的改性来实现的。在拓扑平凡相,表面态表现出Bychkov-Rashba型色散。Weyl半金属相存在于0.2GPa的狭窄压力区间内。在发生Weyl半金属-TI转变后,表面电子结构的特征是具有线性色散的无带隙态。表面态在压力作用下的变化特性取决于能带弯曲效应。我们还计算了在建议的高压晶相BiTeI的拉曼活性模式的频率,以比较它们与现有的实验数据。与BiTeI不同,在BiTeBr和BiTeCl中不发生拓扑相变。在BiTeBr中,晶体结构随压力而变化,但相位仍然是平凡的。然而,过渡似乎是可能的,如果保持低压晶体结构。在BiTeCl压力下,拓扑相不会出现高达18 GPa,由于在这种化合物中的相对较大的带隙宽度。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure Raman study of L-alanine crystal
在0.0 - 32千巴范围内的压力依赖的拉曼散射研究进行了L-丙氨酸,以研究其外模声子谱的晶体中的相变。对光谱的仔细分析表明,低能Raman模在频率和强度上都有变化,在26 ~ 28 kbar之间观察到外模的分裂,表明D_2正常相发生了跃迁。给出了外模的压力系数。
2000-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Evolutionary crystal structure prediction and novel high-pressure phases
在已知的化学组成的基础上,预测在给定的压力-温度条件下的稳定晶体结构,是凝聚态物理的中心问题。这个极具挑战性的问题通常被称为“晶体结构预测问题”,最近开发的进化算法USPEX(通用结构预测器:进化Xtallography)在解决它方面取得了重要进展,使用从头算方法可以有效可靠地预测晶胞中多达40个原子的结构。在这里,我们回顾了这种方法,以及最近的进展,分析能源景观的固体(这也有助于分析结果的USPEX运行)。我们展示了几个最近的应用-(1)预测新的高压相的CaCO 3,(2)搜索的结构的聚合物相的CO 2(“相V”),(3)高压相的氧,(4)在Xe-C系统在高压下可能的稳定化合物的探索,(5)外来高压相的元素硼和钠。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Self-Compensation of Conductionin Cd0.95Zn0.05Te:Cl Crystals in a Wide Range of Cd Vapor Pressures
通过对Cd_(0.95)Zn_(0.05)Te:Cl固溶体晶体进行退火处理,研究了Cd_(0.95)Zn_(0.05)Te:Cl固溶体晶体的自补偿过程,并测量了退火晶体的霍尔效应、光致发光、载流子寿命和迁移率以及光电流记忆。通过这种退火,热处理的条件,使其能够制造具有低载流子密度,10 E7 - 10 E11 cm-3的低电导率样品,被确定。在这些样品中,观察到的p-n导电反转在一个较高的自由载流子密度((n,p)近10 E9 cm-3)和镉蒸气压的电子密度的依赖关系表现出更平缓的斜率比在CdTe:Cl晶体的情况下。用本征点缺陷作为深能级受主的自补偿模型讨论了所得数据。这一水平是由于锌空位,它仍然活跃在高镉压力。
2007-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure of solid Oxygen at high pressure and low temperature
本文介绍了在低温和10 GPa压力下对固体氧进行X射线衍射的实验结果,通过仔细的样品制备和240 K左右的退火处理,获得了非常好的正交δ相的衍射花样。该相在低温下是稳定的,与最近的一些数据相反[Y. Akahama等人,Phys.Rev.B64,054105(2001)],并且随着压力降低转变成单斜相,其被确定为低压α相。晶格参数的不连续变化,以及所观察到的α相的亚稳性增加的压力表明,转变是一级的。
2001-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Second-order phase transition at high-pressure in A4B6 crystals
从理论上证明了SnS在16 GPa压力下存在二级结构相变。在局域密度近似(LDA)下,利用平面波赝势方法对密度泛函理论进行了计算。随着晶体晶胞体积的连续变化,体积压缩率的突变是二级相变的明显证据。结果表明,这种相变是由低频完全对称层间模随压力的增加而软化引起的。结果表明,随着晶体平移对称性从简单正交向基心正交转变(Pcmn到Cmcm),发生了位移型相变(PT)。
2014-06-09 cond-mat.mtrl-sci
On the effect of oxygen partial pressure on the chromium distribution coefficient in melt-grown ruby crystals
在不同气氛下用提拉法生长了红宝石小晶体,并用湿化学法分析了其实际铬含量。铬的分配系数k被认为是强烈依赖于氧分压p(O2)。它的范围从k=0.3(还原性气氛)到k=1.2(轻度氧化性气氛),并且k与log(p(O2))呈良好的线性关系。在热力学平衡计算的基础上对实验数据进行了讨论。
2012-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Infrared and Raman spectroscopy measurements of a transition in the crystal structure and a closing of the energy gap of BiTeI under pressure
BiTeI是一个巨大的Rashba自旋分裂系统,最近有人提出在高压下会出现非中心对称的拓扑相。我们研究了这种化合物的光学性质,反射率和透射率,压力高达$15$ GPa。在高于$p \sim 9$ GPa时,光学电导率中的间隙特征消失,并且在高达至少$15$ GPa时不会重新出现。与本征掺杂的电荷载流子相关的等离子体边缘在$9$ GPa下通过相变被涂抹掉。使用高压拉曼光谱,我们遵循BiTeI的振动模式,提供了额外的明确的证据表明,在9 GPa的过渡涉及晶体结构的变化。这种晶体结构的变化可能抑制了高压拓扑相的发生。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Origin of complex crystal structures of elements at pressure
基于近自由电子图像(NFE),我们提出了一个统一的理论来解释在压力下观察到的sp键元素的复杂结构。在中压区,对晶体结构的主要贡献来自费米表面布里渊区(FSBZ)相互作用-允许这一点的结构是有利的。这个简单的理论解释了所观察到的晶体结构,输运性质,内部和晶胞参数随压力的演变。我们说明它与这些元素的实验数据和从头计算锂。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single crystal of superconducting SmFeAsO1-xFy grown at high pressure
用六面顶砧高压技术,在30 kbar的压力和1350-1450 ℃的温度下,从NaCl/KCl助熔剂中生长出了尺寸达120 μ m的SmFeAsO_(1-x)Fy单晶。所获得的单晶的超导转变温度在45和53 K之间变化。所获得的晶体的特征在于在低磁场中的全抗磁响应和在高磁场中的高临界电流密度。对单晶进行了结构细化。在1 bar Ar压力下的差热分析研究表明SmFeAsO 1-xFy在1302 C下分解。
2008-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Energy gap closure of crystalline molecular hydrogen with pressure
本文研究了晶体氢分子的能隙闭合随压力的变化。从巨正则量子蒙特卡罗方法适当扩展到量子和热晶体,耦合电子-离子蒙特卡罗模拟得到的差距。核零点效应导致能隙($\sim 2eV$)大幅减小。\CP{Depending on the structure,}基本间接能隙闭合\CP{between 380GPa and},理想晶体为530 GPa,量子晶体为330- 380 GPa。超过该压力,系统进入坏金属相,其中当直接能隙关闭时,费米能级处的态密度随着压力增加到$\sim$ 450 \CP{-500} GPa。我们的工作部分地支持了最近的高压氢实验的解释。
2020-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Metallic and semimetallic states of molecular crystalline hydrogen at high pressures
在密度泛函理论的框架下,采用从头算分子动力学方法,研究了100,K下晶态氢分子的结构和电子性质.计算了压强、对关联函数和能带结构。在302- 626 GPa的压力范围内,观察到分子晶体氢从半导体态到半金属态和金属态的跃迁。在低于361.GPa的压力下,具有C2/c结构的分子晶体是具有间接带隙的半导体.在361 - 527“,GPa压力范围内,单斜C2/c晶格的能带结构具有部分未占据价带和部分占据导带的特征半金属轮廓。当压缩到544 GPa以上时,结构从单斜C2/c转变为斜方Cmca,并伴随着直接能隙值的急剧下降(超过两个数量级),这是所得结构的金属导电性的指示。金属态是亚稳态的,并且在高达626 GPa的压力下存在。
2022-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure dependence of the melting mechanism at the limit of overheating in Lennard-Jones crystals
本文用恒压蒙特卡罗模拟研究了表面自由Lennard-Jones晶体熔化机制的压力依赖性。过热温度($T_{OH}$)和结晶熔点($T_M$)之间的差随着压力的增加而增加。当粒子移动到势的排斥部分时,$T_{OH}$的性质发生变化。在体积跃变变得与压力无关的情况下存在交叉压力。过热极限是预先宣布的热激发大集群的缺陷。系统由这些大的缺陷簇控制的温度区随着压力的增加而增加。超过交叉压力,我们发现,激发的缺陷和他们的集群开始在相同的温度标度与$T_{OH}$。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Pressure-Induced Restoration of the Reversed Crystal-Field Splitting in $α$-Sr$_2$CrO$_4$
实验发现在常压下观察到的$α$ $_2$ CrO $_4$的连续相变在高压下不再存在,基于密度泛函理论的电子结构计算表明,在高压下,先前报道的晶场分裂的反转被恢复,从而轨道自由度消失,导致将系统分成高温莫特绝缘相和低温反铁磁绝缘相的单一相变。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong enhancement of critical current density in both low & high fields and flux pinning mechanism under hydrostatic pressure in optimally doped (Ba,K)Fe2As2 single crystals
强钉扎依赖于钉扎力的强度和有效缺陷的数量密度。使用静水压力的方法,我们表明,静水压力高达1.2 GPa可以显着提高磁通钉扎或Jc的因子高达5,特别是在低和高的领域,在最佳掺杂的Ba 0.6K 0.4Fe 2As 2晶体。对磁通钉扎机制的分析表明,压力使钉扎中心数密度(Np)和钉扎力(Fp)都大大增加,从而有助于强钉扎。
2015-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal Structure of Rb4C60 and K4C60 under Pressure
结果表明,当压力大于0.4GPa时,Rb_4C_60从常压下取向无序的四方晶系结构转变为与Cs_4C_60同构的正交晶系结构。这打开了研究以前观察到的金属-绝缘体转变的压力下,在这个窄带系统作为一个连续变量的函数,而不是制定不同的模型进行和绝缘富勒烯的可能性。在K_4C_(60)~ 2.0GPa范围内没有观察到这种相变
2006-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced amorphization, crystal-crystal transformations and the memory glass effect in interacting particles in two dimensions
我们研究了一个二维相互作用粒子模型,以解决晶体-晶体转换和压力诱导非晶化之间的关系。在非常低的温度下增加压力时,我们的模型经历了马氏体晶体-晶体转变。所得多晶结构的特性取决于缺陷密度、压缩率以及成核和生长势垒。我们发现了两种不同的极限情况。在其中一个中,马氏体晶体一旦成核,就容易垂直于不变界面生长,并且最终结构包含不同马氏体变体的大晶体。减压后,几乎每个原子都回到原来的位置,原来的晶体完全恢复。在第二种极限情况下,在成核之后,马氏体晶体的生长被能量势垒抑制。在这种情况下,最终的形态是具有非常小的晶体尺寸的多晶体的形态。如果我们只能得到(实验上可能是这种情况)角平均的结构因子,这可以被认为是无定形的。然而,这种“X射线无定形”材料是各向异性的,这在减压时表现出来,当它恢复原始晶体结构时,其取向与压缩前的取向相关。这种X射线非晶材料的记忆效应是与底层马氏体相变相关的记忆效应的自然结果。我们认为,这种机制是目前在许多实验观察的记忆玻璃效应,其中一个晶体与原始取向是恢复从一个明显的无定形样品时,压力被释放。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bonding in Molecular Crystals from the Local Electronic Pressure Viewpoint
在分子或晶体形成时自发产生的电子流体的内部压力的空间分布与分子晶体中化学键的主要特征有关。局部压力近似表示的实验电子密度及其衍生物使用密度泛函形式主义,并应用于确定在苯,甲酰胺和铬六羰基的键合功能。我们建立了这些固体中电子流体的压缩和拉伸的空间区域如何反映不同类型化学键的典型特征。因此,内部电子压力可以作为键描述符,它具有明确的物理意义,并揭示了各种化学键的具体特征,用电子密度来表达它们。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Anomalous pressure effect on the remanent lattice striction of a (La,Pr)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayered manganite single crystal
本文研究了(La,Pr)$ab$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$双层锰氧化物单晶在场致铁磁金属(FMM)相变温度范围内的压力效应。为了比较,我们还研究了在相应温度下磁化曲线的压力依赖性。外加压力降低了FMM转变的临界场,增强了回复磁致伸缩。观察到一个异常的压力效应的rexistine晶格弛豫,是类似的压力效应沿c轴的rexistine磁化。这些发现是从双交换相互作用驱动的FMM态通过施加压力而增强的观点来理解的。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure effects on superconducting properties and crystal structure of Bi-based layered superconductor La2O2Bi3Ag0.6Sn0.4S6
通过电阻和磁化率测量研究了压力对具有四层导电层的Bi系层状超导体La_2O_2Bi_3Ag_(0.6)Sn_(0.4)S_6超导性能的影响。在SPring-8上使用同步加速器X射线衍射检查压力下的晶体结构。在低压区,压力诱导了相变温度Tc为~ 4.5 K的体相超导,这是由于四面体结构的压缩引起的面内化学压力效应实现的。在6.4GPa以上的高压区,观察到结构对称性降低,并观察到Tc ~ 8 K的超导转变。我们的研究结果表明,在Bi系超导体的两层型和四层型导电层的Tc的必要因素可能是共同的。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure single-crystal X-ray diffraction study of ErVO4
Universidad de Valencia(瓦伦西亚大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学);University of Hyderabad(海得拉巴大学)
本研究通过高压单晶X射线衍射分析ErVO4在高压下的晶体结构转变,确定了其压力依赖的单元格参数和体积变化,并未发现之前预测的相变。
2026-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Critical Behavior of Sn2P2S6 and Sn2P2(Se0.28S0.72)6 Crystals under High Hydrostatic Pressures
根据Sn_2P_2S_6和Sn_2P_2的光学双折射随温度的变化关系,(Se_(0.28)S_(0.72))_6晶体在静水压力作用下,我们明确地证明了Sn_2P_2S_6在其(p,T)-相图上显示出一个三临界点,坐标为(p,T)=(4.3 kbar,259 K),因此,当压力增加到4.3 kbar以上时,二级相变转变为一级相变。我们还发现,增加静水压力施加到Sn_2P_2(Se_(0.28)S_(0.72))_6导致的相变字符从三临界到一阶的变化。进一步增加的压力高达~2.5 kbar的强加分裂的一阶顺电到铁电相变为两个相变,一个第二阶顺电到无公度的一个和一个第一阶insulate到铁电过渡。
2014-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of superconductivity in pressurized La4Ni3O10-x single crystals grown at ambient pressure
本文报道常压碳酸钾助熔法生长的La4Ni3O10-x单晶在77.9 GPa、约30 K出现超导迹象,为高质量镍酸盐单晶制备和高压超导研究提供新路径。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-induced Superconductivity in Tellurium Single Crystal
本研究结合拉曼光谱、同步辐射XRD与理论计算,系统揭示了Te单晶在40 GPa内的结构相变、Tc非单调演化及DOS关联,建立了压力诱导超导相图。
2023-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal growth of hexagonal boron nitride (hBN) from Mg-B-N solvent system under high pressure
采用高压高温立方对顶砧技术从Mg-B-N体系中生长出透明无色的六方氮化硼(hBN)单晶。通过改变合成条件,我们可以确定Mg-B-N系统中发生相变的顺序,绘制压力-温度(P-T)相图,并讨论可能的生长机制。在30 kbar和1900-2100 °C下生长最大的板状hBN晶体,其尺寸长度高达2.5 mm,厚度高达10 μ m。的hBN晶体表现出强,窄的衍射峰典型的良好有序的堆叠晶面,与c轴垂直的晶面。在1367 cm-1处观察到的特征拉曼峰对应于E2 g振动模式,其半峰全宽为8 cm-1,表明通过该方法生长的hBN晶体具有高纯度和有序性。从实用的角度来看,这项工作可以激发对Mg-B-N溶剂系统的进一步探索,以获得富含同位素的h10 BN晶体,它可以作为固态中子探测器装置中的关键元素。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of pressure on steplike magnetostriction of single crystalline (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayered manganite
报道了压力对双层锰氧化物(LaPr)1.2Sr1.8Mn2O8单晶阶跃磁致伸缩的影响,以了解场致一级相变的超尖锐性质。压力的施加抑制了阶跃式转变,并导致磁致伸缩的广泛变化。向晶体注入电流也减弱了磁致伸缩和磁阻的阶跃变化。外加压力或外加电流促进铁磁相互作用的稳定化或载流子的离域化,从而抑制台阶行为。我们的研究结果表明,台阶现象是密切相关的局域载流子的存在,如短程电荷轨道有序团簇。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative analysis for the behavior of beryllium and magnesium crystals at ultrahigh pressures
本文基于从头计算对比分析了铍和镁晶体在超高压下的结构相稳定性与电子结构变化,发现镁在高于2.5 TPa时出现窄带隙,而铍的体心立方相保持稳定。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph physics.plasm-ph
Pressure impact on the stability and distortion of the crystal structure of CeScO3
用金刚石对顶砧同步辐射X射线粉末衍射原位研究了高压对斜方晶系(Pnma)钙钛矿型钪酸铈晶体结构的影响。我们发现,钙钛矿型晶体结构在高达40 GPa的实验中达到的最高压力下保持稳定。单胞参数随压力的演化表明了各向异性压缩。通过实验得到了室温下的压力-体积状态方程。从微观结构参数如键距和铈、钪的配位多面体的演化,解释了CeScO 3在压缩条件下的宏观行为,并对其大的压力稳定性进行了推理。报告的结果进行了讨论,与其他钙钛矿高压的结果进行比较。
2017-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph