Pressure induced metallization of Cu3N
采用精确的全势密度泛函理论和线性缀加平面波方法研究了高压下Cu 3 N的电子性质和可能的相变.反钙钛矿结构的Cu3N是一种在常压下具有小的间接带隙的半导体。带隙随着压力的增加而变窄,并且半导电反ReO3结构在约8.0 GPa的压力下经历半导体到半金属的转变。在较高的压力下,随后的半金属到金属的转变可以发生在15GPa以上,从反ReO 3到Cu3Au结构的结构转变。
2005-04-18 cond-mat.mtrl-sci
High pressure-high temperature phase diagram of ammonia
用金刚石对顶砧和电阻加热技术研究了固态氨的高压(P)-高温(T)相图。III-IV过渡线已被确定为20 GPa和500 K的压缩和减压路径。在III-IV-V三相点的预期位置未观察到不连续性。熔融线已确定的视觉观察的流-固平衡高达9 GPa和900 K。在所覆盖的P-T范围内,实验数据用Simon-Glatzel方程拟合得很好。这些过渡线和它们的外推与报道的计算进行比较。
2008-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Stability and Structure of Binary Metal Hydrides under Pressure, Electrochemical Potential and Combined Pressure-Electrochemistry
本研究通过高压、电化学及联合压力-电化学条件,利用密度泛函理论预测二元金属氢化物的相图和稳定性,揭示了压力-电化学在新型氢化物合成中的潜力。
2025-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of the B-BN system at pressures up to 24 GPa: Experimental study and thermodynamic analysis
在压力2-20 GPa和温度高达2800 K的条件下,研究了B-BN体系的非原位和原位相关系。B-BN相图的拓扑结构的演变已被调查到24 GPa使用模型的现象学热力学与相互作用参数来自我们的实验数据在高压和高温下的相平衡。在该体系中存在两种结晶稳定的硼次氮化物,即B_(13)N_2和B_(50)N_2。在16.5GPa以上,B_(50)N_2 = L + B_(13)N_2的包埋反应转变为B_(50)N_2分解为四硼酸盐(t '-B_(52))和B_(13)N_2的固相反应,而B_(13)N_2的非全等熔融型仅在23.5GPa以上转变为全等熔融型。该相图为B-BN系超硬相的定向高压合成提供了依据。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-temperature phase diagram of SrTiO3 up to 53 GPa
利用单晶样品的Raman光谱和X射线衍射研究了钛酸锶SrTiO_3(STO)压温相图中立方到四方相变。在室温、381和467 K下分别在53 GPa、30 GPa和26 GPa下进行了X射线衍射实验。在X-射线图案的超结构反射的观察提供的证据表明,晶体在所有研究的温度下经历的压力诱导的过渡从立方相到tetraxyl 4/mcm相,相同的低温相。在室温至53 GPa的压力范围内没有观察到其它相变。与以前公布的数据,我们的研究结果使我们能够提出一个新的线性相边界的压力-温度相图。在朗道相变理论的框架内对数据进行了分析。通过对序参量和体自发应变之间的耦合系数进行修正,建立的压力无关系数模型能较好地再现相图中的边界,但不能反映压力诱导相变比温度诱导相变更明显的二阶特征.我们提出了一个新的Landau势,它适合于描述压力诱导的相变。最后,我们表明,特别要注意的流体静力学条件下的高压相变STO的研究。
2010-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced isostructural phase transition of metal-doped silicon clathrates
我们提出了一个原子模型的压力诱导的同构相变的金属掺杂的硅笼形物,Ba 8Si 46和K 8Si 46,已观察到在14 GPa和23 GPa,分别。该模型成功地解释了状态方程、相变压力、Raman光谱的变化、掺杂离子的依赖性以及贵金属取代Si(6c)原子的影响。
2006-11-11 cond-mat.mtrl-sci
A first principles study of high pressure phase diagram of bismuth at 0 ~14 GPa based on structure search and quasi-harmonic approximation
基于结构搜索和准谐波近似,我们对0~14 GPa压力下铋晶体结构进行了第一性原理研究。用结构搜索法预测了一个新的Pbcm对称稳定相。结果表明,Bi在0 K时最稳定的结构分别为R-3 m(0 ~ 3.29 GPa)、Pbcm(3.29 GPa ~ 4.91 GPa)、Cmce(4.91 GPa ~ 10.57 GPa)和Im-3 m(> 10.57 GPa)。在准谐波近似下,利用第一性原理计算预测了铋的相图。我们发现,随着温度的升高,相变压力降低。计算结果与实验相图趋势一致。在我们的计算中,P4/ncc模型结构的非公度Bi-III相是不是一个稳定的相。仍然需要一个更好的Bi-III相模型。我们还注意到,自旋轨道相互作用是非常重要的铋相图模拟。采用基于第一性原理的结构搜索方法,成功地确定了铋的低温高压相图,表明结构搜索方法可以有效地找到给定材料在高压下的最稳定结构,即使是高Z元素。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Hydrocarbons under pressure: phase diagrams and surprising new compounds in the C-H system
由于C-H体系在有机化学、生物化学、石油化学和行星化学中的重要作用,了解其高压行为具有重要意义。我们用演化结构预测和从头计算相结合的方法对C-H体系的压力-组成相图进行了系统的研究,发现只有饱和烃是热力学稳定的。预测了几种稳定的甲烷-氢共晶体:实验上得到的2CH_4·H_2空间群为I_4/m,在0 K时的稳定性范围为2-90 GPa,以及两种新的热力学稳定的化合物2CH_4·7·H_2(P-3 m_1空间群)和CH_4·9·H_2(Cm空间群)作为潜在的储能材料。预测甲烷的P21/c相在< 8 GPa的压力下是稳定的;本体石墨烷(CH)在P-3 m和Cmca相中分别显示出在7-18和18-50 GPa和0 K下是热力学稳定的;聚乙烯显示出具有窄的稳定范围。本文报道了C-H体系的p-T-x相图和CH_4的p-T相图。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial pressure induced half-metallic ferromagnetic phase transition in LaMnO$_3$
我们使用第一性原理理论预测,单轴压缩应变的应用导致从反铁磁绝缘体的铁磁半金属相的LaMnO $_3$的过渡。我们确定Q2 Jahn-Teller模式作为驱动转变的主要机制,表明该模式可用于调整晶格,电荷和自旋耦合。沿[010]方向施加$\simeq$ 6 GPa的单轴压力激活向半金属$\textit{pseudo-cubic}$状态的转变。半金属性打开了在化学计量LaMnO $_3$化合物中产生巨磁阻的可能性,与最近观察到的使用静水压力的调查相比,在显著较低的压力下。
2016-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Temperature phase diagram of multiferroic EuTiO$_3$
用同步辐射X射线衍射研究了多铁性EuTiO $_3$的结构转变。观察到了从立方Pm-3 m到四方晶系I_4/mcm空间群的反铁畸变相变,这与以前在常压和低温下研究的结果相同。在不同温度下进行了多次压缩/减压循环以精确地绘制相变,并由此构建了EuTiO $_3$的P-T相图。所观察到的相变表现出许多相似之处与同构SrTiO $_3$,虽然在后者的磁电相互作用的情况下占两种材料之间的不同的相边界。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Methods pressure control apparatus for lithium metal battery
锂(Li)金属阳极对于开发下一代高能量密度电池至关重要。然而,Li枝晶/晶须形成导致的短路问题和短循环寿命阻碍了锂金属在可再充电电池中的可行使用。人们已经做了大量的工作来研究如何在电化学循环中通过使用外部堆积力来调节Li的生长。虽然普遍认为电池堆压力对锂电镀/剥离工艺有积极影响,但由于压力控制设置的差异,不同工厂提供的优化压力范围差异很大。在这项工作中,压力控制装置设计的锂金属电池与液体和固体电解质(SSE)。考虑到最小化电池间的变化,制作了可重复使用的分裂电池和压力负荷电池,用于测试具有高精度压力控制的电化学电池。通过研究压力对Li镀/剥离过程的影响,证明了所设计的设置的能力。
2022-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Icosahedron Phase of Sodium at Terapascal Pressures
碱金属在高压下表现出意想不到的结构和电子行为。金属钠(Na)压缩到200 GPa导致具有双六方hP4结构的宽带隙绝缘体的稳定性。后hP4结构仍然未被探索,但它们对于解决Na还原为金属的压力问题很重要。在这里,我们报告的重入金属丰度的钠在非常高的压力为15.5兆帕斯卡(TPa),预测使用第一性原理结构搜索模拟。因此,Na在0.2-15.5 TPa的大压力范围内是绝缘的。Na在117-125 GPa的压力下具有oP 8结构,在1.75-15.5 TPa的压力下具有同样的oP 8结构。金属化的Na发生在形成一个稳定的和惊人的体心立方cI 24四面体结构组成的Na 12二十面体,每个住房在其中心约一个电子,这是不与任何Na离子。
2015-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature phase diagram of hydrogen at pressures up to 380 GPa. A possible metallic phase at 360 GPa and 200 K
文献1在室温下发现了氢的两个新相:220 GPa以上的IV相和~270 GPa以上的V相。在P~360GPa,T <200K时,我们发现了一个新的VI相.该相可能是金属的,如以下从无特征的拉曼光谱,电阻的强烈下降,以及没有光电导响应。我们研究了氢在低温下的拉曼光谱,红外吸收,和电气测量的压力高达380 GPa的帮助下,并建立了一个新的相图的氢。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci
The complexity classes of angular diagrams of the metal conductivity in strong magnetic fields
我们考虑描述在相当强的磁场中金属的磁导率对磁场方向的依赖性的角图。如图所示,所有的角电导率图都可以分为有限数量的具有不同复杂性的类。在这些图中,最令人感兴趣的是具有最大复杂性的图,这可能发生在具有相当复杂的费米表面的金属上。在描述复杂图的结构时,除了对电导率本身的描述外,对不同方向的磁场的霍尔电导率的描述起着非常重要的作用。为了评估金属导电率角图的复杂性,将这种图与为整个色散关系定义的完整数学图(形式上)进行比较也是方便的。
2022-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced s-band ferromagnetism in alkali metals
第一性原理密度泛函理论计算表明,碱金属的压缩稳定开放的结构与本地化的间隙电子,这可能表现出对铁磁性的Stoner型不稳定性。我们发现铁磁相的锂-IV型,简单的立方,和简单的六方结构的较重的碱金属,这可能是被描述为S-带铁磁体。我们预测,钾在低温和20 GPa左右的压力下最稳定的相是铁磁体。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface effects in solid-solid phase transitions in simple metals under pressure
我讨论的行为组1和2的压力下的元素,描述晶体学的基础上金刚石砧压力细胞实验和电子结构计算。除了这些精确的方法,我们讨论了更直观的图片的电子驱动力的过渡,和结构图案,优化电子能量的费米能量打开赝能隙。
2005-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of transition metal hydrides at high pressures
硅烷(SiH4)被发现(部分)分解,在室温下,在50 GPa以上的压力,纯Si和H2。所释放的氢与金刚石砧座单元中周围的金属反应以形成金属氧化物。在硅烷分解后观察到氢化物的形成。根据先前实验报告的数据(Ehrts等人,Science 319,1506(2008)),所要求保护的硅烷的高压金属和超导相被鉴定为氢化铂,其在硅烷分解后形成。这些观察结果表明,考虑可能的化学反应的重要性,这些反应在高压实验中经常被忽视。
2009-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Monte Carlo study of the phase diagram of solid molecular hydrogen at extreme pressures
建立氢的相图是实验物理和理论物理的一个重大挑战。单靠实验无法建立高压下固态氢的原子结构,因为氢对X射线的散射很弱。相反,我们对原子结构的理解主要基于密度泛函理论(DFT)。通过比较拉曼光谱的低能量结构中发现的DFT搜索与实验光谱,候选原子结构已被确定为每个实验观察到的阶段。不幸的是,DFT预测金属结构在高达400 GPa的广泛压力范围内具有能量优势,其中实验已知氢是非金属的。在这里,我们表明,更先进的理论方法(扩散量子蒙特卡罗计算)发现金属结构是没有竞争力的,并预测相图与实验合理的协议。这大大加强了候选原子结构精确地模拟实验观察到的相的说法。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Nuclear magnetic resonance at up to 10.1 Giga-Pascal pressure detects an electronic topological transition in aluminum metal
高灵敏度$^{27}$铝核磁共振(NMR)测量的铝金属的静水压力下高达10.1 GPa揭示了一个意想不到的负曲率的电子态密度的压力依赖性测量通过移位和弛豫,这违反了自由电子的行为。对铝的费米学的仔细分析表明,压力引起了电子拓扑跃迁(Lifshitz跃迁),这是测量到的态密度变化的原因。实验还揭示了四极相互作用导致的4.2GPa以上的NMR线宽的突然增加,这与金属的立方对称性不一致。
2012-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Pressure formulas for liquid metals and plasmas based on the density-functional theory
首先,导出了系统中任意体积的电子在固定核产生的外势作用下的表面积分和体积积分形式的压强公式;表面积分形式通过由密度泛函理论中的动力学部分和交换相关部分之和组成的压力张量来描述,而体积积分形式则表示核维里减的维里定理。其次,在这些公式的基础上,将液态金属和等离子体的临界压力分别表示为包括核贡献的表面积分和体积积分的形式。由这些结果,我们得到了一个比标准表述更精确、更简单的液态金属维里压强公式。从我们公式的观点出发,对以前导出的压力公式和广泛使用的压力定义作了一些评论。
2001-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Evolution of Atomic Volume Systematics in Transition Metals
R3 Institute for Newly-Emerging Science Design, Osaka University(大阪大学新兴科学设计研究院);Department of Material Science, Graduate School of Science, University of Hyogo(兵库大学理学研究科材料科学系)
本文通过密度泛函理论计算,研究了过渡金属在高达400 GPa压力下原子体积系统学的演化,发现抛物线趋势转变为类三次方行为,归因于bcc金属的高可压缩性。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking and restoring under high pressure: the amazing behaviour of the "simple" alkali metals
我们认为,费米液体包围的离子晶格在压力下多次改变相位,在对称相位和低对称性二聚结构之间振荡,作为对势中的弗里德尔振荡的结果。相振荡解释了最近报道的轻碱金属在高压下的二聚化趋势。此外,恢复的对称相预测这样的元素在更高的密度。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Insulator-Metal Transition in Silicon Telluride from First-Principles Calculations
碲化硅(Si_2Te_3)是一种二维半导体,由于Si和Te原子之间的尺寸差异而具有独特的结构特性。最近的一项实验表明,该材料在静水压力下变成金属,而金属相的晶格结构仍有待确定。本文采用演化算法和第一性原理密度泛函理论(DFT)计算方法,提出了Si_2 Te_3的两个金属相M1和M2.与半导体(SC)相中存在Si-Si二聚体不同,M1和M2相都具有单独的Si原子,这在金属性中起重要作用。分析了其结构性质、电子性质、动力学和热稳定性。这些新结构的能量进行了比较与SC相下随后的静水压力高达12 GPa。结果表明,M1和M2相在高压下具有较低的能量,从而解释了Si 2 Te 3金属相的出现。此外,外部压力导致SC相具有间接-直接-间接带隙转变。在不同压力下对SC相的拉曼光谱分析表明,主要拉曼峰发生了位移,最后消失,证实了相变。计算结果与实验结果吻合较好。对绝缘体-金属相变的理解增加了材料系统的潜在有用性。
2021-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced semiconductor to metal phase transition in CsSnBr3 perovskite
本研究通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,探究0-16 GPa静水压下无铅CsSnBr₃钙钛矿的物理特性,发现其会发生半导体-金属相变,且光学、力学性能随压力变化,为相关应用提供参考。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phase diagram, structural transitions, and persistent non-metallicity of BaBiO$_3$: theory and experiment
BaBiO $_3$是一种混合价态的钙钛矿,其通过Bi价(和Bi-O键)反折或CDW畸变逃离金属态,导致在零压力下具有0.8 eV的间隙的半导体。然而,在高压下结构和电子性质的演变在很大程度上是未知的。人们可能希望,压力可以减少双离子化,使两个Bi离子相等,使系统更接近金属性甚至超导性,例如在环境压力下金属掺杂时所达到的。我们解决了高压相图的原始BaBiO $_3$从头算DFT计算的基础上GGA和混合泛函结合晶体结构预测方法的基础上进化算法,分子动力学和metadaptics。从0到50 GPa的计算相图表明,原始BaBiO $_3$抵抗在压力下的金属化,而不是在室温下经历结构相变,从单斜\textit{I2/m}到近四重\textit{P-1}在7 GPa,可能到单斜\textit{C2/m}在27 GPa,和三斜\textit{P1}在43 GPa。值得注意的是,所有这些阶段维持,实际上增加了两个Bi相邻的网站和他们的Bi-O键,并在所有情况下,除了半金属\textit{C2/m},相关的绝缘字符的不等价性。然后,我们提出了高压电阻率数据,一般证实了这些结果,并表明绝缘字符持续至少高达80 GPa,这表明\textit{C2/m}阶段可能是一个人工制品的小计算单元。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Elastic Constants for the hcp Transition Metals Fe, Co, and Re at High Pressure
采用线性增广平面波方法,采用局域密度和广义梯度近似,计算了三种过渡金属(Co,Re和Fe)hcp相的弹性常数张量随压力的变化.自旋极化状态被发现是稳定的Co(铁磁)和Fe(反铁磁在低压下)。Co和Re的弹性常数进行比较,实验测量附近的环境条件和良好的协议被发现。最近测量的晶格应变在高压实验中解释的弹性常数Re和Fe的计算模量不一致。
1999-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Variation of the physical properties of four transition metal oxides SrTMO3 (TM = Rh, Ti, Mo, Zr) under pressure: An ab initio study
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,利用第一性原理计算,在广义梯度近似(GGA)下研究了SrTMO3(TM = Rh,Ti,Mo,Zr)在压力作用下的结构和弹性性质.在零压下研究了其光学性质。结果表明,计算的晶格参数与已有的实验结果和以前的理论结果符合得很好。
2016-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Hydrogen: Experiments on Metastability
在金刚石压砧室中,在5至83 K的温度下对分子氢进行加压。在足够高的压力下,估计在477到491 GPa之间,氢变成了金属,这是由它在近红外的反射率确定的,并符合德鲁德自由电子模型。然后,我们研究了金属氢的亚稳性预测。在5 K的温度下,逐步降低金属氢上的负载,直到压力为零。当降低载荷或压力时,样品明显转变为分子相并逃逸;样品孔关闭。我们估计这个压力是113到84 GPa。没有观察到金属氢在零压力下是亚稳态的。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Elasticity behavior, phonon spectra, and the pressure-temperature phase diagram of HfTi alloy: A density-functional theory study
采用第一性原理密度泛函理论研究了等原子HfTi合金$α$、$ω$和$β$的压致相变、弹性行为、热力学性质和$P\mathtt{-}T$相图。模拟的合金压致相变遵循$α\mathtt{\rightarrow}ω\mathtt{\rightarrow}β$顺序,与Hf和Ti金属的实验结果一致。我们计算的弹性常数表明,$α$和$ω$相在环境压力下是机械稳定的,而$β$相是不稳定的,其中预测的临界压力为18.5 GPa的机械稳定性。所有的弹性常数,体积模量,和剪切模量增加压缩后的三个阶段的HfTi。合金的延展性被证明是很好地改善相对于纯Hf和Ti金属。Mulliken电荷布居分析表明,d-带占据率的增加将在压力下稳定$β$相。用超原胞方法研究了这三种相的声子谱和声子态密度,发现$α$和$ω$相在常压下是稳定的,而$β$相只在[110]方向上是稳定的.利用DFT参数化的Debye模型计算得到的Gibbs自由能作为温度和压力的函数,确定了HfTi的$α$、$ω$和$β$相的相变边界。
2012-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Temperature Phase Diagram of Multiferroic $Ni_3V_2O_8$
本文研究了多铁性$Ni_3V_2O_8$的压力-温度相图。与无公度螺旋自旋序相关的铁电相的稳定范围被压力减小,并且在6.2K下的1.64GPa的临界压力下铁电性被完全抑制。在环境压力下的热膨胀测量表明,与锁定过渡到相称的顺电相的晶格参数的强烈的阶梯状异常。膨胀异常具有高度各向异性,相关的体积变化与高压相图一致。
2007-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Hydrogen Quantification in High-pressure Metal Hydrides
高压金属氢化物(MH)的研究发展成为凝聚态物理中的一个蓬勃发展的领域后,实现了金属化合物显示声子介导的近室温超导性。然而,在确定反应产物的化学式方面的严重限制,特别是关于它们的氢含量,阻碍了对合成相的深入理解,并且可能导致显著错误的结论。在这里,我们提出了一种方法来直接访问的氢含量的MH固体合成在高压下(激光加热)金刚石砧单元使用核磁共振(NMR)光谱。结果表明,该方法可用于研究氢含量范围很宽的MH化合物,从MHx(x= 0.15(CuH 0.15))到x <6.4(H6 +-0.4S5).
2022-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Simple Metals at High Pressure
在这堂课中,我们将回顾简单元素所表现出的高压相变序列,以主族I、II、IV、V和VI元素为例。通过分析压缩时配位数的变化,确定了一般趋势。实验发现的相变和晶体结构进行了讨论,本理论图片的简要描述。
2009-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field and pressure phase diagram of the triangular lattice antiferromagnet CsCuCl$_3$ clarified by magnetic susceptibility measured with a proximity detector oscillator
利用邻近检测振荡器(PDO)研究了在高达51 T的磁场($\rm μ_0$ $H$)中压力($P$)对CsCuCl $_3$磁化率的影响,并在饱和磁场($H_{\rm sat}$)上构建了CsCuCl $_3$的$H$ - $P$相图.我们发现,随着$P$的增加,$H_{\rm sat}$增加,并且在$P$ = 0.7 GPa时出现的uud相加宽。基于实验和计算的$H$ - $P$相图之间的比较,预测Y相出现在1.7 GPa以上。计算了$ab$ -平面中的链间反铁磁交换相互作用,发现随着$P$的增加而增加,这与以前在高压下的研究一致[D. Yamamoto { \it等},国家通信{ \bf 12},4263(2021).]。此外,在$P$ = 0.6 GPa以下观察到一个异常,该异常正好低于$H_{\rm sat}$,并且可能是由PDO技术引起的非线性响应所产生的新相变。
2022-03-14 cond-mat.mtrl-sci
The high-pressure high-temperature phase diagram of calcium fluoride from classical atomistic simulations
我们研究了氟化钙(CaF 2)在压力下的相图,使用经典的分子动力学模拟进行了一个简单的两两原子间的Born-Mayer-Huffman形式的潜力。我们在0 < P < 20 GPa和0 < T < 4000 K条件下获得的结果揭示了丰富的多相边界,包括不同的晶体,超离子和液相,我们为所有这些提供了准确的参数化。有趣的是,我们预测了在6 < P < 8 GPa和1500 < T < 2750 K的窄的和实验可达到的热力学范围内存在三个特殊的三相点(即固-固-超离子、固-超离子-超离子和超离子-超离子-液体共存状态)。此外,我们研究的作用,短程排斥(SR)和长程吸引(LA)原子相互作用中的熔化线的预测与发现SR钙F和LA F-F的贡献是最具决定性的。
2013-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced crossing of the core-levels in 5d metals
在P~400 GPa [L]下,观察到hcp Os的压致芯电子间相互作用,即芯能级交叉(CLC)跃迁。Dubrovinksy等人,Nature 525,226-229(2015)]。在这项工作中,我们进行了系统的研究,在所有金属的5d系列(Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au)的电子结构的第一性原理计算的压力的影响。我们发现CLC是这一系列金属的普遍效应。而在Pt中,它发生在约1500 GPa,压力大大高于Os,在Ir中,它已经发生在80 GPa。此外,我们预测,在Re的CLC转变可能会出现在环境压力。我们分析了CLC跃迁压力在T-Fermi模型中的变化,发现这种效应与稀土元素中原子的坍缩有许多共同的特征。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Straightforward computation of high-pressure elastic constants using Hooke's law: A prototype of metal Ru
本文对结合密度泛函理论(DFT)计算弹性常数的两种方法--应力应变法和能量应变法的精度进行了系统的比较研究。以金属Ru为原型,将本文的应力-应变方法计算的高压弹性常数与前人的能量-应变结果进行了比较。虽然这两种方法得到的Ru的高压弹性常数的精度几乎相同,但我们的直接基于弹性理论的胡克定律的应力-应变方法更直接和易于实现。然而,能量-应变法需要复杂的压力修正,因为压力对总能量的影响。不同的晶体系统具有不同的压力校正方法。因此,应力-应变法是计算材料高压弹性常数的首选方法。分析了Ru的弹性模量、弹性各向异性、声速和德拜温度随压力的变化。
2020-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-temperature phase diagrams of selenium and sulfur in terms of Patashinski model
计算了Se和S的压力-温度相图。熔化和多形相变都在统计Patashinski模型的框架下描述。计算结果与Brazhkin等人的实验数据符合得很好。al.
2002-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic interactions and the pressure phase-diagram of CuGeO3
利用Raman光谱研究了CuGeO 3的振动和自旋动力学。一个新的低温,高压相已被确定,并提出了压力-温度相图CuGeO 3。的有效交换相互作用,自旋Peierls间隙,和自旋Peierls温度的压力依赖性强有力地支持一个模型,其中下一个最近邻相互作用稳定SP基态。拉曼数据允许下一个最近邻相互作用的压力依赖性的定量估计。
1996-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Temperature Phase Diagram of $α$-Mn
对高质量的$α$ -Mn单晶进行了高压下的电阻率和交流磁化率测量。压力-温度相图由反铁磁有序相(0< $P$ <1.4 GPa,$T<T_{\rm N}$)、压力诱导有序相(1.4< $P$ <4.2-4.4 GPa,$T<T_{\rm A}$)和顺磁相组成。在$T_{\rm A}$的交流磁化率的温度依赖性中观察到显著增加,表明压力诱导的有序相具有自发的磁矩。铁磁序和寄生铁磁性被认为是可能的磁性结构的候选者。在临界压力下,压力诱导的有序相消失,低于10 K的电阻率的温度依赖性与$T^{5/3}$成正比。这种非费米液体行为表明存在明显的磁波动。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determining pressure-temperature phase diagrams of materials
我们扩展嵌套采样算法,以模拟材料在周期性的边界和恒定压力条件下,并显示它如何可以用来确定完整的平衡相图,对于一个给定的势能函数,有效地和高度自动化的方式。所需的唯一输入是组成和所需的压力和温度范围,特别是,在没有关于固相结构的任何先验知识的情况下恢复固-固相变。我们基准测试和展示的算法上的周期性Lennard-Jones系统,铝和NiTi。
2016-05-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure-induced insulator-metal transition in EuMnO3
利用第一性原理计算研究了外压对EuMnO 3电子结构和磁结构的影响。我们发现了一个压力诱导的绝缘体-金属转变,在该转变中,磁序从A型反铁磁到铁磁,并与Jahn-Teller畸变产生强烈的相互作用。此外,我们还发现在高压金属态下,非中心对称的E* 型反铁磁序可以与铁磁基态近似简并。这种情况可以被利用来促进非中心对称(铁电)金属的磁驱动实现。
2017-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab-initio prediction of the high-pressure phase diagram of BaBiO3
BaBiO3是一个众所周知的三维电荷密度波化合物的例子,其中的CDW行为是由在Bi位的电荷极化引起的。在环境压力下,这种化合物是一种电荷有序绝缘体,但对其高压行为知之甚少。在这项工作中,我们从第一性原理研究的高压相图BaBiO3声子模式分析和演化的晶体结构预测。我们发现,电荷极化是非常强大的,在这种化合物,并持续高达100 GPa。这使得系统在我们研究的最高压力下保持绝缘。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Broadband Infrared Study of Pressure-Tunable Fano Resonance and Metallization Transition in 2H-MoTe2
高压是一种被证明有效的工具,用于调制半导体过渡金属二硫属化物的层间相互作用,这导致显着的能带结构的变化。在这里,我们提出了一个扩展的2 H-MoTe 2,这表明,在13-15 GPa的金属化过程是不相关的间接带隙闭合,发生在24 GPa的压力诱导的超导体到金属的转变的红外研究。一个连贯的图片绘制的n型掺杂水平略低于导带最小值发挥了至关重要的作用,在早期的金属化过渡。掺杂水平也负责E1 u红外活性模式的不对称Fano线形,这在这里已被检测到并分析了第一次在过渡金属二硫属化物化合物。压力下的声子分布的压力演化显示在13-15 GPa的压力范围内,这与金属化同时发生的对称化,并证实了2 H-MoTe 2的高压行为提出的方案。
2021-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Temperature - Pressure phase diagram of the cubic Laves phase Au$_2$Pb
报道了立方Laves相化合物Au $_2$ Pb的温度($T$)作为压力的函数($P$)相图,该相图最近被提出来支持线性分散的“拓扑”能带以及传统的二次能带.在常压下,Au $_2$ Pb在$T_1$ $=$ 97 K、$T_2$ $=$ 51 K和$T_3$ $=$ 40 K处表现出几种结构相变,超导性低于$T_{\rm{c}}$ $=$ 1.2 K。施加的压力导致富相图,其中$T_1$、$T_2$和$T_3$与$P$强烈地演化,并且对于$P$ $>$ 0.64 GPa,新相稳定,其也支持低于1.1 K的超导性。这些观察结果表明,金$_2$铅是一个理想的系统,在其中调查的结构自由度,能带拓扑结构之间的关系,并由此产生的异常行为。
2015-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exploring the high pressure phase diagram of La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$
用同步辐射X射线粉末衍射(XRD)研究了$_{1-x}$-$_{3}$(x=0,0.25,0.50,0.67,1)固溶体在高压(40-45 GPa)下的结构,并对其体积\emph{vs.}-压力(P-V)状态方程进行了表征。除了LaMnO $_3$和CaMnO $_{3}$这两种极端化合物外,所有的固溶体都呈现低压正交P $nma$相,并向高压四元(I $4/mcm$)对称性演化.这种转变的细节与Ca掺杂有关:在增加Ca含量时,转变的临界压力降低,但转变的能量成本增加。这项研究描绘了一个特殊的结构扭曲的压力和浓度的函数的演变。
2003-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Diagram and Superconductivity of Calcium Borohyrides at Extreme Pressures
受高压超导近室温超导性发现的启发,我们从第一性原理出发,采用从头算晶体结构演化预测和密度泛函微扰理论,研究了Ca-B-H三元体系的高压超导相图。我们发现,低于100 GPa的所有稳定和弱亚稳相绝缘。这种压力标志着几个新的化学禁止相的稳定性外壳上的外观,和金属化的第一次发生在CaBH $_5$。然后在不同的组成下在较高的压力下逐渐实现金属化。在兆巴制度中稳定的金属相,我们预测两个高$T_c$超导相与CaBH $_6$和Ca $_2$ B $_2$ H $_{13}$组合物,临界温度分别为119和89 K,在300 GPa,生存到较低的压力。在未来几年中,三元超导体很可能在超导研究中发挥重要作用;我们的研究表明,为了降低金属性和超导性开始的压力,三元超导体的进一步探索应该集中在电负性低于硼的元素上。
2020-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Room Temperature Stable electride and high-pressure phases of alkali metals
S带金属如碱金属和碱土金属在环境压力下不经历超导转变(SCT),但它们的高压相会。相比之下,室温稳定的C12 A7:e-,其中晶体亚纳米尺寸笼中的阴离子电子具有高s-特征,在环境压力下在0.2-0.4K下表现出SCT。本文报道了C12 A7:e-的晶体和电子结构与碱金属和碱土金属的高压超导相的晶体和电子结构接近,并且当费米能(EF)处的电子性质从s-杂化态转变为sd-杂化态时,这两种材料都发生了SCT。
2015-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic order in van der Waals antiferromagnet CrPS4: anisotropic H-T phase diagrams and effects of pressure
通过测量比热和全面各向异性的温度和磁场依赖的磁化强度,研究了范德瓦尔斯反铁磁体CrPS 4单晶样品。此外,热容和磁化强度的测量分别在高达~21 kbar和~14 kbar的压力下进行。在常压下,观察到两个磁性转变,在TN ~ 37 K时从顺磁到反铁磁的二级转变,在T ~* ~ 34 K时发生一级自旋重取向转变。利用M(T,H)数据绘制了各向异性H-T相图.随着压力的增加,TN受到微弱抑制,dTN/dP ~ -0.1 K/kbar。另一方面,T* 被相当迅速地抑制,其中dT*/dP ~ -2 K/kbar,外推到Pc ~ 15 kbar处的可能的量子相变。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stability and metallization of solid oxygen under high pressure
用第一性原理研究了压力为50 ~ 130 GPa、温度为1200 K的氧相图。具有$P6_3/mmc$对称性($η^{'}$相)的金属分子结构被确定为在高于$ε$(${O_8}$)相的高温下在该压力范围内是化学稳定的。长期以来,理论和实验之间的分歧$ε$(${O_8}$)的稳定性,它的金属特性,和过渡到$ζ$氧相的压力得到解决。获得这些结果的关键是包括非谐晶格动力学效应和准确计算的交换相互作用中存在的热无序。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A Novel High-Pressure Monoclinic Metallic Phase of V2O3
三氧化二钒(V2 O3)是一种典型的金属-绝缘体体系,在温度依赖性研究中,这种转变总是与刚玉-单斜结构转变相一致。作为压力的函数,V2 O3遵循预期的增加金属性的行为,这是由于高达12.5 GPa的压力具有更大的带宽。令人惊讶的是,对于较高的压力,当结构变得不稳定时,阻力开始增加。在32.5 GPa,300 K时,我们观察到了一种新的压力诱导的两金属相之间的刚玉-单斜相变,表明结构相变可以与金属-绝缘体相变解耦.使用X射线拉曼散射,我们发现,屏蔽效应,这是强的在α相,成为在高压下减弱。理论计算表明,这可能与相干准粒子强度的降低有关,这表明高压相可能是临界相关金属,处于莫特绝缘行为的边缘。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure change, layer sliding, and metallization in high-pressure MoS$_{2}$
基于从头计算和亚自洽能模拟,我们预测2 H-MoS $_2$,一种层状绝缘体,在超过20-30 GPa的压力下将金属化。在相同的压力范围内,模拟和焓优化预测结构转变。在这种转变中发生层的自由相互滑动,原始的2 H $_c$堆叠变为典型的2 H-NbSe $_2$的2 H $_a$堆叠,这一事件首次解释了先前神秘的X射线衍射和拉曼光谱数据。声子和电子声子计算表明,原始的MoS $_2$,一旦金属化,将需要超高压,以发展超导性。
2013-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermal expansion and effect of pressure on superconductivity in CuxTiSe2
本文报道了若干多晶Cu_xTi_Se_2样品的热膨胀测量结果,这些样品对应于具有不同基态的x-T相图的部分,以及具有三种不同Cu掺杂量的样品的超导转变温度的压力依赖性。热膨胀数据表明,x - T相图可能比最初报道的更复杂。在升高的压力下的T_c数据可以缩放到环境压力下的CuxTiSe 2相图,然而,需要显著不同的缩放因子来容纳关于压力下电荷密度波转变抑制的文献数据。
2007-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase diagram and superconductivity of polonium hydrides under high pressure
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统地研究了钋的高压结构、相图和超导电性。随着压力的增加,几个化学计量比(PoH,$\textrm{PoH}_\textrm{2}$,$\textrm{PoH}_4$和$\textrm{PoH}_6$)被预测在过量氢环境中稳定。除PoH外,所有已报道的化合物都显示出有趣的结构特征,其中出现了$\textrm{H}_2$单元。此外,我们的电子能带结构和投影态密度(PDOS)表明,这些能量稳定的相是金属。应用Allen-Dynes修正的McMillan方程和电子-声子耦合参数计算结果表明,$\textrm{PoH}_4$是一种超导体,在300 GPa时,其临界温度$T_c$为41.2-47.2 K。
2015-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Low-pressure phase diagram of crystalline benzene from quantum Monte Carlo
本文采用量子蒙特卡罗(QMC)和密度泛函理论(DFT)方法研究了低压(0 ~ 10 GPa)下结晶苯的相图。我们认为$Pbca$、$P4_32_12$和$P2_1/c$结构是I期和II期的最佳候选结构。我们进行扩散量子蒙特卡罗(DMC)计算,以获得准确的静态相图作为现代范德华密度泛函的基准。我们使用密度泛函微扰理论计算声子的贡献的自由能计算。我们的密度泛函压力相图表明,$Pbca$和$P2_1/c$结构是最稳定的相在所研究的压力范围内。DMC吉布斯自由能计算预测,室温下$Pbca$到$P2_1/c$相变发生在2.1(1)GPa。这一预测与室温下的实验结果一致。我们的DMC计算表明,结晶苯晶格能的估计值为50.6 $\pm$ 0.5 kJ/mol。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph