Thermal instability of decahedral structures in platinum nanoparticles
我们进行分子动力学模拟的887和1389原子的十面体铂纳米粒子使用嵌入的原子势。通过构建微正则热量曲线，我们确定从十面体到fcc的结构转变的颗粒熔化前。相变发生在相共存期间，并且似乎通过十面体结构的熔化和随后的再结晶成fcc结构而发生。
2006-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Cooling dynamics and thermal interface resistance of glass-embedded metal nanoparticles
利用超快泵浦-探测光谱技术研究了直径为4 ~ 26 nm的玻璃包埋贵金属纳米粒子的冷却动力学。测量是在远离纳米颗粒的表面等离子体共振的情况下进行的，以避免由于颗粒周围的玻璃加热而引起的假效应。在这些条件下，时域数据反映了纳米颗粒的冷却动力学。冷却动力学被证明是由两个热阻在纳米粒子？玻璃界面和玻璃基质中的热扩散。此外，从实验中推导出的界面电导，并发现相关的金属/玻璃界面处的声阻抗失配。
2009-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Atomic and electronic structure transformations of silver nanoparticles under rapid cooling conditions
采用分子动力学模拟和电子态密度计算方法，研究了直径为4.4 nm的银纳米滴Ag ${}_{2896}$在快速冷却条件下的结构演化和动力学.银原子间的相互作用采用Cleri和Rosato提出的紧束缚半经验势模型。应用对关联函数和对分析技术揭示了凝固过程中的组织转变。结果表明，银纳米粒子演变成不同的纳米结构在不同的冷却过程。在$1.5625\times10^{13} Ks^{-1}$的冷却速率下，纳米颗粒保持含有大量对应于二十面体对称的1551和1541对的无定形状结构。对于较低的冷却速率（$1.5625\times10^{12} Ks^{-1}$），纳米颗粒转变成主要由1421和1422对组成的晶体状结构，其分别对应于fcc和hcp结构。不同冷却方式的纳米粒子的电子态密度变化很小，但与结构变化相对应。
2009-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Cooling Dynamics of a Gold Nanoparticle in a Host Medium Under Ultrafast Laser Pulse Excitation: A Ballistic-Diffusive Approach
我们提出了一个数值模型，允许确定在亚皮秒脉冲激发下的金纳米粒子的电子和晶格温度动态，以及周围介质。为此，我们使用了电子-声子耦合方程的粒子与源项与激光脉冲，和弹道扩散方程的热传导在主机介质。我们的研究结果表明，从颗粒到基体的传热速率显着小于傅立叶定律的预测。因此，粒子的温度上升是大得多，其冷却动力学是慢得多，比使用傅立叶定律，这是由于在纳米粒子附近的非局部和非平衡热传导获得。这些结果预计将是非常重要的解释泵探测实验上进行的单纳米粒子或纳米复合材料介质。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent photoionization thresholds of alkali-metal nanoparticles reveal thermal expansion and the melting transition
University of Southern California（南加州大学）
通过高精度测量揭示碱金属纳米颗粒温度依赖性光电离阈值，发现其工作函数随温度变化并揭示熔化转变。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
An Investigation of Thermal Properties of Cu-Au Janus Nanoparticles
本研究通过分子动力学模拟揭示了铜-金Janus纳米颗粒的热性质，发现其熔点和相变行为受组成比例和材料分散影响。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Particle size and cooling field dependence of exchange bias in core/shell magnetic nanoparticles
我们提出了一个数值模拟研究的交换偏置（EB）的核/壳结构的纳米粒子的效果，旨在揭示与这种效果相关的一些实验现象的微观起源。特别是，我们把我们的研究集中在颗粒尺寸和场冷却的滞后回线位移的依赖。为此，磁滞回线后的字段冷却过程已被计算的蒙特卡罗模拟的基础上的模型，考虑到特殊性能的核心，壳和界面区域的颗粒和EB和矫顽场已被提取。结果表明，作为一个总的趋势，电子束场$h_{EB}$随着颗粒尺寸的增加而减小，与一些实验观察结果一致。然而，仔细检查发现显着的$h_{EB}$的振荡作为粒子半径的函数，我们表明是密切相关的净磁化强度场冷却后建立在界面壳自旋。对于具有铁磁界面耦合的粒子，我们证明了$h_{EB}$的大小和符号可以随着冷却过程中施加的磁场而变化。
2008-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Heat release in clusterization of nanoparticles
我们表明，纳米晶体的熔化温度的尺寸依赖性的效果可以用来管理异常的纳米晶体的热力学性质在预熔范围。例如，如果纳米晶体的温度接近熔点，则它们的机械接触应导致温度的变化和一些热的释放。我们讨论了从低温介质中提取热能的“热泵”结构的基本可能性。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effects of graphite nanoparticles, phase change material, and film cooling on the solar still performance
在本文中，我们对太阳能蒸馏器进行了四种改进，即（A）添加石墨纳米颗粒，（B）石墨纳米颗粒与相变材料（PCM）一起，（C）石墨纳米颗粒与玻璃膜冷却一起，以及（D）石墨纳米颗粒与PCM和玻璃膜冷却一起。修改的效果进行了测量和相互比较。改进后的（A）、（B）、（C）和（D）太阳能蒸馏器的生产率分别比常规太阳能蒸馏器提高了50.28%、65.00%、56.15%和73.80%。还考虑了盐水深度对改性（A）和（B）的性能的影响。结果表明，所有太阳能蒸馏器的最佳产量都是在0.5cm水深处获得的。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Melting and crystallization of Sn, Bi and Pb nanoparticles in contact with Al
研究了过冷度对Bi、Sn、Pb纳米粒子在铝基体上和铝层间结晶度的影响。它已被证明是有效的分层膜系统的使用的限制过冷度的研究中的颗粒基体系统与共晶型的相互作用之间的组分。所得结果进行了讨论，并与文献数据进行了比较。- Predstavleny rezultaty issledovanij pereohlazhdenij pri kristallizacii nanorazmernyh随机Bi，Sn i Pb na Al podlozhke i mezhdu sloyami alyuminiya. Pokazana effektivnost is polzovaniya sloistyh plenochnyh system dlya issledovaniya predelnogo pereohlazhdeniya v systemah chastica-matrica s evtekticheskim tipom vzaimodejstviya mezhdu componentami. Poluchennye rezultaty obsuzhdeny i sopostavleny s literaturnymi dannymi.
2020-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Close correlation between giant magnetostriction and the microstructure in Fe-Ga melt-spun ribbons
Initute for Material Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所周）；Mterials processing, Graduate School of Engineering, Tohoku University（东北大学大学院工学研究科材料加工）；Graduate School of Systems Science and Technology, Akita Prefectural University（秋田县立大学系统科学与技术研究学院）；Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University（东北大学自旋电子学科学与技术中心）
通过稀土掺杂和冷却速率优化，在Fe-Ga快淬薄带中实现<100>织构和磁弹各向异性，获得高达688 ppm的巨磁致伸缩。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo simulation study of exchange biased hysteresis loops in nanoparticles
我们提出的蒙特卡罗模拟的磁性模型的一个单一的纳米粒子组成的反铁磁壳包围的铁磁核的结果。在磁场中冷却后磁滞回线的模拟显示了交换偏置效应。为了理解的环路移位的起源，我们已经研究了场冷却下的壳层和界面磁化的热依赖性。这些结果，再加上检查的快照的配置在低温下获得的，表明存在一个净磁化的界面，这是负责的磁滞回线的偏置。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Shifted loops and coercivity from field imprinted high energy barriers in ferritin and ferrihydrite nanoparticles
我们表明，在铁蛋白和水铁矿的矫顽场取决于在磁滞回线的最大磁场和矫顽力和回路的位移取决于最大和冷却领域。在铁蛋白的情况下，我们表明，磁化强度的时间依赖性也取决于最大和以前的冷却场。这种行为与由这些场印记的粒子内能垒的变化有关。因此，矫顽场和环位移场与铁蛋白和水铁矿中的最大场的依赖关系可以在考虑能垒与最大场和冷却场的依赖关系的均匀旋转模型的框架内描述。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Optically Cooling Cesium Lead Tribromide Nanoparticles
单光子上转换光致发光是一种光学现象，由此荧光材料的热能与被吸收的光子的能量相比增加了发射光子的能量。当这种情况发生在接近单位效率时，发光材料的温度会净下降，即所谓的光学冷却。因为上转换机制是热激活的，所以上转换的光致发光的产率也是发射器的温度的报告者。利用这种光学特征，铯铅三卤化物纳米晶体被示出在532 nm CW激光激发的上转换期间冷却。对沉积纳米晶体的衬底的拉曼测温分析进一步证实了在光泵浦期间局部环境温度降低多达25度。这是胶体半导体上转换驱动的光学冷却的第一个演示。
2020-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In-Situ TEM Observation of Solid-State Phase Evolution in High-Entropy Alloy Nanoparticles
University of Petroleum and Energy Studies (UPES)（石油与能源大学）；Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；Brazilian Centre for Research in Energy and Materials（巴西能源与材料研究中心）；State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Rice University（莱斯大学）；Federal University of ABC (UFABC)（ABC联邦大学）；Michigan Technological University（密歇根理工大学）
本研究利用原位高分辨率透射电子显微镜观察CoCrFeMnNi高熵合金纳米颗粒在不同温度下的相变，发现其粗化伴随成分异质性，分子动力学模拟验证了原子迁移率的机理。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Internal structure of nanoparticles of Al generated by laser ablation in liquid ethanol
通过在大气压下浸没在用氢饱和的液体乙醇中的块状Al靶的激光烧蚀来合成Al NPs。纳米粒子具有明显的核壳结构。高分辨率透射电子显微镜显示了Al纳米颗粒内部的几个层：氧化物层，非晶Al，单晶Al和中心的空腔。空洞的形成是由于氢在铝熔化时的溶解急剧增加和在凝固后的最终释放。
2010-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flux free growth of large FeSe1/2Te1/2 superconducting single crystals by an easy high temperature melt and slow cooling method
我们报告成功的磁通自由超导FeSe_（1/2）Te_（1/2）大单晶生长的典型尺寸高达几厘米。交流和直流磁场测量结果表明，超导转变温度（Tc）值约为11.5K，等温MH表现出典型的II型超导行为。通过测量超导区的低场等温磁化强度，得到了在0 K时的下临界磁场，其值大于200 Oe。
2015-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional relaxation in antiferromagnetic CoRh$_2$O$_4$ nanoparticles
通过零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）过程，研究了反铁磁CoRh $_2$ O $_4$纳米粒子在2 K下的磁弛豫.在ZFC工艺中，在2 K下的样品随后是磁场开和关序列，而在FC工艺中，在测量作为时间的函数的回复磁化期间，冷却场被关闭。实验表明，在系统中的非常规的松弛行为，作为一种效果，增加表面交换各向异性的反铁磁纳米粒子的尺寸减小。
2006-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Liquid structure changes of Bi under different melt states
本文着重讨论凝固与熔体的关系。纯Bi熔体在744 ℃下从84 ~ 120 min发生的异常变化表明熔体发生了液-液结构转变。基于液-液结构转变，对纯铋进行了实验研究。从不同的熔体状态冷却，凝固行为和组织发生了很大的变化，如过冷度、凝固时间、晶粒尺寸以及孪晶和台座的数量。特别是作为半金属的Bi在凝固过程中发生了液-液结构转变，金属性大大提高，固/液界面由光滑变为粗糙。
2018-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Tunable exchange bias effect in magnetic Bi$_{0.9}$Gd$_{0.1}$Fe$_{0.9}$Ti$_{0.1}$O$_3$ nanoparticles at temperatures up to 250 K
在磁性Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{0.9}$ Ti $_{0.1}$ O $_3$纳米粒子中观察到了交换偏置（EB）效应。研究了磁场冷却对交换偏置效应的影响。交换偏置场（$H_{EB}$）的大小随冷却磁场的增加而增加，表明交换偏置效应的强度可通过场冷却来调节。还发现$H_{EB}$值依赖于温度。这种磁性可调的交换偏置在温度高达250 K的Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{0.9}$ Ti $_{0.1}$ O $_3$纳米粒子可能是值得潜在的应用。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Understanding Homogeneous Nucleation in Solidification of Aluminum by Molecular Dynamics Simulations
采用改进的嵌入原子方法（MEAM）势，采用百万原子分子动力学（MD）模拟方法研究了铝熔体的均匀形核过程。在不受压力、自由表面效应和杂质影响的情况下，铝熔体可以自然地自发均匀形核。研究了过冷铝熔体在不同恒温条件下等温形核，过热铝熔体在不同冷却速率下淬火。测定了晶核的晶体结构、临界晶核尺寸、均匀成核的临界温度、诱导时间和成核速率。淬火模拟清楚地揭示了三个温度制度：亚临界形核，超临界形核，和固态晶粒生长制度。主晶相被确定为面心立方（fcc），但六方密堆积（hcp）和非晶态固体相也被检测到。铝熔体在凝固过程中由于层错的形成而产生六方晶系相。通过降低冷却速率，六方晶系和非晶相的体积分数降低。在盒体完全凝固后，模拟晶粒生长，并确定不同退火温度下的晶粒生长指数。
2017-08-09 cond-mat.mtrl-sci
On melt solutions for the growth of CaTiO$_3$ crystals
当钛酸钙晶体从化学计量的熔体中生长时，它们以立方钙钛矿结构结晶。在冷却至室温时，它们经历随后的相变至四方晶系和正交晶系的变型。这些相变是破坏性的，并导致严重损坏的晶体。本文介绍了差热分析数据的几个前瞻性的溶剂，目的是确定一个系统提供的可能性，进行晶体生长的未扭曲的CaTiO $_3$晶体结晶显着低于熔点直接在低温改性。从混合物CaF $_2$：TiO $_2$：CaTiO $_3$ = 3：1：1（摩尔比），可以生长未变形的、至少毫米尺寸的CaTiO $_3$晶体。
2018-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic properties of nanostructured Mn2Ni1.6Sn0.4 melt spun ribbons
采用电弧熔炼的块状前驱体，通过快淬法制备了Mn2Ni1.6Sn0.4反Heusler合金纳米晶薄带。单相带状物结晶成立方结构，并表现出<2nm的非常细的微晶尺寸。随温度变化的磁化强度（M-T）测量表明，在冷却循环中，奥氏体（A）-马氏体（M）相变开始于T ~248 K，T~238 K结束，升温时，相变温度分别增加到T~267 K和T~259 K。在冷却循环中，A相在居里温度T~267 K处呈现铁磁（FM）有序，而在T~242 K处同时发生FM-反铁磁（AFM）和M-转变。M相在T~145 K发生FM转变。这些转变也证实了温度依赖的电阻率测量。在A-M转变所跨越的温度范围内所观察到的磁化强度和电阻率的滞后行为是一阶相变的表现。磁化和磁化率数据也提供了明确的证据，有利于自旋玻璃。从频率相关的交流磁化率测量中提取的玻璃凝固温度（Tf）与频率的标度，证实了在T<145 K时存在正则自旋玻璃。规范自旋玻璃的发生已被解释在马氏体相和共存的AFM的FM相关性之间的纳米结构修改的相互作用。
2014-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Magnetic Properties of Cobalt Ferrite (CoFe2O4) Nanoparticles Prepared by Wet Chemical Route
以稳定的铁盐和钴盐为原料，以油酸为表面活性剂，采用湿化学法合成了铁酸钴磁性纳米粒子。X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）证实了取决于退火温度和时间的在15- 48 nm范围内的单相钴铁氧体纳米颗粒的形成。随着退火温度的升高和退火时间的延长，纳米粒子的尺寸逐渐增大，而纳米粒子的介电常数在28 nm处达到最大值。当温度低于260 K时，观察到典型的阻塞效应，而当温度低于77 K时，观察到非常大的极化率（10.5kOe）。高场矩被观察到是小的较小的颗粒和接近大颗粒的体积值。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of the thermal behavior of free and alumina-supported Fe-C nanoparticles
通过分子动力学模拟研究了自由态和氧化铝负载的铁碳纳米颗粒的热行为。我们观察到衬底的存在将中等和大的$Fe_{1-x}C_x$纳米颗粒（$x$ = 0-0.16，$N$ = 80-1000，非幻数）的熔化温度提高了40-60 K;它在定义较小的Fe纳米颗粒（$N$ = 50-80）的基态中也起重要作用。我们研究的主要焦点是铁-碳相图作为纳米颗粒尺寸的函数的调查。我们发现，随着团簇尺寸在1.1-1.6 nm直径范围内减小，共晶点不仅显著地向更低的温度移动，正如吉布斯-汤姆森定律所预期的那样，而且还向更低的C浓度移动。最大碳溶解度对Fe-C团簇尺寸的强烈依赖性可能对化学气相沉积法催化生长碳纳米管具有重要意义。
2006-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Size dependent phase diagrams of Nickel-Carbon nanoparticles
镍-碳纳米颗粒的富碳相图，相关的催化和催化化学气相沉积合成的碳纳米管，计算系统的尺寸高达约3纳米（807镍原子）。原子间相互作用的紧束缚模型驱动用于定位固体、核/壳和液体稳定域的巨正则蒙特卡罗模拟，作为尺寸、温度和碳化学势或浓度的函数。熔融是有利的碳从纳米颗粒表面掺入，导致在一个强大的相对较低的共晶温度和相图拓扑结构不同于散装。在我们理解纳米管生长机制时，应考虑到这一点。
2015-06-10 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Properties of α-Brass Nanoparticles II: Structure and Composition
纳米颗粒在广泛的应用中变得越来越令人感兴趣，因为原则上可以通过控制尺寸，形状和组成来定制它们的特性。这些应用之一是多相催化，对纳米颗粒结构细节的基本理解对于任何基于知识的反应性和选择性改进都是必不可少的。在这项工作中，我们调查的原子结构的黄铜纳米粒子含有高达5000个原子作为一个典型的例子，由铜和锌组成的二元合金。由于这种尺寸的系统对于电子结构计算来说太大了，在我们的模拟中，我们使用了最近参数化的机器学习潜力，提供了接近密度泛函理论的准确性。这种潜力是用于作为化学组成的函数的结构表征，通过各种类型的模拟，如Monte Carlo在半大正则包绕和模拟退火分子动力学。我们的分析表明，这两种元素在纳米颗粒中的分布是不均匀的，锌积累在最外层，而第一次表面层显示出富集的铜。只有对于高锌浓度合金化可以发现在纳米颗粒的内部，和规则的图案对应于结晶体相的$α$ -黄铜，然后可以观察到。所研究的簇的表面表现出有序的单晶小面，这可以引起簇内的晶界。发现纳米颗粒的熔化温度随着锌原子分数的增加而降低，这一趋势对于黄铜的体相图也是众所周知的。
2021-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Anomaly of AC resistance in magnetic nanoparticle alloys at spin-glass-like transition
对快淬Cu-Co颗粒状薄带的磁化率和交流电阻进行了综合研究。作为温度的函数的AC电阻具有急剧的最大值。我们将其与发散的相关长度在集体冻结的温度下的磁矩通过增加磁损耗的感应非均匀场。应用该模型的实验数据可以直接确定的过渡两侧的相关长度的临界指数。在冻结温度下观察到巨交流磁电阻效应。
2000-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Polyvalent Machine-Learned Potential for Cobalt: from Bulk to Nanoparticles
本研究开发了基于DFT-PBE训练的钴的q-SNAP机器学习势，具备长时模拟数值稳定性，可精准复现多种结构性质，计算的纳米颗粒热容、熔化温度与实验吻合，为催化等领域应用提供支撑。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic resonance in nanoparticles: between ferro- and paramagnetism
利用电子磁共振（EMR）技术研究了γ-Fe_2O_3磁性纳米颗粒表面包覆有机分子，悬浮于液体和固体基质中，以及未稀释的磁性液体中，温度范围为77-380 K。在室温下观察到的略微不对称的光谱变得更宽、对称，并且在冷却时向较低场移动。在稀释样品中还发现了一个窄谱分量（线宽为30 G），其大小服从阿耳忒弥斯定律，激活温度约为850 K。纵向自旋弛豫时间T_1>> 10 ns，用专门研制的调制法测定。在场冻结样品中EMR信号位置的角度依赖性明确地指向单轴磁各向异性的支配。在4-5 kG的适度冷冻场中实现了实质性对齐，表明形成了由有机纳米层分离的几个颗粒组成的偶极耦合链。冷却时光谱的移动和加宽归因于表面层的作用，这被认为是考虑到与表面相关的各向异性强。为了描述整体谱形状，使用了包括与粒子磁矩的各种取向相对应的共振的总和的量化模型。这种方法，辅以一些唯象假设，提供了令人满意的协议与实验数据。
2006-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic hyperthermia experiments with magnetic nanoparticles in clarified butter oil and paraffin: a thermodynamic analysis
在磁流体热疗（MFH）实验的比功率吸收（SPA）模型中，纳米颗粒（NPs）的磁弛豫时间是加热机制的基本描述符。弛豫时间主要由纳米颗粒的磁性和纳米颗粒环境的流变学性质之间的相互作用决定。虽然磁性在MFH中的作用已被广泛研究，但到目前为止，NPs介质的热性质及其在MFH实验期间的变化一直被低估。在本实验中，我们发现ZnxFe 3-xO 4纳米颗粒在实验温度范围内通过不同的相变分散：澄清黄油（CBO）和石蜡。这些系统显示出在MFH实验的温度范围内的加热速率的非线性行为。对于CBO，$306 K$的快速增加与介质的粘度（\texteta（T））和比热（c_p（T））在其熔化温度以下和以上的变化有关。对于石蜡，加热速率的增加发生在$318 K$附近。纳米颗粒的磁性和形态学表征以及在$306 K$上方观察到的纳米颗粒的团聚表明，MFH曲线的快速增加与磁弛豫机制的变化无关，Néel弛豫占主导地位。事实上，由于在实验期间由磁场不均匀性驱动的NP的团聚，在低于和高于CBO熔点的温度下进行的连续实验运行导致不同的MFH曲线。对于石蜡观察到类似的效果。我们的研究结果突出了NPs介质的热力学性质的相关性，用于精确测量体外和体内环境的加热效率，其中热性质在MFH实验的温度窗口内在很大程度上是可变的。
2021-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
