On melting of silicon carbide under pressure
本文研究了碳化硅在压力5-8 GPa、温度高达3300 K下的熔化。结果表明，SiC为全等成分熔化，其熔化曲线为负斜率，为-44 +/-4K/GPa。
2012-10-11 cond-mat.mtrl-sci
On melting of boron subnitride B13N2 under pressure
本文用同步辐射X射线衍射和电阻率测量方法研究了菱方氮化硼B13 N2在8 GPa压力下的熔化过程。已经发现，高于2.6GPa的B13 N2不一致地熔化，并且熔化曲线呈现31（3）K/GPa的正斜率，这表明与固相相比，熔体的密度较低。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci
On melting of boron phosphide under pressure
用同步辐射X射线衍射和电阻率测量研究了立方磷化硼（BP）在9 GPa压力下的熔化过程。已经发现，高于2.6GPa的BP全等地熔化，并且熔化曲线呈现负斜率-60（7）K/GPa，这表明与固相相比，熔体的密度更高。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Melting of B12P2 boron subphosphide under pressure
用激光加热金刚石对顶砧装置中的同步辐射X射线粉末衍射原位研究了次磷化硼（B_（12）P_2）在26 GPa下的熔化过程，并在环形高压装置中进行了淬火和电阻测量。B_（12）P_2全等熔化，熔化曲线斜率为23（6）K/GPa。没有固态的相变观察到的熔融在整个压力范围内的研究。
2016-01-12 cond-mat.mtrl-sci
On melting of B4C boron carbide under pressure
已经研究了高达8 GPa的碳化硼和B4 C-碳共晶的熔化温度的压力依赖性，并且发现在这两种情况下熔化曲线都表现出负斜率（-13 \pm 6 K/GPa），这表明与固相相比熔体的密度更高。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci
The actual pressure and temperature at the melt of elemental vanadium
据声称，所有的压力尺度的报告的熔融曲线的金刚石砧室实验得出的需要考虑到压力热位移的校正，其中钒是一个说明性的例子。热压力（Pth）对温度的线性行为，如第一原理理论假设所预测的，然后实验证实。这允许外推以确定熔体处的实际压力和热温度。考虑到传压介质在金刚石对顶砧实验中的作用，对元素钒熔化曲线进行了分析。它示出的冲击波熔化数据，考虑到由LiF窗口吸收的辐射，适当的校正，仅适用于钒金属。提出了用金刚石对顶砧测量金属钒的正确压力标度。
2022-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Melting and decomposition of orthorhombic B6Si under high pressure
本文用电阻率测量和淬火方法研究了斜方晶硼硅化物B_6Si在8 GPa压力下的熔化过程。已经发现，在2.6- 7.7GPa范围内，B6 Si全等地熔化，并且熔化曲线显示出-31（2）K/GPa的负斜率，这表明与固相相比，熔体的密度更高。在非常高的温度下，B6 Si熔体似乎是不稳定的，并经历结晶成硅和富硼的硅化物。B_6Si熔体分解的起始温度强烈依赖于压力，相应的低温边界呈现负斜率（-92（3）K/GPa），表明B_6Si熔体分解过程中体积显著减小。
2020-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced densification of vitreous silica: insight from elastic properties
利用\textit{In situ}高压布里渊光散射实验研究了石英玻璃的压缩特性。在低于\SI{9}{GPa}的情况下，使用经色散校正的声速获得精确的状态方程。相反，在\SIrange{10}{60}{GPa}范围内观察到巨大的非弹性效应，揭示了从四配位结构到六配位结构的可逆转变。我们发现，相关的密度变化与平均硅配位数完全相关。从\SI{20}{GPa}上方的减压曲线显示在\SIrange{10}{15}{GPa}周围突然的向后协调变化和显著的滞后。此外，与常识相反，回收的二氧化硅样品的残余致密化可以从压力循环中计算出来。
2019-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Monte Carlo for minerals at high pressure: Phase stability, equations of state, and elasticity of silica
二氧化硅是地球的丰富组成部分，其结晶多晶型物在其结构和动力学中起着关键作用。作为最简单的硅酸盐，了解纯二氧化硅是了解地球岩石部分的先决条件。第一性原理密度泛函理论（DFT）方法经常被用来精确预测硅酸盐的性质。在这里，我们研究二氧化硅与量子蒙特卡罗（QMC），这直到现在是不可能的计算这样复杂的材料，并发现QMC克服了DFT的失败。QMC是一种基准方法，它不依赖于密度泛函，而是通过薛定谔方程的随机解显式地处理电子及其相互作用。在准谐近似下，利用密度泛函微扰理论的基态QMC加声子方法，得到了直至地核-地幔边界的SiO2相的热压力和状态方程。我们的研究结果提供了最好的约束状态方程和相边界的二氧化硅。QMC表明，在核心绝缘D”层之上，过渡到最致密的α-PbO 2结构，这表明下地幔中没有大量的游离二氧化硅，这是假设但从未得到证实。我们还发现了一个准确的剪切弹性常数和它的物理上重要的软化与压力。
2010-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Theory of melting at high pressures: Amending Density Functional Theory with Quantum Monte Carlo
我们提出了一个改进的第一性原理描述下的压力下熔化的热力学积分比较密度泛函理论（DFT）和量子蒙特卡罗（QMC）处理的系统。该方法适用于解决长期存在的差异之间的密度泛函理论（DFT）的计算和金刚石砧室（DAC）实验的熔化曲线氙，惰性气体固体的范德华结合是传统的DFT方法的挑战。计算结果与20 GPa以下的数据非常吻合，高压熔融曲线在至少80 GPa以下的林德曼行为很好地描述，这一发现与DAC数据形成鲜明对比。
2013-10-03 cond-mat.mtrl-sci
The melting curve of MgO from first principles simulations
基于密度泛函理论的第一性原理计算，采用局域密度近似（LDA）和广义梯度修正（GGA），以及投影增广波方法，模拟了在$0\le p \le 135$ GPa压力范围内直接共存的固体和液体MgO。计算得到LDA零压熔化温度为$ T_m^{\rm LDA} = 3110 \pm 50 $ K，与实验数据吻合较好。计算得到的GGA零压熔化温度$ T_m^{\rm GGA} = 2575 \pm 100 $ K明显低于LDA的熔化温度，但在高压下GGA和LDA熔化曲线之间的差异大大减小。LDA计算的零压熔化斜率为$dT/dp \sim 100$ K/GPa，其比目前可用的实验斜率高三倍以上（Zerr和Boehler，Nature { \bf 371}，506（1994））。随着压力的增加，熔化曲线明显偏离实验曲线。在135 GPa的核幔边界压力下，MgO熔体的温度为$T_m = 8140 \pm 150$ K.
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity changes across a structural phase transition: the case of high-pressure silica
通过第一性原理计算，我们调查的热性质的二氧化硅，因为它的演变，静水压力下，从stishovite相到氯化钙$_2$型结构。我们计算的热导率张量迭代求解线性化玻尔兹曼输运方程在很宽的温度范围内，使用此压力依赖的谐波和非谐波原子间耦合从第一原理。最值得注意的是，我们发现，在低温下，SiO $_2$显示在面内热导率和高度各向异性行为接近结构转变的一个大的峰值。通过分析声子对电导率的贡献，我们追溯了这些特征的起源。我们讨论了我们的结果在固体中的连续结构转变的一般背景下的影响，以及我们的结果二氧化硅的潜在地质利益。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous melting behavior of solid hydrogen at high pressures
氢是宇宙中最丰富的元素，它在高温高压条件下的性质对于理解大型气态行星和其他天体的内部至关重要。在超高压下，固体氢由于其高零点运动而被预测转化为量子流体。在这里，我们报告的第一性原理两相共存和Z方法测定的熔点线的固体氢的压力范围从30到600 GPa。我们的结果表明，由经典分子动力学模拟得到的固态氢的熔点线在430 GPa附近达到最小值367 K，在更高的压力下，原子Cs IV相的熔点线恢复正斜率。考虑到氢气在如此低的温度下的量子效应的可能重要性，我们还采用费曼路径积分模拟确定了400，500，600 GPa压力下CsIV原子相的熔化温度。这些结果在一个向下移动的经典的熔点线约100 K，并暗示在一个可能的第二个最大值的熔点线在500和600 GPa之间的区域，证明了量子效应在这个系统中的重要性。结合起来，我们的结果意味着零温度量子液相的稳定场，如果它存在的话，只会发生在比以前认为的更高的压力下。
2013-03-09 cond-mat.mtrl-sci
The new insight into gallium nitride (GaN) melting under pressure
解决了长期存在的难题的结果有关的相图和压力演变的熔化温度Tm（P）的氮化镓（GAN），最有前途的半导体材料的创新现代电子应用，提出。该分析是基于（i）在P-T平面的分解曲线的研究，挑战P等于9 GPa，（ii）新的方法，使Tm（P）的测定，尽管较早的分解，和（iii）的压力不变参数化的Tm（P）曲线，显示的逆转融化P大于22 GPa。这与极端压力和温度下可能的流体-流体交叉有关。指出了这些结果对GAN基技术发展的重要性。
2014-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Analytical Approach for High-Pressure Melting Properties of Iron
铁是地核的主要组成部分，但其高压熔化图仍不明确。在这里，我们提出了一个简单的分析方法来预测铁在深地球条件下的熔化特性。在我们的模型中，固相的非谐自由能直接由量子统计力学中的矩展开技术确定。这个基础与振动不稳定性的林德曼判据相结合，可以推导出熔化温度。此外，我们将热膨胀过程与剪切响应相关联，以解释熔化时原子体积、焓和熵的不连续性。我们的数值计算与最近的实验和模拟定量一致。所获得的结果将增进对地球结构、动力学和演化的了解。
2020-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Melting of tantalum at high pressure determined by angle dispersive x-ray diffraction in a double-sided laser-heated diamond-anvil cell
利用X射线衍射技术，在52 GPa和3800 K的压力下，在激光加热金刚石压砧（DAC）装置上研究了Ta的高温高压相图。在九种不同的压力下观察到熔化，熔化温度与先前的激光加热DAC实验非常一致，但与几种理论计算和先前的活塞-气缸装置实验相矛盾。一个小斜率的熔化曲线的Ta的估计（dTm/dP = 24 K/GPa，在1巴），并给出了这种行为的一个可能的解释。最后，得到了P-V-T状态方程，估算了热膨胀系数和体积模量随温度的变化关系。
2003-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Temperature of the inner-core boundary of the Earth: Melting of iron at high pressure from first-principles coexistence simulations
地核由一个半径为1221公里的实心球组成，周围是一个从行星中心延伸到3480公里的液体壳层，大约是向表面延伸的一半（地球的平均半径为6373公里）。核心的主要成分是铁，因此在固体和液体之间的边界（ICB）处遇到的压力下铁的熔化温度提供了核心温度的估计。在这里，我报告的熔融温度的Fe在压力附近的ICB，获得第一原理技术的基础上密度泛函理论。通过直接模拟铁的固液共存进行了计算，结果表明，在$\sim 328$ GPa的压力下，铁在$\sim 6370\pm 100$ K下熔化。这些发现与早期的模拟结果非常一致，早期的模拟使用了完全相同的量子力学技术，但通过计算固体和液体Fe的自由能获得了熔化特性
2009-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Modification of the Statistical Moment Method for the High-Pressure Melting Curve by the Inclusion of Thermal Vacancies
采用统计矩方法对缺陷晶体在极端条件下的熔化行为进行了理论研究。在我们的理论模型中，加热过程通过使晶体结构中的原子或空位从其平衡位置错位而引起晶体结构中的原子或空位缺失。一些原子的配位数被假定为被去除一个单位，并且缺陷取决于温度和外压。我们制定的解析表达式直接连接的平衡空位浓度，弹性模量，和熔化温度。对Cu、Ag、Au、Mo、Ta和W等六种过渡金属在400 GPa压力下的热力学行为进行了数值计算。结果表明，空位强烈地驱动熔化转变。忽略空位的形成会导致对熔点的错误预测。我们的数值数据和以前的实验工作之间的良好协议验证了我们的方法的准确性。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Model for the High-Pressure Melting Process of MgO with the B1 Structure
MgO是类地行星岩石地幔中含量丰富的矿物，但其熔融行为至今仍是个谜。在这里，我们介绍了一个简单的理论模型，以调查的B1-液体转变的MgO高达370 GPa。利用量子统计物理中的矩递推技术，计算了B1-MgO的振动自由能。在此基础上，通过功-热等效原理将熔融温度与等温体积模量联系起来。这种策略使我们能够定量地解释最近的实验数据。我们的数值分析将有助于深入了解行星动力学和演化。
2021-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Iron under Earth's core conditions: Liquid-state thermodynamics and high-pressure melting curve
基于密度泛函理论的{ \em Ab initio}方法在投影增广波的实现下被用来计算与地核相关的高压高温下液态铁的自由能和一系列其他热力学性质。{ \em ab initio}自由能通过使用热力学积分计算从简单参考系到{ \em ab initio}系统的自由能变化而获得，热平均值通过{ \em ab initio}分子动力学模拟计算。参考系由以前工作中使用的反幂对势模型组成。将液态自由能与先前使用相同的{ \em ab initio}技术计算的六方密堆积Fe的自由能相结合，以获得熔化曲线和熔化的体积和熵。计算的熔化性能与实验测量和其他最近的{ \em从头计算}预测的比较。实验理论的比较，也提出了固体和液体Hugoniot曲线交叉的熔化线的压力，以及声速和Grüneisen参数沿Hugoniot。根据实验数据，与常用的高压/高温Fe的状态方程进行了额外的比较。
2001-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Melting of corundum (α-Al2O3) under compression to 8 GPa: A decreasing melting slope
LSPM–CNRS, Université Sorbonne Paris Nord（索邦巴黎北大学 LSPM-CNRS）
本研究通过原位电阻率测量，确定了刚玉在8 GPa内的熔化曲线，发现熔化斜率随压力递减，为高压熔化模型提供了经验基准。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci
High pressure melt dynamics in shock-compressed titanium
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；UCLA（加州大学洛杉矶分校）；Department of Chemistry, University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校化学系）；Linac Coherent Light Source, SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室直线相干光源）
本研究通过实验和模拟揭示了冲击压缩下钛的高压熔化行为，发现固-液共存区及高取向度结晶残留现象，探讨了实验平台对熔化压力的测量精度。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
High pressure crystal structure and electronic properties of bismuth silicate Bi2SiO5 from synchrotron experiment and first principle calculations
采用原位粉末同步辐射X射线衍射和密度泛函理论计算研究了氧化铋Bi_2SiO_5在28 GPa和50 GPa下的高压结构特性。单斜结构被发现持续到约20 GPa，在压缩性发生显着变化。DFT数据表明，这是由于从环境条件下的单斜结构与空间群Cc的正交多晶型与空间群Cmcm的二阶相变。这种转变涉及到由角连接的SiO 4四面体形成的链的拉直，这抑制了Bi 2SiO 5的高压中心对称相的铁电性。Bi ~（3+）孤电子对的立体化学活性随压力的增加而降低，但在50 GPa下的电子密度差图中仍能看到。
2018-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Melting curve of magnesium up to 460 GPa from ab initio molecular dynamics simulations
基于从头算分子动力学模拟，采用固液共存方法计算了Mg在~460 GPa压力下的熔化曲线.在~30和100 GPa之间，我们的熔化曲线明显低于静态实验，但与最近的冲击实验吻合得很好。高达~450 GPa，我们的熔化曲线通常与使用小电池共存方法的第一性原理计算的熔点一致。我们发现，在几百GPa的高压下，由于液相中原子间相互作用的强烈软化，Mg的固-液共存模拟显示出与其他金属系统（如铝）明显不同的一些特征。例如，在给定的体积下，用于保持稳定的固液共存状态的压力和温度范围可以非常小。液相中的强烈软化也导致在非常高的压力下发生不寻常的重入熔融行为。折返熔融的开始预测在~305 GPa，接近小电池共存方法在~300 GPa。我们表明，计算的熔点，考虑重入熔化，可以很好地拟合到一个低阶Kechin方程，从而使我们有可能获得第一原理熔化曲线的Mg在压力高于50 GPa的第一次。固液共存模拟中的类似特性，以及重入熔融，也预计在高压下的液相中具有强软化的其他系统。
2022-05-21 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
Strong to fragile transition in a model of liquid silica
利用分子动力学模拟研究了高温高压下液态二氧化硅离子模型的输运性质。随着压力的增加，观察到从“强”到“脆”的行为（根据Angell对玻璃形成液体的分类）的明显变化，尽管仅在MD模拟中可以探索的小粘度范围内。这种变化与结构变化有关，从几乎完美的四重协调到不完美的五重或六重协调。（转载自《分子模拟》）
1996-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Dynamics and High Pressure Phase Stability of Zircon Structured Natural Silicates
我们报告了天然硅酸盐MSiO 4（M=Zr，Hf，Th，U）作为压力（P）和温度（T）的函数，这是很重要的，在他们的背景下，在核废料存储介质中使用的各个阶段的相对稳定性的晶格动力学研究。扩展了我们以前对ZrSiO 4的工作，在P和T的范围内，使用可转移的原子间作用势计算了各个相的吉布斯自由能。由于振动熵和原子堆积之间有趣的相互作用，锆石（体心四斜晶系，I41/amd）、白钨矿（体心四斜晶系，I41/a）和胡氏石（单斜晶系，P21/n）相出现在不同的P和T下。结果表明，对于高P下的ThSiO_4，在高T和低T下，分别有利于生成Huttonite和白钨矿相。然而，对于USiO 4和HfSiO 4两者，膨润土相是动态不稳定的，并且白钨矿相作为高压相是稳定的。事实上，计算表明，膨润土相的稳定性是由M-原子的离子尺寸决定的;该相对于具有较小Hf和U离子的硅酸盐是不稳定的，并且对于较大Th离子是稳定的。计算出的相图与报道的实验观察结果相当一致。计算的结构、声子谱和各种热力学性质也相当好地再现了可用的实验数据。发现导致其大振动熵的Huttonite相中的低能声子涉及硅酸盐四面体单元的振动运动。
2009-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Modelling Silica using MACE-MP-0 Machine Learnt Interatomic Potentials
本研究应用MACE-MP-0机器学习原子间势建模硅质沸石骨架能量及高压下二氧化硅多晶型相变，结果与实验和DFT数据吻合，验证了该势函数的可靠性。
2024-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Melting curve of face-centred-cubic nickel from first principles calculations
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法计算了Ni在100 GPa下的熔化曲线。我们使用了两种互补的方法：i）与参考系的共存模拟，然后DFT和参考系之间的自由能校正，以及ii）使用包括1000个原子的模拟单元的直接DFT共存。计算的零压力熔化温度在$1637 \pm 10$ K下被略微低估（实验值为1728 K），并且在高压下显著高于金刚石砧座单元实验中的最近测量值[Phys. Rev. B { \bf 87}，054108（2013）]。用DFT方法计算了零压熔化斜率为$30 \pm 2$ K，与实验值28 K符合较好。
2013-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelastic equation of state and melting of Mg metal at high pressure and high temperature
用多对顶和对顶技术结合同步辐射X射线衍射测量了金属镁在20 GPa和1500 K下的p-V-T状态方程。为了拟合实验数据，使用了Anderson-Grüneisen模型，其中固定参数δT。用Murnaghan状态方程拟合了20 GPa以下的实验数据，得到了300 K时的体积模量B 0 = 32.5（1）GPa，压力导数B 0 ' = 3.73（2）。环境压力下的热膨胀已使用系数a = 25（2）x10-6 K-1和b = 9.4（4）x10-9 K-2的二阶多项式描述。描述压力和温度同时影响热膨胀系数（以及体积）的参数为δT = 1.5（5）。拟合的和实验的等压线之间的良好的协议已达到相对体积为0.75。通过X射线衍射和原位电阻率测量观察到的Mg熔化证实了先前的结果，并且另外证实了熔化附近的p-T估计。
2019-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Application of the Statistical Moment Method to Melting Properties of Ternary Alloys with FCC Structure
采用统计矩方法对面心立方结构AlCuSi三元合金的高压熔化特性进行了理论研究。我们计算的合金的熔化温度下的压力高达80 GPa。还研究了熔化温度与合金元素含量的关系。我们的结果与以前的实验，模拟和其他理论计算吻合得很好。
2019-06-11 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure high-temperature phase diagram of zinc
通过结合光学观察、X射线衍射和从头算，对Zn的相图进行了探索，直到140 GPa和6000 K。在本研究所涵盖的压力范围内，锌被发现保持六方密堆积晶体对称的熔化温度。已知的减少的轴比的六方晶系相的Zn压缩下观察到在X射线衍射实验从300 K到熔化温度。轴比达到3的平方根值时的压力（约10 GPa）受温度的影响较小。当达到这个轴比时，我们观察到，在高温下形成的Zn的单晶体破裂成多个多晶。此外，在相同的压力下，轴比的压力依赖性发生明显的变化。这两种现象可能是由压力引起的同构二级相变在Zn。报告的熔化曲线将先前的结果从24 GPa扩展到135 GPa。通过使用Simon-Glatzel方程得到的熔化温度的压力依赖性被准确地描述到135 GPa。确定的熔化曲线与以前的低压研究和冲击波实验，在135 GPa的熔化温度为5060 K。最后，给出了一个热状态方程，在室温下与文献结果一致。
2018-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Superionic silica-water and silica-hydrogen compounds under high pressure
硅、水和氢被认为是天体的主要成分，对天王星和海王星等巨行星的形成和演化有重要影响。因此，研究它们在行星条件下的状态和可能的反应是非常重要的。在此，我们利用先进的晶体结构搜索和第一性原理计算，在Si-O-H系统中，我们发现硅-水化合物（SiO2）2（H2O）和硅-氢化合物SiO2 H2可以分别在450和650 GPa以上的高压下存在。进一步的模拟显示，在对应于天王星和海王星内部的高压和高温条件下，这些化合物表现出超离子行为，其中质子像液体一样自由扩散，而硅和氧框架固定为固体。因此，这些超离子硅水和硅氢化合物可能是巨星深部地幔或核的重要组成部分，也为巨星异常磁场提供了另一种来源。最常见的天然材料在高压下的这些意想不到的物理和化学性质为理解一些深奥的问题提供了关键线索，包括巨行星核心的分层和侵蚀，并为建立太阳巨星和系外行星的可靠模型提供了线索。
2021-07-29 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
The influence of boundaries on high pressure melting experiments
在低压下，自由表面在熔化转变中起着至关重要的作用。在压力下，样品表面受到某种传压介质的作用。为了研究这种介质对熔化的影响，我们对具有两个边界的板状氩原子系统进行了蒙特卡罗模拟。我们研究了两种情况下，一个软，另一个与刚性介质的边界。我们发现，在刚性介质的存在下，熔化类似于在表面自由固体中发现的机械晶格不稳定性。在边界处有软介质时，熔化开始于表面和较低的温度。这些结果的实验的相关性进行了讨论。
2005-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stability of xenon oxides at high pressures
氙在环境条件下是非常惰性的，但在压力下可能会发生反应。在地球内部形成稳定的氙氧化物和硅酸盐的可能性可以解释大气中缺少氙的悖论。利用从头算进化算法，我们预测了高压下Xe-O化合物（分别在83，102和114 GPa以上的压力下的XeO，XeO 2和XeO 3）的稳定性.我们的计算表明，在这些氧化物中的大的电荷转移，这表明，大的电负性差和压力的关键因素有利于氙化合物的形成。然而，地幔中的氙化合物并不能直接解释缺失的氙悖论：氙氧化物在与下地幔中的金属铁平衡时是不稳定的，而氙硅酸盐预计在所有地幔压力（<136 GPa）下都会自发分解。这并不排除碳原子被保留在地幔硅酸盐和氧化物的缺陷中。
2012-11-30 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors
硅和锗的铌酸盐SiP、SiAs、GeP和GeAs形成2D层状半导体家族。我们已经成功地生长块体单晶体的这些化合物的熔体生长在高压（0.5-1 GPa）下，在立方砧热压机。获得GeP、GeAs和SiAs的大（mm尺寸）、有光泽的云母晶体，并且可以剥落成2D薄片。通过这种方法产生小而脆的SiP晶体。高压烧结的多晶SiP和GeAs也已成功地用作在I $_{2}$作为传输剂的存在下这些晶体的化学气相传输生长中的前体。所有的化合物被发现结晶在预期的层状结构，并没有经历任何结构转变，在低温下，如所示的拉曼光谱下降到T= 5 K。所有材料都表现出半导体特性。GeP，GeAs和SiAs的电阻率被发现依赖于温度以下的二维可变范围跳跃导电机制。这些化合物的块状晶体的可用性在用于器件应用的2D半导体材料领域中开辟了新的前景。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-dependent melting and crystallization of B2-NiAl from neural-network molecular dynamics
Joint Institute for High Temperatures（高温联合研究所）；Joint Institute for Nuclear Research（核物理联合研究所）
本研究利用神经网络分子动力学模拟，揭示了B2-NiAl在高压下熔化温度随压力显著升高，且熔化过程保持同成分熔化，为理解其高压热力学行为提供了原子级证据。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Constitutive modelling of the densification process in silica glass under hydrostatic compression
无定形二氧化硅的力学响应通过弹塑性本构方程模拟了在高达25 GPa的非常高的压力下的静液压压缩下的玻璃（或石英玻璃）出现在理论中的材料参数已经从来自Rouxel等人的非原位实验数据估计[Rouxel T，Ji H，Guin JP，Augereau F，Ruffle B J Appl Phys 2010;107（9）：094903]。该模型显示出从Sato和Funamori的原位实验工作中捕获压力-体积变化响应的主要特征[Sato T，Funamori N Phys Rev Lett 2008;101：255502]。特别是，致密化的开始和饱和，弹性参数（体积，剪切和杨氏模量）和泊松比的增加被认为是模型的关键参数。
2013-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial melting as a thermodynamic indicator of solid-state synthesizability
National University of Singapore（新加坡国立大学）
提出界面熔体稳定性是固态合成可行性的热力学条件，通过Fe-B体系验证，发现富硼界面熔体在常压下失稳，高压可恢复稳定性。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the Atomic Structure of Silicate Glasses by Force-Enhanced Atomic Refinement
虽然实验可以提供玻璃原子结构的一些指纹（配位数、对分布函数等），通常需要原子模拟来直接访问结构本身（即，原子的位置）。一方面，分子动力学（MD）模拟可用于通过淬火液体产生-但MD模拟仍然受到极高冷却速率的困扰。另一方面，反向蒙特卡罗（RMC）建模绕过熔融淬火路线-但RMC往往产生非独特的玻璃结构。在这里，我们采用力增强原子细化（FEAR）的方法来克服这些限制和破译的硅酸钠玻璃的原子结构。我们表明，FEAR提供了一个前所未有的硅酸钠的原子结构的描述。FEAR产生的玻璃结构同时表现出（i）与实验中子衍射数据的一致性增强和（ii）与MD或RMC产生的那些相比具有更高的能量稳定性。这一结果使我们对钠硅酸盐玻璃的原子结构有了新的认识。具体来说，我们表明钠硅酸盐玻璃表现出比之前MD模拟所建议的更有序的中程有序结构。这些结果为提高精确描述玻璃原子结构的能力铺平了道路。
2019-10-30 cond-mat.mtrl-sci
The Melting Line of Hydrogen at High Pressures
70多年前就预测了固体氢中的绝缘体到金属的转变，但这种转变的证明仍然是一个科学挑战。在这方面，氢的温度对压力熔化线中的峰值可以是金属化的可能前体。然而，以前的测量的熔化曲线的氢已被限制在压力的氢扩散到垫圈或金刚石。为了克服这一限制，我们采用了一种创新的技术，即脉冲激光加热样品，并在P=64.7 ± 4GPa和T=1055 ± 20 K处的熔化线上产生最终峰。
2008-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High pressure investigations on Hydrous Magnesium Silicate-Phase A using first principles calculations, H--H repulsion and O-H bond compression
我们对高压下的水合硅酸镁A相（Mg 7Si 2 O 8（OH）6）进行了第一性原理结构弛豫计算。我们的研究结果表明，A相不发生任何相变高达~ 45 GPa。我们发现，非键H-H距离达到一个极限值为1.85埃在约45 GPa。发现A相中的H-H排斥应变释放机制与Hofmeister等人提出的B相中的氢键弯曲应变释放机制明显不同。它是基于压缩的O-H键距离之一的减少。
2009-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Molecular dynamics computer simulation of amorphous silica under high pressure
采用分子动力学（MD）计算机模拟方法研究了高压下二氧化硅熔体的结构和动力学性质。离子之间的相互作用是由一个成对的添加剂的潜力，所谓的CHIK潜力，这是最近提出的Carre等人。实验状态方程是很好地再现的CHIK模型。随着压力（密度）的增加，结构从四面体网络变为含有大量五重和六重Si-O配位的网络。在部分静态结构因子中，随着密度的增加，结构的这种变化反映在第一个尖锐衍射峰向更高的波数q移动，最终在密度约为4.2 g/cm^3时与主峰合并。作为压力的函数的自扩散常数示出了实验已知的最大值，发生在约20 GPa的压力附近。
2008-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Properties of Liquid Iron along the Melting Line up to the Earth-core Pressures
本文用分子动力学方法研究了高温高压下铁液的输运系数和无限频率剪切模量。我们观察到的剪切粘度和扩散系数沿熔化线的同时上升，并估计如果液态铁可以玻璃化地球核心条件下。我们表明，在我们的工作中研究的模型的框架铁表现出适度增加的粘度沿熔化线。在高温高压极限下，铁液的行为类似于指数n=4.6的软球系统。
2013-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Solidification of the Glass-Forming Al86Ni2Co6Gd6 Melt under High Pressure
高压允许合成新的亚稳态化合物，这些化合物在正常条件下保持足够长的时间。到目前为止，人们还没有完全理解压力、玻璃形成能力和液体凝固是如何相互联系的。本文研究了在10 GPa压力下从温度为1800 K的熔体中快速冷却得到的Al_（86）Ni_2Co_6 Gd_6共晶合金的结构。X射线衍射分析和电子显微镜分析表明，样品均匀致密。该结构是精细分散的。在合金中形成了立方（cP 4/2）和四方（tI 26/1）结构的新的稳定晶相。研究表明，在10 GPa压力下获得的样品的平均显微硬度约为1700 MPa，比常压下的原始样品提高了近2倍。为了理解结果，我们使用从头算分子动力学，并研究了熔体如何随压力变化。结果表明，在1800 K的温度下，高压增加了熔体中二十面体团簇的浓度，使得在10 GPa下，二十面体内部的原子形成渗滤团簇，而在大气压下，它们没有。因此，熔体的玻璃形成能力在高压下增加，强烈影响固化过程。
2022-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Structure and transport properties of amorphous aluminium silicates: computer simulation studies
采用大规模分子动力学计算机模拟方法研究了含13mol%Al2O3和47mol%Al2O3的SiO2-Al 2 O3熔体的结构和输运性质。原子之间的相互作用通过对势来建模，该对势是Kramer等人[J. Am. Soc.64，6435（1991）]。在6000 K >= T > 2000 K的温度范围内完全平衡的熔体被认为是以及玻璃配置，这是通过从最低的熔体温度快速淬火获得的。每个系统在两个不同的密度进行模拟，以研究压力对结构和动态性能的影响。我们发现，Al原子，像Si原子，主要是四重协调的氧。然而，包装的AlO 4四面体是非常不同的，从SiO 4四面体，这是反映了存在的三簇（O原子周围的三个阳离子）和边缘共享AlO 4四面体。在较大的长度尺度上，发生微观偏析，导致富Al网络通过Si-O网络扩散。这反映在浓度-浓度结构因子在0.5 A^-1附近的一个前峰上（在Al 2 O3浓度为47 mol%和13 mol%的体系中都是如此！）。我们还讨论了结构和质量运输之间的相互作用。为此，不同的组成和密度的自扩散常数的行为进行了研究。
2005-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Melting curve and Hugoniot of molybdenum up to 400 GPa by ab initio simulations
采用密度泛函理论（DFT）的投影缀加波（PAW）方法，对压力范围为0-400 GPa的钼的熔化曲线和Hugoniot进行了从头计算.我们使用的“参考共存”的技术，以克服固有的不确定性，在早期的DFT计算的熔化曲线的钼。我们计算的熔化曲线与常压下的实验结果吻合较好，与高压下的冲击数据吻合较好，但与静态压缩实验的高压熔化曲线不一致。我们计算的P（V）和T（P）Hugoniot关系与激波测量结果符合得很好。我们使用声子色散关系的计算作为压力的函数，以消除一些可能的解释，观察到的固体-固体相变在Mo的冲击实验。
2007-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanical versus thermodynamical melting in pressure-induced amorphization: the role of defects
我们数值研究了一个原子模型，该模型在减压时表现出一步晶体到非晶的转变。非晶相无法与从熔体中淬火获得的非晶相区分开来。对于一个完全结晶的起始样品，转变发生在剪切声子模式不稳定的压力下，并触发级联过程导致非晶态。当存在缺陷时，成核势垒大大降低，并且转变发生在非常接近熔点线外推到低温的位置。在这最后一种情况下，转变不是由任何声子模的软化所预期的。我们的观察调和了文献中关于压力非晶化的潜在机制的不同主张。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Simulation of hydrogen adsorption in hierarchical silicalite: Role of electrostatics and surface chemistry
本研究通过巨正则蒙特卡洛模拟，探究了分级沸石中氢吸附受静电和表面化学的影响，发现引入介孔和静电作用可显著增强吸附，为储氢材料优化提供依据。
2024-03-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Turnover of the melting line of highly compressed molecular hydrogen
传统的分子动力学模拟采用非经验的原子-原子势近似，在较宽的压力和温度范围内确定了高压缩的经典分子氢的熔化温度。结果表明，熔化温度随压力的增加而升高，其斜率在兆巴压力下趋于负值。我们讨论了这种转变的原因，并分析了这种影响与H2中化学键参数的关系。
2013-03-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab initio investigation of the melting line of nitrogen at high pressure
了解分子系统在压力下的行为是凝聚态物理的一个基本问题。在氮的情况下，相图的确定，特别是熔点线的确定，在很大程度上是开放的问题。两个独立的实验已经报道了氮熔化曲线中存在最大值，低于90 GPa，但是这种最大值的位置和起源的解释不同。利用基于密度泛函理论的从头算分子动力学模拟和热力学积分技术，我们确定了氮在20 ~ 100 GPa范围内的相图。我们发现在熔点线上有一个最大值，这与在液体中从分子N_2到聚合氮的转变有关，并伴随着绝缘体到金属的转变。
2010-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Melting behavior of CaO at high temperature and pressure: a molecular dynamics study
本研究采用经典与从头算分子动力学模拟，通过两种方法计算CaO熔点以解决实验差异，并首次在无克拉佩龙斜率假设下得到高压熔化曲线，发现过热比随压力变化，为相关领域相图建模提供支撑。
2024-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Model for the Thermodynamics of Iron at High Pressures Near Melting
本研究基于简单凝聚物质间隙理论构建高压铁的热力学状态方程模型，扩展其适用范围后外推至地球内核边界条件，发现两种液相间的新相变可解释熔化线数据矛盾及内核成核悖论。
2025-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Partially Diffusive Helium-Silica Compound in the Deep Interiors of Giant Planets
氦是宇宙中第二丰富的元素，与二氧化硅一起，它们是巨行星的主要成分。探索氦和硅在高压下的反应性和状态对于发展和理解巨行星的演化和内部结构具有重要意义。在这里，使用第一性原理计算和晶体结构预测，我们确定了四个稳定的相的氦-硅化合物与七/八配位的硅原子在压力范围为600-4000 GPa，对应于太阳系外行星的内部条件。HeSiO 2的密度与目前的行星结构模型一致。这种氦-硅化合物在高压和高温条件下沿着土星的等熵线呈现出类似于超离子的氦扩散状态，在木星呈现出金属流体状态，在天王星和海王星的内部深处呈现出固体状态。氦和硅的反应可能导致巨行星岩石核心的侵蚀，形成稀释的核心区域。这些结果突出了氦在高压下形成新化合物的反应性，也为帮助建立更复杂的巨行星内部模型提供了证据。
2021-07-30 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
