Structural, electronic and magnetic properties of SrRuO$_3$ under epitaxial strain
在局域自旋密度近似下，利用密度泛函理论研究了SRO的结构、电子和磁性。我们研究了在基态的正交畸变的大小，也施加外延约束的影响，从而大（在$\pm 4%$的范围内）的影响面内应变产生的相干外延，为[001]和[110]取向的薄膜，已被隔离和调查。结构弛豫的整体模式揭示了氧八面体网络的相干畸变，这决定了Ru离子上的磁矩的稳定性。的结构和磁性参数表现出实质性的变化，使我们能够讨论的作用的对称性和可能性的磁结构调整的\SRO为基础的薄膜结构。
2006-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Strain Engineering in La0.7Sr0.3MnO3/LaFeO3 Superlattice: Structural Relaxation and Domain Formation
NTNU Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente（特温特大学 MESA+ 纳米技术研究所）；Lawerence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
该研究通过各向异性应变工程调控La0.7Sr0.3MnO3/LaFeO3超晶格的结构和反铁磁性，揭示了应变与磁性之间的关系，为自旋电子学应用提供了新思路。
2025-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Structural control of magnetic anisotropy in a strain driven multiferroic EuTiO3 thin film
八面体畸变在设计由钙钛矿氧化物组成的异质结构的物理性质中起着关键作用。我们在（110）o DyScO 3衬底上外延生长的应变激活的多铁性EuTiO 3薄膜中观察到了强的面内单轴磁各向异性。第一性原理计算表明，磁各向异性与薄膜的单轴TiO6八面体倾斜和铁电极化密切相关，表明应变工程多铁性系统中存在潜在的强磁电耦合.
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Effects of intrinsic strain on the structural stability and mechanical properties of phosphorene nanotubes
使用分子动力学（MD）模拟，我们探讨了磷烯纳米管（PNT）的结构稳定性和机械完整性，在管状PNT结构中的固有应变起着重要的作用。有人提出，大直径扶手椅型PNTs（armPNTs）的原子结构可以在较高的温度下保持稳定，但在环向方向上的高本征应变使锯齿形PNTs（zigPNTs）不太有利。PNTs的力学性能，包括杨氏模量和断裂强度，对直径敏感，表现出尺寸依赖性。提出了一个简单的模型来表达的杨氏模量的内在轴向应变，这反过来又取决于直径的PNTs的函数。此外，臂形碳纳米管的压缩屈曲是长度相关的，随着直径/长度比的增大，其失稳模式由柱屈曲向壳屈曲过渡。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Structural effects on the spin-state transition in epitaxially strained LaCoO$_3$ films
利用密度泛函理论中的LSDA + U方法，我们研究的自旋状态和磁有序的钙钛矿钴酸镧，LaCoO 3的应变的影响。我们表明，虽然应变引起的晶格参数的变化是不足以稳定的非零自旋状态，额外的异质外延对称性约束-特别是抑制八面体旋转-稳定铁磁中间自旋状态。通过与体材料的实验数据进行比较，我们计算了Hubbard U值的上限，并描述了原位库仑相互作用在确定自旋态构型中所起的作用。
2008-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Tunable macroscale structural superlubricity in two-layer graphene via strain engineering
在宏观尺度尺寸的石墨样品中实现结构超润滑性是特别具有挑战性的，这是由于在相当的堆叠域的大接触区域中滑动的困难。在这里，我们展示了通过机械剥离和CVD产生的两个随机堆叠的石墨烯层之间的宏观尺度结构超润滑性的存在。通过测量应变下的拉曼峰的位移，我们估计的值的摩擦层间剪切应力（ILSS）在超润滑制度（毫米尺度）在环境条件下。随机无公度堆叠，褶皱的存在和由拉伸应变差引起的两个石墨烯层之间的晶格常数的失配被认为是负责在宏观尺度上的容易剪切。此外，分子动力学模拟表明，粘滑行为不持有非手性剪切方向的ILSS大幅下降，支持实验观察。我们的研究结果为克服在石墨烯中实现宏观超润滑性的几个限制铺平了道路。
2020-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Mapping strain and structural heterogeneities around bubbles in amorphous ionically conductive Bi$_2$O$_3$
本研究利用 4D 扫描透射电子显微镜探究了氩辐照下非晶 Bi$_2$O$_3$ 气泡周围的应变与结构变化，提出测量应变场以估算气泡内部压力的方法，揭示了气泡引起的局部结构有序化与压缩应变梯度。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Strain Relaxation Mechanisms and Local Structural Changes in Si_{1-x}$Ge_{x} Alloys
在这项工作中，我们解决有关的问题的理解的结构和电子性能的Si_{1-x} Ge_{x}合金，即，（i）如何体硅和体锗之间的晶格常数失配体现在合金系统？及（ii）有关的应变释放机制为何？为了回答这些问题，我们进行了深入的研究所产生的局部几何和电子结构的变化，在Si_{1-x} Ge_{x}合金的应变弛豫使用从头算分子动力学计划。优化的晶格常数，同时表现出线性依赖于组成（Vegard定律）的一般趋势，在x = 0.5附近显示出与Vegard定律的负偏差。我们描述了负责上述每一个功能的机制。我们表明，通过键拉伸的径向应变弛豫是负责的晶格常数对组合物的线性依赖的总体趋势。另一方面，负偏差从Vegard的法律所示，产生的角应变松弛。
2000-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural compliance, misfit strain and stripe nanostructures in cuprate superconductors
结构顺应性是晶体结构适应局部原子键长变化而不引起大的应变能的能力。我们发现，铜酸盐的结构顺应性是相对较小的，因此，短，高掺杂，Cu-O-Cu债券条纹受到拉伸失配应变。我们开发了一个模型来描述失配应变对氧化物材料的铜氧平面中的电荷排序的影响，并说明了一些低能量的条纹纳米结构，可以导致。
2002-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of structural strain in epitaxial graphene layers on 6H-SiC(0001)
利用俄歇电子能谱（AES）和去偏振拉曼光谱（Raman）研究了在Si端6 H-SiC（0001）上外延生长石墨烯层的早期阶段。散射光的去偏振分量的选择导致C-C键信号相对于二阶SiC拉曼信号显著增加，这允许分辨亚单层生长，包括对于$\sim$ 3的AES C/Si比的类金刚石碳基质中的单个局部C=C二聚体，以及具有离域电子和狄拉克单带色散的应变石墨烯层，AES C/Si比为$>$ 6。发现在室温下测量的线性应变是压缩的，这可以归因于石墨烯和SiC的热膨胀系数之间的大差异。在固定的退火温度下，可以通过调节生长时间来改变压缩应变的大小。
2008-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain effect on the ground-state structure of Sr2SnO4 Ruddlesden-Popper oxides
由钙钛矿（ABO $_3$）$_n$板组成的Ruddlesden-Popper（RP）氧化物（A $_{n+1}$ B $_n$ O $_{3n+1}$）可以比它们的钙钛矿对应物具有更广泛的结构畸变。这使得RP氧化物的准确结构测定更具挑战性。在本研究中，我们利用基于群论的对称性分析和第一性原理计算研究了具有光电子应用前景的碱土锡酸盐之一$n=1$ RP Sr $_2$ SnO $_4$的结构相图。我们探讨不同的动力学不稳定性的对称性破缺效应，预测他们导致的阶段的能量，并考虑到不同的（双轴应变和静水压力）边界条件。我们还解决了电子结构上的结构变化的影响，并发现压缩双轴应变驱动Sr $_2$ SnO $_4$到一个政权具有较宽的带隙和较低的电子有效质量。
2022-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced structural instability in FeRh
我们进行密度泛函计算，研究外延应变下的金属间合金FeRh的结构。体FeRh表现出从低温反铁磁（AFM）相到铁磁（FM）相在350 K的变磁性转变，其应变依赖性是感兴趣的典型的存储器件的室温操作条件下的转变温度调谐。我们发现一个异常强烈的依赖性的结构能量交换相关功能的选择，通常的局部密度近似（LDA）产生错误的基态结构，广义梯度（GGA）扩展更好地与散装实验结构。利用GGA我们发现了一种亚稳态的类面心立方（fcc）结构的存在，这种结构是从基态体心立方（bcc）AFM结构沿着外延Bain路径发展而来的，我们预测这种亚稳态的类面心立方结构具有比bcc AFM相高得多的电导率。我们表明，该行为是很好地描述使用非线性弹性理论，它捕获的软化和最终的符号变化的正交剪切模量下的压缩应变，符合这种结构的不稳定性。最后，我们预测存在一个额外的单位晶胞加倍晶格不稳定性，这应该是在低温下观察到的。
2016-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the magneto-electrical properties of multiferroic multilayers through interface strain and disorder
设计和制造了化学工程超晶格，以诱导不同的生长机制和结构特性。采用直流溅射法生长铁磁（La $_{0.8}$ Ba $_{0.2}$ MnO $_3$）/铁电（Ba $_{0.25}$ Sr $_{0.75}$ TiO $_3$或BaTiO $_3$）超晶格。我们系统地修改了铁磁层的厚度，以分析不同结构特征的超晶格的尺寸和结构效应。用X射线衍射和透射电子显微镜表征了晶体结构。利用超导量子干涉仪（SQUID）对样品的磁性和电子学性质进行了研究。结果表明，应变和结构无序都能显著影响体系的物理性质。压缩应变倾向于增加降低样品的铁磁性的磁相互作用与通过电子-声子相互作用的载流子的局域化之间的竞争。拉伸应变降低了载流子的局部化，提高了铁磁转变温度。结构缺陷对磁性的影响比对输运性质的影响更大，降低了铁磁转变温度，同时增加了超晶格的磁硬度。这些结果有助于进一步理解应变和界面效应在锰氧化物基多铁性体系磁性和输运性质中的作用。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Evolution in Surface Morphology of Epitaxial Graphene Layers on SiC Induced by Controlled Structural Strain
利用电子沟道衬度成像技术研究了外延石墨烯薄膜和6 H-SiC（0001）衬底表面形貌的演化。而薄膜厚度仅由生长温度决定，在恒定温度下增加生长时间会影响内应力和薄膜形态。超过8-10分钟的退火时间导致石墨烯膜被钉扎到的SiC台阶边缘的均方粗糙度增加，导致在室温下的压缩应力膜。较短的退火时间产生的梯田边缘的形态变化最小，并导致在冷却到室温后几乎无应力的膜。
2008-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain induced stabilization of high symmetry phase in MAPbBr3 perovskite
本研究通过对比两个MAPbBr3钙钛矿样品，发现拉伸应变可抑制结构相变并稳定立方相，从而提升器件性能与环境稳定性。
2025-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Competition of defect ordering and site disproportionation in strained LaCoO$_{3}$ on SrTiO$_3$(001)
的起源$3 \times 1$重建观察到的外延LaCoO $_{3}$薄膜上的SrTiO $_3(001)$评估通过使用第一性原理计算，包括库仑排斥项。我们编译的相图作为一个功能的氧气压力，这表明，（$3 \times 1$）有序的氧空位（LaCoO $_{2.67}$）是在常用的生长条件下的青睐，而化学计量的薄膜出现在富氧条件下。相分离阻碍了进一步还原的LaCoO $_{2.5}$棕沸石膜的生长。我们报告了两个竞争的基态候选化学计量薄膜：半金属相$3 \times 1$低自旋/中间自旋/中间自旋磁序和半导体相中间自旋磁序。这表明，即使在没有氧空位的情况下，拉伸应变也会诱导铁磁性。这两个阶段表现出一个有趣的（$3 \times 1$）重建八面体旋转模式和相应调制的La-La距离。特别是，电荷和键的practionation和伴随的轨道顺序的$t_{2g}$孔出现在Co网站，也观察到无应变的散装LaCoO $_3$在中间自旋状态，并解释在高温下通过X射线衍射获得的结构数据。网站prefectionation驱动的金属到半导体的过渡，调和中间自旋状态与实验观察到的低电导率在自旋状态交叉没有Jahn-Teller扭曲。
2020-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in [111]-oriented epitaxially strained SrTiO$_3$ from first principles
利用第一性原理密度泛函理论计算研究了双轴应变对[111]取向SrTiO $_3$低温结构和铁电性能的影响。我们发现，[111]双轴应变，可实现沿[111]方向的相干外延生长，诱导结构的扭曲SrTiO $_3$，不存在于无论是散装或[001]取向的SrTiO $_3$。在[111]双轴应变下，SrTiO $_3$在拉伸应变下表现出铁电性，在压缩应变下表现出顺电性。我们计算了SrTiO $_3$的声子谱和宏观极化随[111]双轴应变的变化，并将我们的结果与Pertsev，Tagantsev和Setter [Phys.Rev.B61，825（2000）; Phys.Rev.B65，219901（2002）]的自由能唯象模型的预测相关联。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci
MoS2 Heterostructure with Tunable Phase Stability: Strain Induced Interlayer Covalent Bond Formation
由于单层MoS 2的不同结构相具有不同的性质，因此迫切需要进行相工程设计以实现可切换的结构相。应变工程作为一种干净而灵活的方法被广泛接受，然而，在工程单层MoS 2相变中不能实现，因为所需的临界双轴应变（~15%）远大于测量的弹性限度（~11%）。本研究采用密度泛函理论计算发现，当MoS 2与硅、锗烯和锡烯等二维材料形成异质结构时，只需很小的应变就可以引发相变。由所构建的相稳定性图可以看出，在MoS 2/硅烯和MoS 2/锡烯夹心结构中，只要双轴变形量为3%，就足以引起MoS 2晶格的结构相变。该应变完全落在实验的弹性限度之内，因此在实验中实现是可行的。这种行为的起源可以理解为应变诱导层间共价键的形成，最终使MoS 2晶格对外部应变更加敏感。这一理论工作为在实验设计中实现灵活的相稳定性提供了一条现实的途径。
2017-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Structural behaviour of BiFeO3/SrRuO3 superlattices: an X-ray diffraction and Raman spectroscopy investigation
用脉冲激光沉积法在（001）取向的LaAlO 3衬底上外延生长了BiFeO 3/SrRuO 3超晶格，并对其进行了X射线衍射和Raman光谱分析。为了研究斜方晶系BiFeO 3和斜方晶系SrRuO 3之间的结构竞争，所有SL的总厚度保持恒定，而双层厚度（周期）Λ变化。因此，层间应变效应从大应变效应（短Λ周期）调谐到准弛豫结构（大Λ）。利用X射线衍射和声子动力学的补充调查提示，从菱面体的超晶格结构的四角体的层间应变效应的增加。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Creep-fatigue interactions in a polycrystalline structural material under typical high-temperature power plant operating conditions
在晶体塑性自洽模型内的微观尺度的微观力学模型，用于分析加载历史的316 H型不锈钢，常见的高温电厂的结构部件。该研究通过英国R5结构评估代码分析比较SCM预测的力学行为和蠕变性能的变化。研究了316 H型不锈钢在550 ℃下与工厂相关的循环蠕变历史，重点是累积蠕变应变的估计。这旨在量化如何更好地了解循环载荷下的蠕变变形可以告知R5代码寿命评估方法，这是基于应变。循环塑性对一次和二次蠕变的影响被量化。蠕变应变的水平积累在不同的居住期间，从不同的宏观应力状态加载后，也进行了评估和链接的实验观察解释的响应。位移和负载控制的驻留的循环滞后回线的演变的影响进行检查，揭示了不同的假设蠕变应变积累可以利用SCM结果的信息，以减少不确定性。它还提供了指导的插值框架的结构参数的发展，基于SCM的结果，可以直接用于结构评估和设计方法，以估计非弹性应变的积累与保守程度较低。
2021-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Novel Observation of Piezoelectricity in VO2
众所周知，VO 2在340 K的单一温度下具有双相变：电相变和结构相变。VO 2的低温结构相与其高温对应物通过结构对称性而不同。详细研究了VO 2晶体结构畸变的应变诱导修正。观察到的铁电型畸变，因此，压电效应在低温阶段的VO 2的研究，第一次，使用压电响应力显微镜。压电材料的电子行为可以通过施加机械应变来调节，并且应变是分离VO 2相图中的两个低温相，即M1和M2的唯一因素。在VO 2的应变相的压电系数被发现为11-12 pm/V，使其适合压电应用。
2021-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Thickness and strain effects on the thermoelectric transport in nanostructured Bi2Se3
利用van der Waals密度泛函理论和半经典Boltzmann理论研究了Bi 2 Se 3的1 ~ 6个五重层结构的结构稳定性、电子结构和热输运性质.对于单个QL，带隙为0.41 eV，当QL的数量增加到6个时，带隙减小到0.23 eV。单个QL具有比块体材料（0.10）显著更高的热电优值（0.27），其可以通过引入2.5%压缩应变进一步增强到0.30。正的声子频率下的应变表明，结构的稳定性保持。
2014-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Microstructure of epitaxial strained BiCrO3 thin films
用X射线衍射和透射电镜研究了室温下全应变BiCrO_3薄膜的结构和显微结构。有趣的是，三种结构变体同时稳定在膜内。虽然它们中的TXO与本体中的现有相一致-低于和高于420 K结构转变，但确定了不同的相。各种结构的存在已被归因于局部应变和氧的不均匀分布所产生的应变能在界面处的最小化。这些发现将为更好地理解Bi基钙钛矿和亚稳相开辟道路。
2010-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Effect of (001) and (111) Epitaxial Strain on \emph{Pnma} Perovskite Oxides
结合群论和第一性原理密度泛函理论，研究双轴应变对(001)和(111)取向钙钛矿氧化物薄膜的影响，发现应变取向导致不同行为，并揭示了面外单斜角弛豫对确定结构基态的关键作用。
2023-11-21 cond-mat.mtrl-sci
DFT study of structural, electronic and optical properties of 2D MgO monolayer under bi-axial mechanical strain
本文基于第一性原理计算，研究了双轴机械应变下二维MgO单层的结构、电子和光学性质，发现其保持间接带隙半导体特性并准确定量了各项光学参数。
2024-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Scaled free energies, power-law potentials, strain pseudospins and quasi-universality for first-order structural transitions
我们考虑铁弹一阶相变与$N_{OP}$序参数应变进入朗道自由能作为不变多项式，有$N_V$结构变量朗道最小值。总自由能包括（看似无害的）调和项，在$n = 6 -N_{OP}$ { \it non}序参数应变。四个3D过渡被认为是，四方晶系/正交晶系，立方晶系/四方晶系，立方晶系/三角晶系和立方晶系/正交晶系晶胞畸变，分别与$N_{OP} = 1, 2, 3 $和2;和$N_V = 2, 3, 4$和6。作为简单的例子，还考虑了五个2D过渡。在Barsch和Krumhansl之后，我们通过缩放整体弹性能量密度、无量纲温度变量和过渡时的自发应变幅度$λ<<1$，缩放自由能以将大多数材料相关弹性系数吸收到整体前因子中。在$λ$中，为了达到最优阶，标度朗道极小值变得与材料无关，具有一种“准普适性”。在$N_{OP}$维序参数空间中，标度极小值落在内接于球中的过渡特定多面体的中心和$N_V$角上，其半径在过渡处为1。四个3D过渡的“多面体”分别是直线、三角形、四面体和六边形。我们最小化的$n$条款谐波在非序参数应变，通过替代解决方案的“无位错”圣维南兼容性约束，并明确获得幂律各向异性，序参数的相互作用，为所有的过渡。在简化的离散变量描述中，朗道自由能的竞争最小值诱导了单位量级的赝自旋矢量，其值为$N_V +1$，指向多面体的角点和（零值）中心。
2010-10-29 cond-mat.mtrl-sci
The structural stability and polarization analysis of rhombohedral phase HfO2
本研究对比分析了重Zr掺杂铁电薄膜中R3和R3m相HfO2的结构稳定性与极化特性，发现双轴压缩应变可诱导相变并调节极化，通过对称模式分析揭示了其非本征铁电性。
2023-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Microstructure from ferroelastic transitions using strain pseudospin clock models in two and three dimensions: a local mean-field analysis
我们展示了如何微观结构可以出现在一阶铁弹结构的转变，在两个和三个空间维度，通过一个本地平均场近似的赝自旋哈密顿量，包括各向异性的弹性相互作用。这样的转变具有随机选择的物理应变作为它们的$N_{OP}$ -组分序参数，具有在高温下具有单个零应变“奥氏体”最小值的朗道自由能，以及在低温下具有$N_{OP}$结构变体的自发应变“马氏体”最小值。在简化的描述中，朗道极小值处的应变诱导温度依赖的、时钟样的$\mathbb{Z}_{N_V +1}$哈密顿量，其中$N_{OP}$分量应变赝自旋矢量${\vec S}$指向$N_V + 1$离散值（包括零）。我们研究弹性织构在五个这样的一阶结构转变，通过本地平均场近似的赝自旋哈密顿量，其中包括幂律相互作用。作为一个原型，我们考虑的两个变量的正方形/矩形过渡，与一个组件，赝自旋采取$N_V +1 =3$值的$S= 0, \pm 1$，在一个广义的布卢姆-Capel模型。然后，我们考虑过渡与两个组件（$N_{OP} = 2$）赝自旋：等边中心矩形（$N_V =3$）;正方形斜多边形（$N_V =4$）;三角形斜（$N_V =6$）过渡;最后的三维立方到四角形过渡（$ N_V =3$）。局部平均场的解决方案在2D和3D屈服取向的畴壁图案从连续变量应变动力学，显示离散变量模型捕捉基本的铁弹织构。其他相关的哈密顿量说明了材料科学中的结构转变可能是统计力学中有…
2010-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Carbosilicene and germasilicene: Two 2D materials with excellent structural, electronic and optical properties
利用第一性原理计算，我们研究了CSi 7（碳硅烯）和GeSi 7（锗硅烯）单分子膜的二维类硅烯结构的结构、光学和电子性质。我们发现，CSi7和GeSi7单分子膜具有不同的屈曲，这预示着一种新的方式来控制硅类结构的屈曲。CSi 7具有半导体性质，间接带隙为0.25eV，而GeSi 7是半金属。此外，在单轴拉伸应变下，CSi 7的半导体性质转变为金属性质，这表明CSi 7可以用于应变传感器和应变开关等应变电子器件。GeSi 7在应变下没有重要的响应。GeSi 7相对于CSi 7、硅烯和石墨烯具有更高的介电常数，并且它可以用作高性能电容器中的2D材料。结合能和形成能的计算表明，CSi7比GeSi7更稳定。此外，我们研究了这些新材料的光学性质，我们发现CSi 7和GeSi 7可以显着增加硅烯的光吸收。所得结果为调控类硅烯结构的电学和光学性质以满足纳米电子器件的不同应用提供了一条新的途径。
2022-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Layer-number and strain effects on the structural and electronic properties of PtSe2 material
本文利用含多种 vdW 修正的 DFT 研究 PtSe2 的层数效应，发现层间距离决定 SM-SC 转变，并证明垂直压缩应变可在 17% 时使双层 PtSe2 变为半金属。
2024-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of shear localization in viscoplastic solids with pressure-sensitive structural transformations
本文建立有限应变本构模型，分析压力敏感结构转变的粘塑性固体中绝热剪切局部化条件，并揭示相变对纯铁和高强度钢局部化应变的影响。
2024-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Local Structural Signatures of Shear Bands in Metallic Glasses via Electron Nanodiffraction
Monash University（莫纳什大学）；CSIRO（联邦科学与工业研究组织）；Deakin University（迪肯大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Milan（米兰大学）
通过电子纳米衍射和低温离子抛光，直接探测金属玻璃剪切带塑性区的纳米级结构，发现应变局部化区域具有高密度的低中心对称性和高剪切/正应变原子构型，揭示了塑性变形源于协同的纳米级结构转变。
2026-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Electric field induced irreversible transformation to the R3c phase and its influence on the giant piezo-strain behaviour of lead-free system- Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-K0.5Na0.5NbO3
系统研究了NBT-BT-KNN的结构、介电和压电行为。
2015-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the structural and electronic properties of graphene-like ZnS monolayer using biaxial strain
我们的第一性原理全势密度泛函理论（DFT）计算表明，单层的ZnS（ML-ZnS），这是预测采用石墨烯样的平面蜂窝结构与直接带隙，经历应变引起的修改时，其结构和带隙面内均匀双轴应变（$δ$）。ML-ZnS在大于0.92%的压缩应变下发生屈曲;屈曲参数$Δ$（= 0.00 Ω\，对于平面ML-ZnS）随着压缩应变的增加而线性增加（$Δ= 0.435$ Ω\，在$δ= - 5.25$ %下）。当拉伸应变为2.91%时，ML-ZnS的直接带隙转变为间接带隙。在我们考虑的$|δ| < 6%$的应变值内，带隙显示出随拉伸（压缩）应变线性减小（非线性增大以及减小）的变化。这些预测可能在未来的应变传感器和其他纳米器件，如纳米机电系统（NEMS）的潜在应用。
2014-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Strain on Interactions of Σ3{111} Silicon Grain Boundary with Oxygen Impurities from First Principles
在多晶硅中，晶界与固有缺陷和/或杂质元素的相互作用对其电学行为起着决定性的作用。应变，取决于类型的GB和缺陷，在这些系统中起着重要的作用。本文从第一性原理框架出发，考虑应变的全局和局部模型，研究了间隙氧杂质存在下，Si 3111-GB的结构和电子性质之间的相关性.据观察，随着杂质原子的数量的应变分布修改的材料的能量。然而，所考虑的Si-GBs的电子性质并不特别受应变和氧杂质的影响，除非非常高的局部畸变引起额外的结构缺陷。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between the structural and optical properties of spontaneously formed GaN nanowires: a quantitative evaluation of the impact of nanowire coalescence
我们研究了自发形成的GAN纳米线的结构和光学性质与不同程度的合并。该量通过分析由平面图扫描电子显微镜获得的纳米线的横截面积和周长来确定。X射线衍射实验被用来测量纳米线系综中的不均匀应变以及纳米线的取向分布。对在裸Si（111）和AlN缓冲的6 H-SiC（000-1）上制备的GAN纳米线系综所获得的结果的比较表明，不均匀应变的主要来源是由相邻纳米线的合并引起的随机变形。纳米线聚结引起的应变不均匀性的大小不仅取决于聚结程度，还取决于聚结纳米线的相互取向差。光致发光谱中施主束缚激子跃迁的线宽并不随聚结程度的增加而单调增加。与此相反，均方根应变与施主束缚激子跃迁的线宽的比较揭示了一个明确的相关性：应变不均匀性越高，线宽越大。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Strain localization driven by structural relaxation in sheared amorphous solids
二维无定形材料被建模为耦合在一起以形成弹性相干结构的介观单元片的组装。塑性被引入作为不同的极小值的存在，在能源景观的元素成分。在施加外部应变速率时，材料剪切通过具有四极对称性的元素滑移事件的外观。当元素成分的能量景观保持固定时，滑移事件均匀地分布在整个样品中，平均产生均匀的变形。然而，当能量景观在不同的空间位置可以动态地重新安排，以考虑结构松弛，系统开发的剪切带的形式在低剪切速率的不均匀变形，粘滑样运动在剪切带的最低剪切速率。应变局部化的起源可以追溯到应变率和应力之间的负相关区域，只有当存在结构松弛时才会出现。该模型还再现了其他众所周知的影响，在非晶材料的流变学，作为一个应力峰在应变率控制的实验从休息开始，和增加的最大值，这个峰值与样品年龄。
2007-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural and electronic properties of epitaxially-strained LaVO_3 from density functional theory and dynamical mean-field theory
采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了外延应变对LaVO 3晶体结构和电子性质的影响。两种不同的生长取向的晶体被认为是，一个保持体Pbnm空间群对称性和另一个引起的对称性降低到P2_1/m。在CFDFT结构中，对于这里考虑的所有拉伸应变，以及对于小于-3%的压缩应变，两种生长取向同样有利。对于较强的压缩应变，P2_1/m取向是有利的，并显示出完全抑制八面体倾斜沿面外方向。磁有序结构没有显示出完全的倾斜抑制，但趋势表明在压缩应变下平面外V-O-V键角类似地减小。我们的DMFT计算表明，在符合室温实验，体顺磁性莫特绝缘状态的LaVO_3是强大的对外延应变可达到的薄膜，因为轨道波动的抑制抵消了带宽增加的效果与压缩应变。在较强的压缩应变下，P2_1/m几何构型中的V-O-V键的拉直干扰了轨道波动的抑制，因此更强烈地扰动Mott相，尽管不足以实现金属相。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial strain control of hole-doping induced phases in a multiferroic Mott insulator Bi2FeCrO6
外延应变已被证明驱动结构相变以及钙钛矿基薄膜中的新功能。A位的异价掺杂可以驱动钙钛矿中的绝缘体到金属和磁性转变以及各种有趣的结构和电子现象。使用第一性原理计算，我们在这里演示，如何耦合外延应变与A-位空穴掺杂的多铁性双钙钛矿，Bi 2FeCrO 6，可能会导致缓解与反位缺陷和降低磁化强度的材料薄膜相关的问题。我们还表明，外延应变可以用来操纵掺杂诱导半金属绝缘体，反极性极性，反铁磁铁磁，轨道有序和电荷有序的转变所产生的空穴状态。我们还预测了具有大磁矩的半金属极性相的形成，这可能具有巨大的基础和技术意义。
2018-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Optical detection of strain and doping inhomogenieties in single layer MoS2
范德瓦尔斯单层材料的特征在于固有的极低的弯曲刚度，因此易于由于基底相互作用而发生纳米级结构改变。这种相互作用可以诱导过量的电荷浓度、构象波纹和残余机械应变。在这项工作中，我们采用空间分辨拉曼和光致发光图像研究应变和掺杂的不均匀性在单层剥离二硫化钼晶体。我们已经发现，最突出的拉曼带A1'和E'的光谱参数之间的相关性，使我们能够解耦和量化应变和电荷掺杂效应。与AFM形貌相比，我们表明，A-激子峰的线宽的空间分布是应变敏感的，可以捕获小于激光光斑尺寸的功能。所提出的光学分析可能会产生影响，在开发高品质的设备的基础上的二维材料，因为结构和电子的修改影响相当大的载流子迁移率和导电性。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural change and phase coexistence upon magnetic ordering in the magnetodielectric spinel Mn$_3$O$_4$
众所周知，协同Jahn-Teller排序在1170 $^{\circ}$ C下将Mn $_3$ O $_4$中的立方$Fd\overline{3}m$驱动为四聚体$I$ 4 $_1$/$amd$结构畸变。Mn $_3$ O $_4$在42 K下磁有序化时发生进一步的结构畸变。采用高分辨率变温同步辐射X射线衍射，我们表明，四元$I$ 4 $_1$ / $amd$和正交$Fddd$相共存，几乎相等的分数，低于Mn $_3$ O $_4$的Néel温度。观察到正交晶系$a$和$b$晶格常数与四方晶系$a$晶格常数的显著变化。Mn $_3$ O $_4$中的结构相共存归因于由于四元$I$ 4 $_1$ / $amd$和正交$Fddd$相之间的晶格失配而引起的大应变。从Rietveld细化确定的应变张量显示出高度应变的$I4_1/amd$相的基质，其在相共存制度中容纳成核正交$Fddd$相。在Mn $_3$ O $_4$中观察到的变形与其他磁性尖晶石的结构变形的比较表明，当结构变形发生在低于50 K时，相共存可能是一个共同的主题。
2014-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Towards structural softness and enhanced electromechanical responses in HfO2 ferroelectrics
本文通过第一性原理计算预测，HfO2铁电体在面内外延拉伸应变下可发生结构不稳定性，实现铁电相与反极性多形体间的可逆转变，并伴随介电和压电响应增强，且超晶格结构可显著降低所需形变以利于实验实现。
2024-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Strain driven magnetism in thin films of LaCoO3
用第一性原理电子结构计算方法研究了LaCoO 3（LCO）上外延膜的电子结构。自旋态的转变被发现发生作为晶格应变的函数冻结在中间自旋状态的非零应变。与早期的推测相反，发现这是由衬底应变引起的，并且角度变化很小。中间自旋态也稳定了基态的铁磁性。本文还解释了LCO薄膜的X射线吸收谱与温度的反常关系以及LCO薄膜在（LaAlO_{3}）_{0.3}（SrAlTaO_{6}）_{0.7}$（LSAT）上的X射线吸收谱不存在这种反常关系。
2009-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelastic Dynamics and Strain Compatibility
我们推导出欠阻尼演化方程的序参数（OP）的铁弹材料的应变进行结构转变，使用拉格朗日变化与瑞利耗散，和自由能作为一个多项式展开的$N=n+N_{op}$的适应应变。$N_{op}$应变方程在结构上类似于Bales和Gooding（BG）的拉格朗日-瑞利一维应变动力学，“应变加速度”与作用在自由能应变导数和摩擦应变力之和上的拉普拉斯算子成比例。的张量圣维南的弹性相容性约束，禁止缺陷，被用来确定的n个非序参数的应变方面的OP应变，产生各向异性和远程OP贡献的自由能，摩擦和噪音。通过改变位移矢量分量或通过改变受$N_c$相容性约束的N个应变来获得{ \it same} OP方程。基于带噪声项的BG动力学，建立了Fokker-Planck方程。BG动力学对应于一组标记为波矢量$\vec{k}$的不同非线性（应变）振荡器，具有竞争性的短程和长程耦合。振荡器有不同的“应变质量”密度$ρ(k) \sim 1/k^2$和阻尼$\sim 1/ρ(k) \sim k^2$，所以较轻的大k振荡器首先平衡，对应于较早形成的小尺度取向纹理。这产生了淬火后成核、弹性图案化和分层生长的顺序尺度场景。（续.）
2002-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural properties of Silicon-Germanium and Germanium-Silicon Core-Shell Nanowires
实验上可以生长出由Si和Ge制成的核壳纳米线，并且可以很好地控制不同尺寸的核和壳。我们利用线性标度密度泛函理论（DFT）研究了Si/Ge和Ge/Si核壳纳米线的结构特性，这些纳米线沿$[110]$方向排列，直径可达10.2 nm，核壳比不同。我们表明，Vegard的法律，这是经常用来预测的轴向晶格常数，可以导致高达1%的误差，强调需要一个详细的\emph{ab initio}原子的纳米线结构的治疗。我们分析了本征应变分布的特征，表明无论成分或键合方向如何，Si核或壳总是膨胀的。与此相反，在Ge壳或芯的应变模式是高度敏感的位置，成分和键的方向。最高的应变被发现在异质结界面和纳米线的表面。这种原子结构和应变的详细了解铺平了道路的核壳纳米线的电子性质的研究和调查的掺杂和结构缺陷。
2018-09-06 cond-mat.mtrl-sci
From Structural Stability to Electronic Flexibility: Unveiling Strain-induced Effects in a MoS$_2$/Perylene Orange Hybrid System
本研究探究MoS₂单层与PO分子构成的杂化体系在机械应变下的电子性质变化，揭示了应变对带隙、带隙类型及能带排列的调控规律，为纳米与光电子器件应用提供了理论依据。
2024-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Strain dependencies of energetic, structural, and polarization properties in tetragonal (PbTiO3)1/(SrTiO3)1 and (BaTiO3)1/(SrTiO3)1 superlattices: a comparative study with bulks
采用第一性原理密度泛函方法研究了四重对称1by 1 PbTiO 3/SrTiO 3和BaTiO 3/SrTiO 3超晶格中面内应变和界面效应之间的相互作用.本研究的一个特别的重点是在短周期超晶格和组成块体材料中对各种铁电性质进行并排比较，这对于了解铁电块体形成超晶格时的不同物理性质是非常有用的。在这项工作中研究的各种属性包括平衡结构，应变依赖的混合能量，微观铁电偏心位移，宏观极化，压电系数，有效电荷，和最近制定的k-依赖极化色散结构。我们的研究结果的细节是相当长的，并总结在第二节。四.
2010-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Strain engineering of the magnetic anisotropy and magnetic moment in NdFeO3 epitaxial thin films
应变工程是调节ABO 3钙钛矿氧化物薄膜的各种功能的有力手段。稀土正铁氧体RFeO 3材料，如NdFeO 3（NFO），由于其有趣的磁性以及它们的技术潜在应用，特别是作为薄膜，而引起了人们的极大兴趣。在这里，使用大量的互补和先进的技术，我们表明，NFO外延薄膜，成功地生长脉冲激光沉积（001）-SrTiO 3，显示出较强的磁各向异性低于临界厚度tc为54 nm，与对称性和域图案变化相关的结构修改的发生。通过改变拉伸失配应变通过降低膜厚度低于tc，在和面外磁化的幅度可以连续调谐，而它们的比率保持不变。此外，应变和弛豫薄膜表现出不同的低温磁性行为，表明应变诱导的结构状态影响磁相稳定性。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transition of anisotropic particles and formation of orientation-strain glass with addition of impurities
本文采用改进的各向异性粒子Lennard-Jones模型，对二维颗粒进行了分子动力学模拟。在单组分系统中，我们发现结晶，Berezinskiii-Kosterlitz无晶相，和结构相变，随着温度的降低。在最低温度范围内，晶体由六方晶格上的三个马氏体变体组成，表现出形状记忆效应。通过添加较大的球形颗粒（杂质），这些域被细分，产生具有缓慢时间演变的玻璃。随着杂质尺寸的增加，结构或翻译无序也增加。
2011-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strain-induced structural transitions in (111)-oriented (LaMnO$_3$)$_{2n}|$(SrMnO$_3$)$_n$ superlattices
Institute of Physics, Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学物理研究所）；School of Physics, Engineering and Technology, University of York（约克大学物理、工程与技术学院）；Department of Physics, School of Natural and Computing Sciences, University of Aberdeen（阿伯丁大学自然与计算科学学院物理系）；Department of Physics and Institute of Quantum Convergence and Technology, Kangwon National University（江原国立大学物理系及量子融合技术研究所）；Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文学系）
研究发现应变对(LaMnO₃)₂n|(SrMnO₃)n超晶格结构转变的影响，揭示厚度和应变在调控磁序与结构畸变中的关键作用。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial Strain and Structural Defects Govern the Performance of Tantalum Superconducting Waveguide Resonators
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
研究通过溅射沉积钽薄膜并分析其射频性能，发现界面应变和结构缺陷是影响超导谐振器品质因数的关键因素。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from charge order to strain glass in phase separated manganite thin films: Impact of thermal cycling and substrate induced strain
在（110）取向的LaAlO 3和SrTiO 3衬底上沉积的La 1-x-yPryCaxMnO 3（x=0.42，y=0.40）薄膜（~140 nm）的磁性和磁输运性质表现出从高温反铁磁电荷有序绝缘体（AFM-COI）相（T>TN）到应变玻璃（T<Tg）的过渡。在中间温度（Tg<T<TN）下，具有突出的热磁阻滞后的动态液体在冷却循环中占主导地位，而在升温循环中，其之前是铁磁金属（FMM）相。驱动AFM-COI到FMM相变所需的磁场高于应变玻璃的磁场。不同磁区的磁电性质和温度跨度对热循环和衬底诱导应变敏感。
2014-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Low-symmetry monoclinic phase stabilized by oxygen octahedra rotations in thin strained EuxSr1-xTiO3 films
利用Landau-Ginzburg-Devonshire理论和相场模型，研究了EuxSr 1-xTiO 3外延薄膜的长程结构序参量（氧八面体旋转）和极化之间的复杂相互作用.在双轴拉伸应变薄膜中，我们发现存在一个低对称性的单斜相与面内铁电极化，是稳定的反铁畸变氧八面体倾斜。单斜相在很宽的温度范围内是稳定的，并且其特征在于大量的能量等效极性和结构孪晶畴，这刺激了薄膜的容易孪晶，从而增强了其有效的压电响应。弯电耦合和旋转致伸缩引起额外的自发极化，压电和热电的铁弹孪晶界。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Structurally induced magnetic transitions in layered dichalcogenides MoQ2 (Q = S, Se, Te) and double hydroxides (M2+)6Al3(OH)18[Na(H2O)6](SO4)2 6H2O (M2+ = Mn2+, Fe2+) under mechanical deformation
本文通过计算磁相互作用参数并建立结构/磁模型，证明机械应变可显著改变层状二硫属化物和过渡金属基双氢氧化物的磁性质，为应变电子学提供新材料候选。
2025-02-10 cond-mat.mtrl-sci
