Ordering of atomic mono-layers on a (001) cubic crystal surface
研究了在表面应力作用下，化学吸附单层膜的自组织行为。如前所述，对于单相分离，稳定的表面状态产生于畴界能和表面应力弹性能之间的竞争。在本信中，所得到的图案取决于内部层顺序和底层晶体的对称性之间的相互作用。对于实验相关性，我们的研究集中在（001）铜表面，我们相信，以提高路线，以稳定新颖的表面纳米结构。
2001-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Modeling collective dislocation dynamics in ice single crystals
本文提出了一个用数值模拟方法研究冰单晶塑性的模型。该模型包括位错之间的相互作用的长程字符，以及相互湮灭的可能性，这些线缺陷的特点是其伯格斯矢量。在模型中还引入了一个倍增机制，代表激活的Frank-Read源由于位错钉扎。我们的方法，我们能够探测的位错图案，这是由于位错动力学。此外，我们的研究结果显示驱动的动态临界现象，如缩放行为，和雪崩动力学的特点。其中一些结果解释了蠕变下冰单晶的实验结果，如实验中系统观察到的声发射强度的幂律分布。
2001-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Convective instability on a crystal surface
在流体力学和等离子体物理中，绝对不稳定性和对流不稳定性之间的区别是众所周知的。在这封信中，我们研究了外延晶体生长模型从这个角度来看，并表明，应变引起的步骤聚束不稳定性可以对流。使用解析稳定性理论和数值模拟，我们研究了晶体表面的响应，发射脉冲和时间周期扰动的步骤的均匀阵列的非均匀沉积通量。这一结果为形态学图案化提供了一种新的途径。
2000-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Angle-adjustable density field formulation for modeling crystalline microstructures
一个连续的密度场配方与粒子尺度分辨率的构建，同时将粒子间相互作用的取向依赖性和系统的旋转不变性，一个基本的，但具有挑战性的问题，在建模结构和动力学的广泛的材料系统在不同的尺度。这种广义相场晶体型方法是基于粒子直接关联函数的完全展开和各向同性张量的概念。通过应用于各种二维和三维晶体结构的模拟，我们的研究证明了连续场论中键角控制的能力及其对有序相出现的影响，并为晶体微观结构的可调角分析提供了一种系统的方法。
2018-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Diffusion-Limited Crystal Growth from Vapor using a Commercial Finite-Element Analysis Code
本应用笔记介绍了如何使用QuickField（一种商用有限元分析代码）对气相扩散限制晶体生长进行建模。晶体生长问题被铸造成一个稳态的热扩散问题的格式，这是一种类型的问题QuickField的目的是解决，我们推导出相关的转换因子和变量之间的对应关系。我们还描述了晶体生长问题中的三种边界条件和热扩散问题中相应的边界条件。作为一个例子，我们研究了冰的晶体生长从水蒸气在背景气体中使用各种混合边界条件。
2006-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Structure Generation with Autoregressive Large Language Modeling
提出基于CIF自回归大语言模型的CrystaLLM方法，通过文本生成无机晶体结构并结合形成能预测与蒙特卡洛树搜索优化，加速材料科学发现。
2024-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Growth of different faces in a body centered cubic lattice: a case of the phase-field-crystal modeling
晶体生长的界面能和动力学系数强烈地依赖于晶格面。为了研究不同晶面的动力学各向异性和速度，我们使用双曲（修改）相场晶体模型，该模型考虑到原子密度（作为慢热力学变量）和原子通量（作为快热力学变量）。该模型涵盖了凝固过程中小驱动力和大驱动力下界面传播的缓慢和快速机制。以体心立方晶格侵入均质液体为例，研究了推进波前沿选定晶向传播的动力学机制。得到的速度和速度序列为不同的面孔与已知的结果进行了比较。
2020-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Elastic and Plastic Deformations in Non-Equilibrium Processing Using Phase Field Crystals
本文提出了一种模拟非平衡加工中弹性和塑性形变、自由表面和多晶向现象的连续场论方法。该模型的许多基本属性的分析计算和数值模拟的一些重要的应用，包括，外延生长，材料硬度，晶粒生长，重建相变和裂纹扩展。
2003-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Predictive Crystal Plasticity Modeling of Single Crystal Nickel Based on First-Principles Calculations
为了减少晶体塑性有限元法（CPFEM）对实验拟合数据的依赖，提出了一种基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算结合预测纯Ni单晶应变硬化行为的方法.通过Peierls-Nabarro方程使用通过基于DFT的方法计算的理想剪切强度和弹性性质来评估流动阻力，其中硬化行为通过在第一性原理计算中对超晶胞施加应变来建模。单独考虑，纯刃位错的弹性相互作用捕获硬化行为的小应变单滑移系统。对于较大的应变，硬化是通过边缘和螺杆流动阻力分量的应变加权线性组合来捕获的。在本框架中未预测组合率，但通过多个加载方向的大应变（~0.4）与实验的一致性表明，通过结合介观物理学的分析模型，可以实现更具有预测性的晶体塑性建模。
2022-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Self-organization of (001) cubic crystal surfaces
晶体表面的自组织行为可以看作是表面应力作用下的二维调幅分解。考虑晶体各向异性，计算了$(001)$立方晶体表面的弹性格林函数。数值计算表明，相分离是由畴界能和长程弹性相互作用共同驱动的。在相分离过程的后期，根据表面覆盖度和晶体弹性常数的不同，出现了具有不同纳米图案的稳态。
2001-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Modeling heat transport in crystals and glasses from a unified lattice-dynamical approach
我们介绍了一种新的方法来模拟固体中的热传输，基于格林-久保线性响应理论。它自然桥梁玻尔兹曼动力学方法在晶体和艾伦-费尔德曼模型在玻璃中，利用原子间的力常数和正常模式线宽计算在机械平衡。与分子动力学不同的是，我们的方法自然而容易地解释了能量传输中的量子力学效应。我们的方法是仔细验证对晶体和非晶硅从平衡分子动力学的结果，在前一种情况下，从玻尔兹曼输运方程。
2019-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Crystal plasticity modeling of non-Schmid yield behavior: from Ni3Al single crystals to Ni-based superalloys
提出了一种用于模拟L12型Ni 3Al晶体和镍基高温合金非Schmid屈服行为的晶体塑性有限元框架。这个框架依赖于直接从取向和温度相关的实验屈服应力数据的非Schmid模型参数的估计。在均匀化位错密度的晶体塑性框架下，将Ni 3Al晶体的非弹性变形模型推广到Ni基高温合金的沉淀相。该框架被用来模拟Ni 3Al晶体和单晶镍基高温合金CMSX-4在260-1304 K温度范围内的取向和温度依赖的屈服。模型预测的屈服应力与实验基本一致。模型预测也作出了关于拉伸-压缩的不对称性和占主导地位的滑移机制屈服于标准的赤平三角形在不同的温度下，这两种材料。这些预测提供了有价值的见解有关的基础（方向和温度依赖）的滑移机制在屈服。在这方面，非Schmid模型也可以用作独立的分析模型，用于预测屈服应力、拉伸-压缩不对称性和屈服时的潜在滑移机制作为取向和温度的函数。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Growth in the Presence of Surface Melting and Impurities: An Explanation of Snow Crystal Growth Morphologies
我们研究的分子动力学的晶体生长的表面熔化和表面杂质的存在下，并从这个提出了一个详细的微观模型从气相中的冰的生长。我们的模型自然地解释了实验数据的许多方面，这些方面很难解释，并且它提出了各种可以提供进一步确认的测量。虽然还需要进一步的工作来完善这些想法，但我们相信，表面融化和杂质的综合影响为60年来为什么雪晶形态随温度变化如此剧烈的谜团提供了一个可行的解决方案。
2008-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Glass fracture surface energy calculated from crystal structure and bond-energy data
提出利用晶体结构和键能数据预测硅酸盐玻璃断裂表面能的新方法，验证了晶体解理面与玻璃断裂面的等效性。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Free energy functionals for efficient phase field crystal modeling of structural phase transformations
相场晶体（PFC）方法已成为一种很有前途的技术，用于在介观时间尺度上模拟具有原子级分辨率的材料。该方法在数值上比经典的密度泛函理论（CDFT）更有效，但其单模自由能泛函只能导致具有三角形（2D）或BCC（3D）对称性的晶格。通过返回到一个更接近的近似的CDFT自由能功能，我们开发了一个系统的建设两个粒子的直接关联函数，允许广泛的一类晶体结构的研究。这种结构检查平面间距，晶格对称性，平面原子密度和晶格晶胞中的原子振动幅度，并提供温度和各向异性表面能的控制参数。这种新方法的力量是由两个结构相变的例子证明。
2010-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-adapted modeling for molecules and crystals
本文提出一种对称自适应建模方法，利用多极子完备性生成基组，以线性组合表达哈密顿量并拟合密度泛函电子结构，应用于石墨烯，可分析物理现象与自发对称破缺，补充Wannier紧束缚建模。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Subsurface diffusion in crystals and effect of surface permeability on the atomic step motion
在Burton、Cabrera和Frank模型的基础上，从理论上研究了表面阱上体缺陷和表面点缺陷产生和湮灭的原子机制。我们表明，在晶体表面的自发光和空位的创建和湮灭可以描述通过引入一个扩散层的体点缺陷吸附在表面下面。分析了表面磁导率对原子阶跃速率推进的影响。我们的结论是，表面渗透性，以及在气相和体相中的点缺陷的过饱和度，控制晶体表面形态的动态。
2019-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Elasticity in Crystal Growth
提出了一个新的晶体生长模型，它描述了原子长度和扩散时间尺度上的现象。前者以自然的方式结合了弹性变形和塑性形变，后者能够获得比传统原子方法大得多的时间尺度。该模型被证明是一致的阅读和肖克利的晶界能的预测，和马修斯和布莱克斯利在外延生长的失配位错。
2001-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A comment on "The Computational 2D Materials Database: high-throughput modeling and discovery of atomically thin crystals"
最近，Sten Haastrup，Mikkel Strange，Mohnish Pandey，Thorsten Deilmann，Per S Schmidt，Nicki F Hinsche，Morten N Gjerding，Daniele Torelli，Peter M Larsen，Anders C Riis-Jensen，Jakob Gath，Karsten W Jacobsen，Jens Jrgen Mortensen，Thomas Olsen和Kristian S Thygesen [2D Mater. 5（2018）042002]介绍了计算二维材料数据库（C2 DB），该数据库组织了分布在30多种不同晶体结构中的约1500种二维材料的各种结构，热力学，弹性，电子，磁性和光学性质。不幸的是，这项工作在弹性和机械稳定性测试领域存在严重和根本性的缺陷，这使得它不可靠。
2019-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Morphology of PbTe crystal surface sputtered by argon plasma under Secondary Neutral Mass Spectrometry conditions
在二次中性质谱（SNMS）条件下，研究了坩埚下降法生长的PbTe晶体样品的侧面形貌。溅射的PbTe晶体表面被发现是同时的溅射材料的源和有效的基板的溅射材料的再沉积过程中的深度剖析。在溅射过程中，PbTe晶体表面形成了浅坑起伏。溅射的Pb和Te在PbTe晶体溅射表面重新沉积形成了小丘、金字塔、圆锥等形状的微观表面结构阵列。再沉积的微观表面结构，它们的形状，和平均尺寸，一方面，和能量和溅射的持续时间，另一方面，密度之间的相关性被揭示。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Surface-state-dominated transport in crystals of the topological crystalline insulator In-doped Pb$_{1-x}$Sn$_x$Te
三维拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体代表了物质的新量子态，它们被预测具有绝缘体态和自旋动量锁定的无隙表面态。在实验上，已经证明难以实现将允许表面状态在相当大的温度范围内支配输运性质的高体电阻率。在这里，我们报告了一系列的铟掺杂的Pb $_{1-x}$ Sn $_x$ Te化合物，表现出巨大的体积电阻率连同拓扑表面状态的强有力的证据，基于厚度依赖的输运研究和磁阻测量。对于这些体绝缘材料，表面状态决定了接近30 K的温度下的电阻率。
2015-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Geometrical modeling of dendritic structures
给出了三维枝晶的定性、动力学几何建模方法。建立了球体表面微扰的特征，从而导致同一晶体在同一平衡形状下接收不同的情况。在没有对流的条件下和在迎面而来的液体流中生长的这种树枝状晶体的完全计算机实施例。特别注意的是与非晶体学的对称点群模型的拓扑特征。调查了各种属的表面，包括270个。
2018-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Formation of nano-size Cr layers on LiNbO$_3$ crystal surfaces by dissimilar electric charges
用不同的真空蒸发方法研究了不同电荷的$_3$晶体抛光表面上沉积金属薄膜的形貌。本工作的主要目的是优化LiNbO $_3$晶体极性表面金属薄膜的沉积方法。所进行的研究表明，Cr沉积在LiNbO $_3$晶面上的特征在于不同的极性导致Cr膜的生长条件不同。这里的主要作用是由晶体表面上的电荷的符号以及溅射期间观察到的类型（热或磁控管）和条件（沉积速率、衬底温度等）起作用。
2020-04-06 cond-mat.mtrl-sci
On the origin of surfaces-dependent growth of benzoic acid crystal inferred through the droplet evaporation method
研究了苯甲酸晶体在不同表面上的生长行为。所进行的实验记录了极性表面如玻璃、明胶和聚乙烯醇（PVA）对苯甲酸晶体生长的非常强的影响的存在。这些表面施加强烈的取向效应，导致用X射线粉末衍射（XPRD）看到的面的数量急剧减少。然而，从表面上刮下晶体导致与本体结晶所观察到的形态相似的形态。低润湿性的表面（石蜡）似乎是有用的制备无定形粉末，甚至结晶良好的化合物。所进行的量子化学计算表征了对形态相关面的稳定化的能量贡献。研究表明，生长在极性表面上的苯甲酸晶体的主要晶面（002）具有最高的分子间相互作用能密度，决定了所有研究晶面中最高的内聚性能。此外，代表粘合性能的层间相互作用在该面的情况下也最强。因此，量子化学计算提供了详细的描述充满活力的贡献，可以成功地用于澄清粘合剂和内聚性质的苯甲酸晶面。
2018-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Phase field crystal modeling of early stage precipitation and clustering
相场晶体模型被用来研究淬火/老化稀二元合金中早期团簇的形成和生长机制，这种现象通常在分子动力学时间尺度范围之外。我们发现，早期亚临界集群的形成是触发淬火缺陷，如位错的应力弛豫效应的能量障碍和成核的临界尺寸。特别是，通过系统能量学的分析，我们表明，亚临界集群到超临界尺寸的增长是由于这样一个事实，即在晶格中的高应变区域局部减少，甚至消除一阶过渡的自由能垒。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci
In-Situ Neutron Diffraction and Crystal Plasticity Finite Element Modeling to study the Kinematic Stability of Retained Austenite in Bearing Steels
本文结合原位中子衍射和晶体塑性有限元模拟研究了高碳轴承钢中残余奥氏体的运动稳定性。轴承钢中运动亚稳残余奥氏体的存在会显著影响材料的宏观力学和微观力学响应。亚稳奥氏体的力学表征是准确捕捉典型应用载荷下的微观力学行为的关键组成部分。传统的力学表征技术无法离散量化奥氏体的微观力学响应，因此，计算预测严重依赖于试验和错误或奥氏体相的定性描述。为了克服这一点，在本工作中，我们使用原位中子衍射的单轴拉伸试验的A485 1级轴承钢试样。从中子衍射分析确定的机械响应被纳入混合晶体塑性有限元模型，占马氏体的晶体塑性和应力辅助转变从奥氏体到马氏体轴承钢。建模响应被用来估计奥氏体和马氏体相的单晶弹性常数。结果表明，采用原位中子衍射结合晶体塑性模型，可以成功地预测轴承钢的微观和宏观力学响应，同时考虑了残余奥氏体的马氏体相变。
2018-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Direction-dependent secondary bonds and their stepwise melting in a uracil-based molecular crystal studied by infrared spectroscopy and theoretical modeling
在1，4-双[（1-hexylurac-6-yl）ethynyl]苯晶体的三个晶体学方向上确定了三种类型的超分子相互作用。这三个相互作用，其特征在于其最强的组成部分，是：分子间的双键沿分子轴，伦敦分散体的相互作用的己基链连接这些线性组件，和$π$ - $π$堆叠的芳香环垂直于分子平面。加热时，发生两种转变，在473 K时己基链无序化，然后在534 K时氢键熔化。键和跃迁的性质是通过基质隔离和温度依赖性红外光谱确定的，并得到理论计算的支持。
2017-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Modeling multiple time scales during glass formation with phase-field crystals
本文用微观场论研究了单原子和二元液体中玻璃形成的动力学过程，讨论了时均原子序数密度的演化。相场晶体自由能和动态密度泛函理论相结合的随机框架，成功地描述了几个方面的玻璃形成在多个时间尺度。与模式耦合理论的协议被证明为欠阻尼液体在中等过冷度，和一个快速增长的动态相关长度被发现与脆弱的行为。
2011-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Detection of nanocracks on double fluoride rare earth crystal surface
较早预测，微裂纹上的晶体表面上的细分散的$LiYF_4$粉末和单晶的Van Vleck顺磁$% LiTmF_4$检测通过使用NMR Cryoporometry和原子力显微镜技术。
1998-08-15 cond-mat.mtrl-sci
A Multiscale Approach for Modeling Crystalline Solids
在本文中，我们提出了一个建模方法，桥梁的原子尺度与宏观尺度的晶体材料。该方法结合了识别和建模的控制单元过程在微观层面上的基本材料性能的直接原子测定。这些性质是使用从头计算量子力学计算得出的多体力场计算的。用这种方法描述了高纯钽单晶的力学响应，包括温度和应变速率对硬化速率的影响。由此产生的原子信息模型被发现捕捉这些晶体的行为的显着特征，如：初始屈服点对温度和应变速率的依赖性，存在一个显着的阶段I的容易滑动，特别是在低温和高应变速率;第二阶段硬化的突然发生及其向低应变方向转变的趋势，并最终消失，随着温度的升高或应变速率的降低，在低应变速率或高温下的抛物线型第二阶段硬化，在高应变速率或低温下的第二阶段软化，在高应变下的饱和趋势，饱和应力的温度和应变速率依赖性，以及硬化速率的取向依赖性。
2001-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of asymmetric giant magnetoimpedance in amorphous ribbons with a surface crystalline layer
提出了一个描述场退火非晶薄带非对称巨磁阻抗（GMI）的模型。据推测，该薄带由内部的非晶核心和表面硬磁结晶层。该模型基于线性化的麦克斯韦方程组和Landau-Lifshitz方程的联立求解。表面层和非晶芯之间的耦合描述在一个有效的偏置场。给出了非晶薄带阻抗随频率和场的变化关系的解析表达式，计算结果与场退火非晶薄带高频非对称巨巨磁阻抗的实验结果定性一致。
2005-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Bayesian inference and uncertainty quantification for modeling of body-centered-cubic single crystals
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文通过贝叶斯模型校准和全局敏感性分析，研究体心立方单晶钼在静压到冲击载荷下的变形行为，识别关键物理假设和不确定性，并验证模型预测能力。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Control of surface and bulk crystalline quality in single crystal diamond grown by chemical vapour deposition
为了改进基于通过化学气相沉积（CVD）生长的单晶金刚石的现有技术的性能，并且为了在诸如量子计算或固态和半导体盘状激光器的领域中开辟新技术，对表面和体晶体质量的控制是非常重要的。使用Ar/Cl气体混合物的电感耦合等离子体（ICP）蚀刻被证明可以去除机械加工表面的亚表面损伤，同时保持宏观平面度和微观尺度上的低粗糙度。高品质单晶CVD金刚石中的位错被证明是通过使用具有低表面损伤和低密度扩展缺陷的组合的衬底来减少的。衬底工程，使得只有少数的缺陷相交的外延表面也被示出导致位错密度的减少。本文报道了单晶CVD金刚石双折射的各向异性。超低双折射板（< 10-5）现在可用于固态盘状激光器的腔内散热器，并且应用不再受去偏振损耗的限制。沿垂直于CVD生长方向的方向小于5 × 10-7的BiNbO 3已在异常高质量的样品中得到证实。
2009-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Surface-Enhanced Plasmon Splitting in a Liquid-Crystal-Coated Gold Nanoparticle
我们发现，当金纳米粒子被一层薄的液晶液晶覆盖时，纳米粒子表面产生的形变可以增强纳米粒子表面等离子体的分裂。我们考虑三种可能的液晶指向矢配置在零电场：boojum对（南北极配置），棒球（四面体），和均匀。从使用离散偶极子近似的计算，我们发现，表面等离子体分裂是最大的boojum对，中间的均匀，和最小的棒球配置。boojum对的计算结果与实验结果符合得很好。我们的结论是，纳米粒子表面上的董事取向有很强的影响，但令人惊讶的是，这种变形实际上可以提高表面等离子体分裂。
2005-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Coupled surface and bulk diffusion in crystals
本文提出晶体表面原子台阶同时作为体相点缺陷源汇的新机制，揭示体扩散通过次表面层与表面扩散耦合，并建立了体相与表面点缺陷平衡浓度之间的基本关系。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci
A Distributional Framework for Generative Modeling of Molecular Crystals
New York University（纽约大学）；Courant Institute of Mathematical Sciences, NYU（纽约大学库朗数学科学研究所）；NYU-ECNU Center for Computational Chemistry at NYU Shanghai（纽约大学上海纽约大学纽大-华东师范大学计算化学中心）；Simons Center for Computational Physical Chemistry at NYU（纽约大学西蒙斯计算物理化学中心）；Initiative for Computational Catalysis, Flatiron Institute（平顿研究所计算催化倡议）
研究分子晶体生成建模问题，通过开发规范参数化和损失函数，训练基于能量的生成流网络来近似目标分子和空间群晶体结构的玻尔兹曼分布，形成MXtalGFlow框架并分析晶体分布。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Self-Organization of a 2D Lattice on a Surface of Ge Single Crystal after Irradiation with Yag: ND Laser
本文报道了用YAG：Nd脉冲激光辐照Ge单晶后，在其表面观察到二维晶格的自组织现象。计算了锗样品中温度随时间的分布，结果表明，当激光强度超过30 MW/cm ~ 2时，锗样品中出现晶格过热现象，并存在两个温度梯度。
2007-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical-charge neutrality at a crystal surface
对于分子和周期性固体，已知支配红外活性的离子动态电荷张量服从动态中性条件。这个条件迫使它们的和为零（分别在整个有限系统上或在晶胞上）。我们扩展这个总和规则的非平凡的情况下，表面的半无限固体，并表明，在绝缘体的极性表面的情况下，表面离子不能有相同的动态电荷在散装。通过对Si封端的SiC（001）表面的计算，证明了求和规则。
1997-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Nucleation of crystal surfaces with corner energy regularization
强各向异性晶体表面的热力学类似于表现出相分离的二元混合物。在亚稳态平面表面上，稳定取向的形成需要成核过程，其中必须考虑与角的存在相关的能量。在这种情况下，成核事件对应于在系统进入生长状态之前形成晶体表面的临界形状。我们首先推导出晶体表面成核的欧拉-拉格朗日方程，在两个维度，并表明，鞍点条件对应于消失的化学势沿此临界表面。然后，我们进行数值模拟的运动方程的晶体表面，并表明，相比鞍点形核，脊交叉动态青睐。
2019-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Singular response to a dopant of an evaporating crystal surface
当受到电流作用时，运动的晶体表面会发生阶跃聚束不稳定性。我们分析表明，一个无穷小的量的掺杂剂可能会反转的稳定性，无论目前的迹象。我们的研究是相关的实验结果[S. S. Kosolobov等人，JETP Lett. 81，117（2005）]，显示出对Au掺杂的奇异响应，其密度分布与不均匀的Si扩散有关。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Computer Modeling of Radiationally and Thermally Stimulated Processes in a Crystal
采用元胞自动机的计算方法，模拟了立方介质晶体中辐射缺陷的形成和演化过程。如果假设缺陷浓度作为表征系统状态的参数，在辐照过程中达到某个临界值，则在这种情况下，系统中将存在导致自组织现象的集体效应，并表明形成单一类型的缺陷团簇。分形理论用于检测晶体中的协同效应，描述了晶体中缺陷结构的时空变化。
2011-05-01 cond-mat.mtrl-sci nlin.AO nlin.CG
Modeling of the crystal field, magnetoelastic interactions and random lattice deformations in $\text{Pr}_2 \text{Zr}_2 \text{O}_7$
该研究利用弹性各向异性连续介质中点缺陷诱发的无规应变分布函数，对阻挫$\text{Pr}_2 \text{Zr}_2 \text{O}_7$晶体的光谱与热力学性质开展模拟，建立相关晶体场、磁弹性作用与无规晶格形变的模型。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A methodology to evaluate continuum-scale yield surfaces based on the spatial distributions of yielding at the crystal scale
利用局部屈服和多轴强度刚度参数之间的相关性，预测了多相多晶固体的连续尺度屈服面。预测的表面明确占微观结构，通过量化的强度-刚度的基础上的晶体规模的样品的有限元模型。从样品的弹性响应和限滑单晶屈服面评估多轴强度刚度比。宏观屈服通过屈服带在样品中的传播来定义，并借助于洪水填充算法来检测。该方法被证明与双相超级奥氏体不锈钢的平面应力屈服面的评价。
2017-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Ordering and Crystal Nucleation at the Liquid Surface: A Comparison of $\rm{Cu}_{50}\rm{Zr}_{50}$ and $\rm{Ni}_{50}\rm{Al}_{50}$ Alloys
研究了汽液界面对过冷金属合金晶化动力学的影响。虽然良好的玻璃形成剂$\rm{Cu}_{50}\rm{Zr}_{50}$没有显示出结晶的表面增强的证据，但由于在自由液体表面处的非均质成核，$\rm{Ni}_{50}\rm{Al}_{50}$显示出增加的结晶速率。在界面处的组成波动的差异提出了两种合金之间的区别的解释。具体而言，我们观察到的$\rm{Ni}_{50}\rm{Al}_{50}$的表面的组成顺序，而$\rm{Cu}_{50}\rm{Zr}_{50}$合金只表现出扩散吸附的Cu在界面处。我们认为，在平面表面的组合物结晶性的一般差异是一个重要的因素，在理解这两种合金的玻璃形成能力的差异。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci
A gold complex single crystal comprised of nanoporosity and curved surfaces
复杂的层次形状在生物单晶中广为人知，但复杂的合成金属单晶的生长仍然是一个挑战。在这里，我们报告了一种简单的方法，用于生长形状复杂的金单晶，每个单晶由纳米多孔结构包围的微米大小的晶体组成，而这两个部分组成一个单晶。这是通过退火金和锗的薄膜以在亚共晶浓度下固化共晶组合物熔体（富Au组合物）来实现的。透射电子显微镜和同步加速器亚微米扫描衍射和成像证实，整个结构确实是一个单晶。一个动力学模型，显示如何可以生长这种复杂的单晶结构。
2019-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth and elasticity
本文的目的是回顾外延生长中的一些弹性效应。我们首先描述了描述弹性效应所需的主要成分（弹性相互作用，表面应力，体积和表面弹性，应力固体的热力学）。然后，我们描述了体弹性和表面弹性如何通过应力驱动的不稳定性影响生长模式和表面形态。最后报道了晶体生长过程中的应力-应变演化。
2007-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Phase ordering, transformation, and grain growth of two-dimensional binary colloidal crystals: A phase field crystal modeling
通过一个具有亚晶格有序性的相场晶体模型，研究了多种二元二维有序结构和超晶格的形成和动力学。各种类型的二元有序相，相图，和晶粒生长动力学和结构转变过程，包括拓扑缺陷的出现，进行检查。结果进行了比较，两个组件的胶体系统的订购和组装。确定了两个因素控制的二元相序，两个子晶格的长度尺度之间的耦合和竞争和两个组件的平均粒子密度的选择。这两个因素的控制和变化导致各种复杂的二进制有序模式的预测，与不同类型的子格排序的整数与非整数比例的子格长度尺度。这些发现将使进一步系统地研究复杂的有序和组装过程的二元系统，特别是二元胶体晶体。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface potential-driven surface states in 3D topological photonic crystals
拓扑物质中的表面势可以前所未有地使波局部化。然而，这种表面势在拓扑光子系统中还有待开发。在这里，我们证明了光子表面态可以诱导和控制的介质双螺旋（DG）光子晶体的表面势。单位晶胞中的基平移使得能够调节表面电势，这反过来又调节波局部化的程度。DG光子晶体的逐渐调制使得能够产生伪磁场。总的来说，这项研究表明表面势和赝磁场之间的相互作用的表面状态。本文概述的物理结果不仅拓宽了3D光子晶体中表面态的范围，而且突出了光子系统中表面处理的重要性。
2023-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface Crystallization in a Liquid AuSi Alloy
X射线测量揭示了在高于合金的熔点的温度下，在共晶液体Au_{82} Si_{18}的表面处的结晶单层。表面诱导的原子分层，液态金属的标志，也被发现低于结晶单层。然而，分层深度是迄今为止研究的所有液态金属的三倍。表面单层的结晶度是值得注意的，考虑到AuSi在任何浓度和温度下都不会形成稳定的块状结晶相，并且迄今为止在任何纯液体金属或非稀释合金中都没有检测到结晶表面相。这些结果进行了讨论，最近提出的模型的非晶合金。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An optical surface resonance may render photonic crystals ineffective
在这项工作中，我们确定和研究的存在下，非常强烈的表面共振，挫败耦合到一个光子晶体的光子在关键的能量范围。光子晶体的实际应用需要与外部介质交换光子的能力，因此，了解这些表面共振的原因以及消除它们的途径是至关重要的。我们证明，通过修改表面的几何形状，它是可能的调谐的光学响应或消除共振，使充分利用的光子晶体。
2007-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
OrgFlow: Generative Modeling of Organic Crystal Structures from Molecular Graphs
Drexel University, College of Computing and Informatics（德雷塞尔大学，计算机与信息学院）；Drexel University, Department of Chemical and Biological Engineering（德雷塞尔大学，化学与生物工程系）
OrgFlow通过生成建模方法从分子图直接预测有机晶体结构，实现更高的匹配率和更高效的推理过程。
2026-02-22 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Crystallization of a polymer on a surface
我们研究了半柔性晶格聚合物在表面存在下的结构和自由能景观。在低温下，观察到二维整数折叠晶体的共存。随着温度的升高，存在从这些晶体构型到吸附到表面上的无序线圈的过渡。然后聚合物在较高温度下逐渐形成三维特征。我们计算的自由能作为增加结晶度的函数，并与聚合物结晶的Lauritizen-Hoffman表面成核理论假设的自由能分布进行比较。我们的自由能曲线表现出与链折叠的连续形成相关联的“π”结构。然而，在结晶的早期阶段，我们的配置文件显着偏离表面成核理论所假设的，因为初始的核不是一个单一的茎，而是两个不完整的茎连接的折叠。这一发现对聚合物结晶的理论描述具有重要意义。
1998-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystal Nucleation Modeling of Solvent Molecules Influence on Radius and Morphology of Nano Copper Ferrite Particles
纳米铁酸铜作为一种具有催化活性的纳米粒子，其光热、磁热效应与铁氧体相似，在各个领域有着广泛的应用。通过控制靶材的粒径大小是获得纳米效应的常用方法。本文分析了水热/溶剂热合成的晶化过程，建立了成核模型，模拟了溶剂、反应温度和冷却时间对铁酸铜纳米颗粒粒径的影响。通过Monte Carlo方法和能量函数，确定了纳米粒子的团聚率，并讨论了不同反应条件对团聚率的影响。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling the Influence of Antifreeze Proteins on Three-Dimensional Ice Crystal Melt Shapes using a Geometric Approach
纯轴对称冰晶的融化以前已经被我们在所谓的几何晶体生长的框架内描述过。非平衡冰晶形状演变的超活性抗冻蛋白（hypAFPs）的存在下，实验观察到假设椭圆形的几何形状（“柠檬”或“大米”的形状）。为了分析这样的形状，我们利用潜在的对称性六角形冰Ih和扩展二维几何模型到三维重现实验溶解过程。几何模型的开发将是有用的hypAFPs和冰之间的相互作用机制的定量测试。
2012-07-12 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
