Electron-phonon scattering effects on electronic and optical properties of orthorhombic GeS
VI族单硫族化合物由于其独特的各向异性特性而引起了人们的广泛关注。最近，有人提出，GeS可以作为一种有前途的吸收材料，具有高的输入-输出比，相关的功能，用于设计未来的光电子器件。本文利用\emph{ab-initio}多体微扰理论研究了正交晶系GeS中电子-声子耦合的作用。我们确定的振动模式，有效地耦合负责产生的第一和第二激子状态的电子状态。我们还研究了有限温度下的光吸收，并表明，即使在$T\to0K$，电子-声子相互作用的作用是至关重要的，以正确地描述主要的实验激发峰的位置和宽度。我们的研究结果表明，电子-声子耦合是必不可少的，以正确地描述单硫族化合物家族的光学性质。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of hourglass Weyl and Dirac nodal line phonons in orthorhombic-type KCuS
与电子系统平行，拓扑学的概念已经扩展到声子，这导致了拓扑声子的诞生。最近，已经提出了节点声子、节点线声子和节点表面声子，并且已经预测了固态材料中的少数候选材料。在这项工作中，基于对称性分析和第一性原理计算，我们提出了沙漏Weyl节线（HWNL）声子和狄拉克节线（DNL）声子共存的声子色散的一个单一的材料，KCuS，具有$Pnma$型结构。HWNL和DNL在频率上相对平坦，并且与其他声子带很好地分离。相应的拓扑声子表面态只出现在[100]面和[001]面，与典型的声子谱线材料不同。基于Zak相位计算解释了这种现象的原因。我们的工作，第一次，证明了不同类型的简并声子节线可以在一个单一的材料。因此，KCuS可以被看作是一个很好的平台，研究HWNL声子和DNL声子之间的纠缠。
2021-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Calculated phonon modes, infrared and Raman spectra in orthorhombic $α$-MoO$_3$ and monolayer MoO$_3$
斜方晶系$α$ -MoO $_3$是一种层状氧化物，具有各种应用，并且具有作为2D可剥离膜或单层剥离的优异潜力。在本文中，我们提出了一个第一性原理计算研究其振动特性。我们的重点是可以通过红外和拉曼光谱的组合测量的区域中心模式。模拟了偏振相关光谱。还对单层形式进行了计算，其中Mo $_2$ O $_6$的“双层”在$α$结构中弱范德华力键合是孤立的。声子频率的移动进行了分析。
2021-08-25 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of phase transition of YCo$_5$ from self-consistent phonon calculations
本研究通过自洽声子第一性原理计算，揭示YCo$_5$低温下正交相更稳定、高温下六方相更稳定，相变温度约165 K，且两相磁性能相近，为该材料低温结构研究提供理论依据。
2023-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Study of Temperature Dependence of Phonons in Orthorhombic SrZrO$_3$ Perovskite
该研究通过第一性原理计算，结合准谐近似和三阶非谐效应，系统分析了正交SrZrO3钙钛矿声子频率、线宽和线位移随温度的变化，发现多数模式呈正常温度依赖，少数异常模式经修正后也趋于正常。
2023-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of structural, elastic, electronic, phonon dispersion relation and thermodynamic properties of orthorhombic CaZrS$_3$ for optoelectronic applications
本文通过第一性原理计算研究正交相CaZrS$_3$的结构、弹性、电子、声子和热力学性质，证实其动力学稳定且具有韧性，为其光电应用提供理论依据。
2023-05-25 cond-mat.mtrl-sci
High Temperature Far Infrared Dynamics of Orthorhombic NdMnO3: Emissivity and Reflectivity
我们报告了NdMnO 3钙钛矿从室温到1800 K以上样品分解的近正常远红外和中红外发射和反射率。在300 K的红外活性声子的数目是在接近协议的正交D2 h 16-Pbnm（Z=4）空间群计算的25。在1023 K附近，随着轨道无序温度的升高，它们的数量逐渐减少，此时正交O'低温协同相与立方正交O共存。在~1200 K以上，三个红外激活声子与立方晶系Pm-3 m（Z=1）在高温绝热区的预期结果一致。在干燥的空气中加热样品，通过Mn 3+和Mn 4+离子和小极化子中红外波段触发双交换电导率。在875 K时，电子-声子相互作用中的主要声子是八面体反对称和对称振动模。对于1745 K，考虑对称伸缩内模就足够了。在最高温度下，过阻尼缺陷引起的Drude分量被清楚地勾勒出来。我们的结论是，稀土锰氧化物，如电子倾向于自旋，电荷，轨道，晶格耦合在一个有利于胚胎低能集体激发的内禀轨道扭曲的钙钛矿晶格。
2013-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Structural properties and spin-phonon coupling in orthorhombic Y-substituted GdMnO$_{3}$
本文利用X射线粉末衍射和拉曼散射技术系统地研究了正交晶系Gd $_{1-x}$ Y $_{x}$ MnO $_{3}$锰氧化物（0 $\leq$ x $\leq$ 0.4）的室温结构和晶格动力学以及低温声子行为。对结构参数和拉曼模式参数之间的相关性进行了深入的分析。在室温下获得的数据揭示了由Jahn-Teller畸变和八面体倾斜引起的结构畸变。Jahn-Teller畸变与x无关，当x从0变化到0.4时，Mn-O_1-Mn键角增加约0.5°。拉曼光谱结果证实了自旋-声子耦合。MnO 6八面体的B1 g面内O2伸缩模式的温度依赖性揭示了关于声子频率的纯非谐温度依赖性的正或负移位，这强烈依赖于Y-浓度。的频率重整化的铁和反铁磁相互作用之间的竞争来解释。自旋-声子耦合常数和每个自旋的有效磁交换积分之间的比率由面内O2伸缩模式的重整化波数确定，与自旋-自旋关联函数相关联。
2014-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature dependence of the Raman spectrum of orthorhombic Bi2Se3
本文研究了正交晶系Bi2Se3在10-300K下的拉曼光谱温度依赖性，结合ab initio计算和阴极射线发光实验，揭示了其光学声子的非谐行为及0.835eV的间接带隙下限，为热电应用提供了基础性质理解。
2025-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Gd/Nd doping on the magnetic properties of PrMnO3
研究了Pbnm空间群化合物Pr_（1-x）（Gd/Nd）_xMnO_3（x=0.3，0.5，0.7）的单相正交钙钛矿体系的温度磁性能。在掺杂化合物的DC磁化测量（在50 Oe）中，在低于尼尔温度（TN）下观察到磁化反转。这可能是由于两个磁性子晶格之间的反平行耦合（|Pr+Gd/Nd|和Mn）。随着温度的降低，|Pr+ Gd/Nd|在负内场作用下，由于Mn磁矩的倾斜，离子开始发生自旋。在50 K下的磁滞曲线显示了亚铁磁特性和磁性亚晶格中离子的自旋倾斜的存在。Arrott图显示了该系统的场诱导二级顺磁到亚铁磁（PM-FiM）相变。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Decoding the Complexity of Ferroelectric Orthorhombic HfO2: A Unified Mode Expansion Approach
School of Integrated Circuits, Peking University（北京大学集成电路学院）
本文提出一种基于声子模式展开的统一框架，用于研究HfO2的铁电性，通过高对称立方相的声子模式激发，揭示正交相的复杂性，并总结了畴壁结构和转换路径的研究方法。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Orthorhombic-to-Monoclinic Phase Transition of Ta2NiSe5 Induced by the Bose-Einstein Condensation of Excitons
利用所导出的含声子自由度的三链哈伯德模型的能带结构计算和平均场分析，讨论了层状硫族化合物Ta $_2$ NiSe $_5$的正交-单斜相变的起源.我们发现，激子电子-空穴对的玻色-爱因斯坦凝聚协同诱导准一维Ta-NiSe-Ta链中动量$q\rightarrow 0$的声子模不稳定，导致系统的结构相变。计算的单粒子光谱再现了角度分辨光电子能谱实验中观察到的能带结构的变形。
2012-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon Raman scattering of RCrO3 perovskites (R = Y, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Ho, Yb, Lu)
本文报道了正交钙钛矿型RCrO_3粉末样品对9种不同稀土R_3 ~+离子（R = Y，La，Pr，Sm，Gd，Dy，Ho，Yb，Lu）的拉曼散射光谱的系统研究。室温拉曼光谱和声子模归属为RCrO 3系列正铬酸盐的结构研究和声子从头计算提供了参考数据。分配的铬铁矿光谱和拉曼数据的比较，其他斜方晶系钙钛矿允许相关的声子模式与RCrO 3系列中的结构畸变。特别是，两个Ag模式被确定为八面体旋转软模式，因为它们的位置与CrO 6八面体的八面体倾斜角成线性比例。
2011-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio studies of structural instabilities in magnesium silicate perovskite
采用密度泛函模拟方法计算了硅酸镁钙钛矿的立方相、稳定的斜方相和中间的四方相的结构性质和高对称性声子。我们表明，稳定相的结构是很好地描述了在少量的不稳定声子冻结成立方相。我们使用这些不稳定的模式的频率来估计立方-tetraxite和tetraxite-正交相变的转变温度。这些进一步调查发现，与应变的耦合表明，声子给出了更好的表示比刚性单位模式。发现中间四元相的声子是稳定的，除了两个旋转模式。立方相和四方相的最不稳定模式的本征向量占正交相的所有位置参数。斜方晶系-四斜晶系过渡的相边界相交可能的地幔地热，表明四斜晶系相可能存在于下地幔。
1995-03-02 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
First-principle calculation of the dielectric and dynamical properties of orthorhombic CaMnO$_{3}$
采用局域自旋密度近似下的密度泛函理论，从第一性原理计算了CaMnO $_3$的低温反铁磁正交相的结构、介电和动力学性质.理论结构参数与实验结果吻合较好。全套的红外和拉曼带中心声子的报告和实验数据进行比较。结果表明，相干的反常玻恩有效电荷和低频极性模的存在下，静态介电常数是非常大的，高度各向异性。
2008-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Raman phonons as a probe of disorder, fluctuations and local structure in doped and undoped orthorhombic and rhombohedral manganites
我们提出了一个合理化的拉曼光谱的正交和菱面体，化学计量和掺杂，锰钙钛矿。特别是，我们研究RMnO 3（R= La，Pr，Nd，Tb，Ho，Er，Y和Ca）和不同阶段的Ca或Sr掺杂的RMnO 3化合物以及阳离子缺乏的RMnO 3。锰氧化物的光谱可以理解为对应于MnO 6八面体的两种结构构型的两种光谱的组合，并且独立于通过衍射技术获得的平均结构。具有规则MnO_6八面体的化合物，如CaMnO_3、高Ca掺杂的LaMnO_3以及Ca或Sr掺杂的LaMnO_3金属相，其主峰分别为与R-O（1）键和Mn-O-Mn角相关的弯曲和倾斜MnO_6八面体模式。在低和最佳掺杂的锰氧化物中，宽带的强度和宽度与在顺磁绝缘制度中由极化子跳跃产生的动态波动的幅度有关。与极化子结合能成比例的活化能是该振幅的量度。这项研究允许检测和确认的共存，在几种化合物中，一个顺磁矩阵与晶格极化子一起没有动态或静态八面体扭曲的区域，相同的铁磁金属相。我们表明，拉曼光谱是一个很好的工具，以获得信息的不同的微观或宏观相同时存在于许多锰氧化物的局部结构。
2002-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced Phonon Softenings and the Structural and Magnetic Transitions in CrO$_{2}$
为了研究二氧化铬（CrO $_{2}$）的压力诱导结构转变，计算了声子色散和总能量能带结构随压力的变化.在P $\approx$ 10 GPa下，已证实第一次结构转变，从金红石型的基态四方CrO $_{2}$（t-CrO $_{2}$）转变为CaCl型的正交CrO $_{2}$（o-CrO $_{2}$）$_{2}$型。发现在o-CrO $_{2}$中保留了半金属性质。拉曼活性的B $_{1g}$声子模式，这是负责这种结构的转变，软化证明。发现61.1 GPa下$\geq$发生了从铁磁（FM）o-CrO $_{2}$到单斜（NM）MoO $_{2}$型CrO $_{2}$（m-CrO $_{2}$）的第二次结构转变，这与{ \bf q} = R（1/2，0，1/2）的软化模式有关。在P= 88.8 GPa时新发现了从m-CrO $_{2}$到FM绝缘体CaF $_{2}$型立方CrO $_{2}$的第三种结构转变。
2011-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-phonon coupling in Gd(Co1/2Mn1/2)O3 perovskite
研究了Gd（Co_（1/2）Mn_（1/2））O_3钙钛矿陶瓷在40 ~ 300 K温度范围内的拉曼激活声子和磁性。样品在正交畸变的简单钙钛矿中结晶，其对称性属于Pnma空间群。数据揭示了在120 K左右发生的铁磁相变附近的自旋-声子耦合。拉曼和磁化强度数据的相关性表明，结构的顺序影响的自旋-声子耦合的大小。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering of perovskite SmScO3 and NdScO3 single crystals
本文报道了钙钛矿型SmScO 3和NdScO 3单晶在不同波长下的拉曼散射。报告的拉曼光谱，连同声子模式分配，设置的基础上使用拉曼散射的RE-钪酸盐的结构调查。进一步的声子签名，荧光信号观察到的两个钪酸盐，特别是强烈的NdScO 3时，使用488或514 nm的激发线。将稀土钪酸盐的拉曼光谱与文献中正交钙钛矿的拉曼光谱数据进行了比较，结果表明，特定模式的频率与ScO 6八面体的旋转（或倾斜）角有关
2010-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-tuning of the electron-phonon coupling: the insulator to metal transition in manganites
A_（1-x）A '^xMnO_3（A =三价稀土，A' =二价碱土金属）独特的磁性和输运性质的物理起源至今还没有得到全面的认识。这些系统的复杂性来自于几个具有可比强度的相互竞争的相互作用之间的相互作用。近年来，人们认识到MnO_6八面体的Jahn-Teller畸变所引起的电子-声子耦合在绝缘体-金属转变以及与之密切相关的巨磁阻中起着重要作用。压力调谐的八面体畸变提供了一个独特的可能性，以分离的基本相互作用，至少在原则上，按照逐步转变的锰氧化物从中间朝着弱的电子-声子耦合制度。利用金刚石压砧装置，收集了La_（0.75）Ca_（0.25）MnO_3的温度和压力相关的红外吸收谱，并通过谱权分析，首次确定了La_（0.75）Ca_（0.25）MnO_3的绝缘体-金属转变温度T_（IM）在11.2GPa以下的压力相关性。我们提出的T_IM（P）曲线可以用来模拟目前的数据，它在解释整个中间偶联化合物方面具有普适性。这个属性可以用来区分中间体从弱耦合化合物指出两个耦合制度之间的根本区别。
2003-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Structure Switching through Nonlinear Phononics
我们描述了一个超快相干控制所产生的非线性声子在ErFeO $_3$的瞬态结构失真。使用密度泛函理论，我们计算的结构特性作为输入到一个非谐声子模型，该模型描述了系统的脉冲光激发的响应。我们发现，三线性耦合的两个正交的红外活性声子的拉曼活性声子引起的晶格的瞬态畸变。畸变的方向由激发光的偏振决定，这表明了一种非线性声子晶格控制和开关的途径。由于耦合的发生是由系统的对称性决定的，我们认为这是正交和四方钙钛矿的普遍特征。
2016-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions in KNbO3: symmetry analysis and first principles calculations
本研究结合群论对称性分析与DFT-HSE06 LCAO从头算，探究KNbO3的三种温度相关相变，发现仅低温菱方相稳定、仅立方-四方相变对称允许，并以虚拟单斜相解释其余相变机制。
2024-11-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The hidden competing phase revealed by first-principles calculations of phonon instability in the nearly optimally doped cuprate La$_{1.875}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
通过第一性原理计算研究了具有代表性的铜氧化物La $_{2-x}$ M $_x$ CuO $_4$（M = Sr）和$x = 1/8$的高温四方晶系（HTT）、低温正交晶系（LTO）和低温少正交晶系（LTLO）结构。通过抑制磁性和超导电性，发现在$_{2-x}$ CuO $_4$中很少观察到的LTLO相为基态，其中结构相变HTT $\rightarrow$ LTO $\rightarrow$ LTLO可以通过声子不稳定性来理解.虽然La-O组合物被确定为负责声子软化，超导CuO $_2$层是动态稳定的。的LTLO阶段，它可以表现出$\sim$ 20毫电子伏分裂的状态密度，提出了与所观察到的赝能隙和电荷密度波给出的条纹有密切的关系。我们认为，在低温下，超导LTO La $_{1.875}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$竞争的声子优先LTLO相自发地形成库珀对，从而抑制条纹。因此，揭示的LTLO相对于理解La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$是必不可少的。
2021-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A phonon-driven mechanism for an emergent and reversible chirality in crystals
通过第一性原理计算发现K$_{3}$NiO$_{2}$晶体的非手性到手性相变可由简并软声子模式介导，并受压力、外延应变和电场调控，实现了可逆手性转换。
2024-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Infrared study of the phonon modes in PrMnO$_3$ and CaMnO$_3$
研究了正交锰钙钛矿PrMnO $_3$和CaMnO $_3$在300 ~ 4 K温度范围内光学声子模频率范围内的红外反射谱。用基于Lorentz模型的拟合方法分析了这两种材料的红外声子谱，并与晶格动力学计算结果进行了比较，确定了$Pnma$结构的振动模式。计算已进行的框架内的壳模型，使用短程Born-Mayer-Buckingham和长程库仑势，其参数已被优化，以便计算的拉曼和红外活性声子频率，晶格参数与它们的实验值相匹配。我们发现PrMnO $_3$和CaMnO $_3$的红外声子频率值之间存在密切的对应关系，这表明Ca $^{2+}$取代Pr $^{3+}$离子导致中、高能红外声子频率降低，而低能红外声子频率增加.然而，实验获得的两种材料的红外声子振幅似乎是无关的。这些模式的振动模式的比较研究表明，它们中的大多数对应于复杂的原子振动显着不同的PrMnO $_3$的CaMnO $_3$，不能只分配到一个给定类型的振动（外部，弯曲，或拉伸模式）。特别地，这些结果证实了CaMnO $_3$的结构与理想的（立方）钙钛矿结构相当远。
2009-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of Rhombohedral to Orthorhombic Transition on Magnetic and Dielectric Properties of La and Ti co-substituted BiFeO3
采用酒石酸改性溶胶-凝胶法制备了La、Ti共取代多晶陶瓷。结果表明，La和Ti在BiFeO_3中Bi和Fe位的共取代抑制了铁酸铋中常见的杂质相的形成。借助FULLPROF程序进行了定量晶体学相分析，表明存在由菱面体（空间群R3 c）到正交（空间群Pbnm）的组成驱动的晶体结构转变。拉曼光谱中声子频率和A1模线宽的变化揭示了晶格畸变对晶体结构的影响。结构转变打破了共取代BiFeO 3纳米粒子的自旋摆线结构，导致反铁磁自旋结构的倾斜。因此，剩余磁化强度增加到10%的共取代，成为BiFeO 3的22倍。然而，由于正交晶体对称性中的共线反铁磁有序的显著贡献，它降低了较高的共取代百分比。共取代显着提高了介电常数（最大值在x = 0.100），以及频率无关的区域的介电常数和介电损耗。
2014-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-driven phonon confinement in 2D halide perovskites
Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究通过二维卤化物钙钛矿中的对称性驱动声子限制，揭示了声子和激子的局部化机制，并建立了基于拉曼指纹的非破坏性厚度测量方法。
2025-12-05 cond-mat.mtrl-sci
High Temperature Phase Stability in Li0.12Na0.88NbO3: A Combined powder X-Ray and Neutron Diffraction Study
锂掺杂的钛酸钠是一种环境友好的压电材料，其表现出随组成和温度的各种结构相变。我们使用粉末X射线和中子衍射技术相结合，在300 - 1100 K温度范围内研究了重要成分Li0.12Na0.88NbO 3（LNN 12）的相稳定性。详细的Rietveld分析的热衍射图显示了各种各样的结构相变，从非极性反铁电性的铁电性的性质。在525 K至675 K的温度范围内，明确的实验证据表明，正交顺电O 1相（空间群Cmcm）和正交铁电O2相（空间群Pmc 21）的相共存。随着温度的升高，铁电正交相（O2相）的bp原始晶格参数减小，而ap和cp原始晶格参数正常增大。当温度高于675 K时，O 1相的晶格参数趋于一致，并随温度的升高而不断增大;当温度高于925 K时，ap参数逐渐接近bp参数，样品发生了从正交相到四方相的相变。随着温度的升高，cp晶格常数逐渐减小，最后趋于ap晶格常数，样品转变为立方相。晶格参数的连续变化表明，从正交O_1到高温四方相再到立方相的连续相变本质上不是强的一级相变。我们认为，应用化学压力作为结果的Li取代在NaNbO 3矩阵，有利于冻结的区域中心声子的区域边界声子，已知冻结在纯NaNbO 3作为温度的函数。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon Coupling and High Pressure Phase Transitions of RMnO3 (R= Ca and Pr): An Inelastic Neutron Scattering and First Principle Studies
我们报告的非弹性中子散射测量超过7-1251 K的CaMnO 3覆盖各种相变，和超过6-150 K的PrMnO 3覆盖的磁性转变。CaMnO 3中20 meV附近和PrMnO 3中17 meV附近的激发被发现与磁起源有关。尽管这两种化合物的结构相似，PrMnO 3的中子非弹性光谱在150 K时表现出广泛的功能，不像CaMnO 3的光谱中定义明确的峰。这可能是由于两种化合物的相互作用性质不同（磁性和Jahn-Teller畸变）。使用从头算声子计算对观察到的声子谱进行了解释和分析。我们还讨论了压力对CaMnO 3和PrMnO 3正交相结构畸变的影响。在施加压力时，我们发现Mn-O距离的变化是各向同性的CaMnO 3和高度各向异性的PrMnO 3。计算的结构作为压力的函数在PrMnO 3中显示，抑制Jahn-Teller畸变和绝缘体到金属的转变同时发生。我们的计算表明，这种转变可能不会与文献中报道的20 GPa以上的四相的发生，因为四相被发现是动态不稳定的，虽然它被发现是积极的正交相高于20 GPa的青睐。CaMnO 3在60 GPa压力下不发生任何相变。
2015-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Multiple soft-mode vibrations of lead zirconate
正交晶系锆酸铅单晶的偏振拉曼光谱，红外光谱和时域太赫兹光谱产生了一个全面的图片的温度依赖的准谐波频率的低频声子模式。有人认为，这些模式主要涉及铅和/或氧八面体的振动振动和它们的关系，提出了特定的声子模式的母立方相。所观察到的IR和拉曼活性模式属于不同的不可约表示同意相当不错的群论预测。最显着的发现是大大增强的y极化极模的频率重整化，导致在一个明显的低温介电各向异性。结果进行了讨论，在当代唯象理论的反铁电性。
2014-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topological phonons in oxide perovskites controlled by light
过氧化氢氧化物表现出丰富多样的结构相，具有产生多种技术应用的不同物理现象。我们发现，拓扑声子，即，节环、节线和Weyl点在氧化物钙钛矿的结构（四方晶系、斜方晶系和菱形）、化合物（BaTiO 3、PbTiO 3和SrTiO 3）和外部条件（光激发、应变和温度）方面是普遍存在的。特别是，在这些化合物的四元相，所有类型的拓扑声子可以同时出现时，稳定的光激发，而稳定的四元相的热波动只托管一组更有限的拓扑声子状态。此外，我们发现，光激发载流子浓度可以用来调整拓扑声子态，诱导拓扑跃迁，即使没有相关的结构相变。总的来说，我们提出氧化物钙钛矿作为一个多功能的平台，在其中研究拓扑声子和他们的操纵与光。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Structure and lattice dynamics of the wide band gap semiconductors MgSiN$_{2}$ and MgGeN$_{2}$
我们用密度泛函理论研究了正交晶系宽禁带半导体MgSiN $_{2}$和MgGeN $_{2}$的结构和晶格动力学性质。此外，我们提出的结构特性和拉曼光谱的MgSiN $_{2}$粉末。正交晶系系统的结构特性和晶格动力学进行了比较，纤锌矿AlN。我们发现MgSiN $_{2}$、MgGeN $_{2}$和AlN之间的晶格动力学存在明显差异，例如，我们发现MgSiN $_{2}$中的最高声子频率比AlN中的最高频率高约100 cm $^{-1}$，并且MgGeN $_{2}$更软。给出了MgSiN $_{2}$、MgGeN $_{2}$和AlN的玻恩有效电荷张量和介电张量。与声子有关的热力学性质，如热容和熵，与现有的实验结果非常一致。
2017-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and vibrational spectra of the orthorhombic, tetragonal and cubic phases of methylammonium lead iodide
混合卤化物钙钛矿CH3NH3PbI3表现出复杂的结构行为，在约100 ℃时具有正交晶、四方晶和立方晶型之间的连续转变。165 K和327 K。在这里，我们报告的第一性原理晶格动力学（声子谱）为每个阶段的CH 3NH3PbI3。的平衡结构比较以及随温度变化的粉末中子衍射的解决方案。通过遵循正常模式，我们计算振动的红外和拉曼强度，并将它们与单晶的测量进行比较，其中拉曼激光器被控制以避免样品的劣化。尽管与无机PbI3网络和有机CH3NH3+阳离子的高频模式相关的低频模式之间的能量有明显的分离，但发现它们之间存在显著的耦合，这强调了分子取向和角共享八面体网络在结构转变中的相互作用。软模式被发现在边界处的布里渊区的立方相，与位移不稳定性和非谐性涉及倾斜的PbI6八面体在室温下。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Large electron-phonon interactions from FeSe phonons in a monolayer
我们表明，电子-声子耦合可以诱导强电子配对的FeSe单层SrTiO 3衬底（超导Tc的实验指标是65和109 K之间）。SrTiO 3基板在增加耦合的作用是双重的。首先，FeSe和SrTiO 3的TiO 2终止面的相互作用防止FeSe单层经历剪切型（正交，斜方）结构相变。第二，衬底允许FeSe的反铁磁基态，其打开单层内的电子-声子耦合通道，这被非磁性相中的对称性所阻止。在我们的计算中的电子-声子耦合（α 2F）的光谱函数与非弹性隧穿数据吻合得很好。
2015-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Causes of high-temperature superconductivity in the hydrogen sulfide electron-phonon system
本文计算了100-180 GPa压力下硫化氢（SH_2）稳定正交结构的电子和声子谱以及电子和声子态密度。结果表明，在~175 GPa的压力下，由于晶体的晶胞结构在压力作用下发生了变化，形成了一组平行的氢原子平面。在这些平面中应该有完全集中的氢原子。其结果是系统的电子性质获得准二维字符。研究了这些平面中氢原子的同相振荡和反相振荡的特征，这些振荡导致声子态密度出现两个窄的高能峰。
2015-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Raman Probe of Phonons and Electron-phonon Interactions in NbIrTe4
半金属NbIrTe 4被认为是具有8对相反手征Weyl节点的II型Weyl半金属，这些手征Weyl节点非常接近费米能。这种拓扑电子结构是由于NbIrTe 4的反转对称性破缺而成为可能的，NbIrTe 4是具有Td对称性的正交晶体。利用显微拉曼散射作为探针，我们观测了该材料中19个声子模（范围从40到260 cm-1）的频率和对称性，并与密度泛函理论的计算结果进行了比较。利用角分辨和偏振分辨喇曼散射的绿色（514 nm）和红色（633 nm）激光激发，我们表明，它是可能的提取与每个可测量的声子模式相关的喇曼张量元素的激发能依赖。我们表明，这些张量元素在一个小的能量范围内，这反映了这些模式的电子-声子耦合的强烈变化显着变化。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Invisibility Driven by Robust Magneto-Elastic Coupling in AlFeO3 Thin Film
采用脉冲激光沉积技术制备了无铅磁电化合物AlFeO_3薄膜。X射线衍射，X射线吸收光谱和反射率测量建立了正交结构和材料密度为4.5g/cc，这是可比的散装AlFeO 3。当室温下外加磁场为800 Oe时，对应于AlFeO 3的拉曼模式消失。此外，还观察到室温下存在的拉曼声子模在280 K-236 K的温度窗口内变得不可见，而在低于该温度窗口时又重新出现，详细的磁化强度分析表明在此温度区间内磁序发生了变化。AlFeO 3的拉曼声子模的不可见性归因于磁弹性效应引起的晶格形变。200 K以下声子频率的重整化也证实了强自旋-晶格耦合的存在。
2019-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Scaling of THz-conductivity at metal-insulator transition in doped manganites
研究了巨磁电阻锰氧化物Pr_{0.65} Ca_{0.28} Sr_{0.07} MnO 3（PCSMO）的太赫兹电导率和介电常数随磁场和温度的变化关系，从绝缘体一侧接近金属-绝缘体转变（MIT）.在电荷有序状态下，PCSMO的电导率和介电常数都随着磁场和温度的变化而增加。在很宽的温度和磁场范围内观察到的电容率和电导率的变化之间的通用标度关系。对于不同的掺杂水平，在La_{1-x} Sr_xMnO_3中也看到类似的缩放。所观察到的比例点对纯交流导电性和声子能量尺度在麻省理工学院的锰氧化物的重要性。
2006-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectroscopy of rare-earth orthoferrites RFeO3 (R = La, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy)
本文报道了六种稀土正铁氧体RFeO_3（R = La，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy）的喇曼散射研究。广泛的偏振拉曼散射SmFeO 3和第一性原理计算的使用，使所观察到的声子模式的振动对称性和原子位移的分配。整个系列的光谱和它们的比较的分配允许相关的声子模式与RFeO3钙钛矿的正交结构畸变。特别是，两个特定的Ag模式的位置与两个FeO 6八面体倾斜角成线性比例，允许整个系列的失真。在与文献的差异，我们发现，这两个八面体的倾斜角规模不同的振动频率，其各自的银模式。这种行为以及倾斜角之间的一般关系，相关模式的频率和离子半径的合理化在一个简单的朗道模型。拉曼光谱和相关的声子模式分配报告提供了参考数据的结构调查的整个系列的正铁氧体。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
On the origin of metal-insulator transitions in the parent compounds of ruthenium-pnictide superconductors
基于第一性原理计算，本文揭示RuP/RuAs的金属–绝缘体转变与单斜畸变及van Hove奇点关系，并预测光致两步转变。
2024-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-Phonon Coupling and Thermodynamic Behaviour in YCrO3 and LaCrO3: Inelastic Neutron Scattering and Lattice Dynamics
我们报告详细的温度相关的非弹性中子散射和从头晶格动力学研究磁性钙钛矿YCrO 3和LaCrO 3。Cr离子的磁中子散射随温度变化显著，在低动量转移区占主导地位。包括磁相互作用的Ab-Inito计算表明，磁相互作用对低能声子模和高能声子模都有重要影响。我们还表明，YCrO 3的非弹性中子谱模拟的磁振子谱从一个G型反铁磁系统，这是符合以前报道的化合物中的磁性结构。在这两种化合物的从头晶格动力学计算表现出各向异性的热膨胀行为的斜方晶系结构和预测负热膨胀沿晶体a轴在低温下。我们确定负责这种反常行为的非谐声子模式在LaCrO 3涉及低能量La的CrO 6八面体的振动和扭曲。
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci
The role of high-order anharmonicity and off-diagonal terms in thermal conductivity: a case study of multi-phase CsPbBr3
本研究基于第一性原理模拟，探讨了三/四声子散射、非谐声子重整化及相干声子非对角项对多相CsPbBr3热导率的影响，揭示了声学-光学声子相互作用及相干声子类波隧穿导致其极低类玻璃热导率的机制。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Temperature-dependent Raman scattering of DyScO3 and GdScO3 single crystals
我们报道了DyScO3和GdScO3单晶从室温到1200 °C的变温拉曼散射研究。随着温度的升高，所有模式的波数单调下降，没有异常，这证明了没有结构相变。高温光谱签名和外推带位置到更高的温度表明，减少正交失真的理想立方结构。我们的研究表明，这种正交到立方相转变接近或高于两种稀土钪酸盐的熔点（\approx 2100 °C），这可能排除了在熔化前实验观察到这种相变的可能性。在考虑热膨胀的情况下，还讨论了拉曼声子随温度的位移。
2010-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Domain Walls Stabilized by Intrinsic Phonon Modes and Engineered Defects Enable Robust Ferroelectricity in HfO2
School of Integrated Circuits, Peking University（北京大学集成电路学院）；Advanced Instrumental Analysis Center, School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University（天津大学化学工程与技术学院先进仪器分析中心）
研究通过声子模式扩展框架，揭示了声子模式和缺陷对铁电HfO₂域壁稳定性的影响，发现界面声子模式和缺陷能稳定铁电域并促进极化切换。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and complete polarization analysis of Raman-active modes in LaInO$_3$
Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e. V.（柏林莱布尼茨固体电子学保罗·德鲁德研究所）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（柏林莱布尼茨晶体生长研究所）；Department of Electronic & Electrical Engineering, Faculty of Science & Engineering, Swansea University（斯旺西大学科学与工程学部电子与电气工程系）
通过拉曼光谱和理论计算分析LaInO3的拉曼活性声子模，确定其对称性表示，并提取极化张量元素，验证理论与实验的一致性。
2026-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Sign of the Gap Temperature Dependence in CsPb(Br,Cl)3 Nanocrystals Determined by Cs-Rattler Mediated Electron-Phonon Coupling
Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC（巴塞罗那材料科学研究所）；CINBIO, Universidade de Vigo（维戈大学）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）
研究揭示了铯铅溴氯钙钛矿纳米晶中能隙温度依赖性符号变化的起源，发现电子-声子耦合机制是关键因素，影响其光电性质。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Phonons and Thermodynamics of LiMPO4 (M=Mn, Fe)
锂过渡金属磷橄榄石具有稳定性好、安全性高、成本低、可循环等优点，是一种非常有用的电极材料。本文报道了利用中子非弹性散射实验、从头计算密度泛函理论计算和势模型计算对LiMPO 4（M=Mn，Fe）声子在室温和高温下的研究，以了解Li亚晶格的微观结构.实验结果与计算结果吻合较好。晶格动力学计算表明，在对应于高温的体积下，沿着（100）的区中心模式和区边界模式不稳定。不稳定的声子模主要表现为Li原子在正交晶系（空间群Pbnm）x-z平面上的大振动。随着温度的升高，分子动力学模拟表明，与其他组成原子相比，Li的均方位移较大。计算的不同原子对之间的对关联表明，随着温度的升高，锂亚晶格中出现了局部无序，而其他原子对的变化很小。结果发现这两种化合物在高温下是热稳定的，这是其电池应用的理想特性。
2013-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Phonon softening and anomalous mode near the $x_{c}=0.5$ quantum critical point in Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_4$
用非弹性中子散射测量了Ca $_{2-x}$ Sr $_{x}$ RuO $_{4}$（$x=0.4$，0.6）中声子的温度色散.当温度接近向低温正交（LTO）\textit{Pbca}相转变时，平面内$Σ_{4}$八面体倾斜模式在高温四元（HTT）\textit{I4} $_{\mathit{1}}$ \textit{/acd}结构的区边界处显著软化。这种行为是类似于在La $_2$ CuO $_4$，但一个新的非弹性功能，没有发现在铜酸盐存在。一个异常的声子模式被观察到的能量转移大于$Σ_{4}$，虽然具有类似的色散。这种反常的声子模式永远不会软化低于$\sim 5$毫电子伏，即使温度低于HTT-LTO过渡。该模式归因于掺杂的双烯酸盐的\textit{I4} $_{\mathit{1}}$ \textit{/acd}四元结构内的固有结构无序的存在。
2008-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared phonon anomaly and magnetic excitations in single-crystal Cu$_{3}$Bi(SeO$_{3}$)$_{2}$O$_{2}$Cl
测量了Cu $_{3}$ Bi（SeO $_{3}$）$_{2}$ O $_{2}$ Cl单晶的红外反射和透射随温度的变化。通过Kramers-Kronig分析和Drude-Lorentz模型拟合，获得了正交晶胞沿所有三个主轴的复介电函数和光学性质。在115 K以下，声子谱中出现了16个额外的模式（8（E $\parallel\hat{a}$）+6（E $\parallel\hat{b}$）+2（E $\parallel\hat{c}$））;然而，粉末X射线衍射测量在85 K下没有检测到新的结构。新的声子模式的潜在解释进行了讨论。在远红外传输作为温度的函数揭示了磁激发起源低于磁有序温度（$T_{c}\sim$ 24 K）。在磁有序状态的激发的起源将讨论在他们的响应不同偏振的入射光，行为在外部施加的磁场，和各向异性的磁性能的Cu $_{3}$ Bi（硒$_{3}$）$_{2}$ O $_{2}$ Cl的直流磁化率测量确定。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Frustrated Magnetic Interactions, Giant Magneto-Elastic Coupling, and Magnetic Phonons in Iron-Pnictides
我们提出了一个详细的第一性原理研究的Fe-磷族化合物，特别强调竞争磁相互作用，结构相变，巨磁弹性耦合及其对声子的影响。对于LaOFeAs，交换相互作用$J_{i,j}(R)$的计算结果为$\approx 12 $ = $. We find that $ J_{i,j}（R）$ has an oscillatory character with an envelop decaying as $ 1/R^3 $ along the stripe-direction while it is very short range along the diagonal direction and antiferromagnetic. A brief discussion of the neutron scattering determination of these exchange constants from a single crystal sample with orthorhombic twinning is given. The lattice parameter dependence of the exchange constants, $ dJ_{i,j} /da $ are calculated for a simple spin-Peierls like model to e…
2009-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Lattice and electronic anomalies of CaFe_2As_2 studied by Raman spectroscopy
本文报道了CaFe_2As_2在4 ~ 290 K温度范围内的非弹性光散射实验。在面内极化下，在189和211 cm-1处观察到两个拉曼激活声子模，分别呈现A_1g和B_1g对称性。在T_S=173 K时，B_1g声子的频率不连续地下降了4 cm-1，而A_1g声子的积分强度受到抑制。它们的线宽随温度的升高而增大，并在T_S以上达到饱和。这表明（i）一级结构相变和（ii）FeAs面内电荷分布通过T_S发生剧烈变化。
2008-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic Lattice Dynamics of the Oxygen-Free FeAs Pnictides: How Sensitive are Phonons to Magnetic Ordering?
为了阐明磁性对无氧FeAs磷属元素化物超导机制的作用，我们研究了磁性有序对低温正交晶系母体化合物中声子动力学的影响，该化合物呈现自旋密度波。该研究涵盖了122（AFe 2As 2; A=Ca，Sr，Ba）和1111（AFeAsF; A=Ca，Sr）相。我们通过计算和实验处理122和1111 Sr化合物，扩展了我们最近在Ca（122和1111）和Ba（122）情况下的工作。通过详细的非磁性和磁性晶格动力学计算的磁有序的效果进行了研究。实验和计算的声子谱的比较表明，磁相互作用/有序必须包括，以重现以及测量的态密度。这突出了自旋相关的声子行为，这比在这些材料中估计的明显弱的电子-声子耦合更明显。此外，122 Ba和Sr的声子谱之间没有明显的差异，而当将它们与CaFe 2As 2进行比较时，由于结构和键合的不同方面，存在实质性的差异。
2010-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Rotor-phonon coupling in perovskite CH3NH3PbI3: the origin of exceptional transport properties
原子动力学在固体的许多物理性质如高温超导性、半导体输运和热电性中起着重要作用。Percent CH 3 NH3 PbI 3具有出色的光伏性能，但由于对原子动力学和特殊输运性质的理解不足，尚未建立确切的物理场景。我们提出了一个完整的原子动力学图片组成的声子，质子的旋转模式和分子的振动模式，这是通过进行高分辨率的飞行时间非弹性中子散射测量在宽的能量窗口范围从0.0036至54 meV的大单晶样品。在80 K附近激活的质子的三重旋转模式将声学声子和光学声子的寿命分别降低到约4.5 ps和150 K时的1 ps以下。在~ 165 K温度下，随着C-N轴的四重旋转模式的缓慢变化，晶体发生了从正交到四重的相变，在此温度下，光学声子的宽度变宽而无法区分，而声学声子的宽度仍然很大。光学声子寿命的显著降低与载流子的迁移率较小有关，而超低的晶格热导率归因于声学声子的纳米级平均自由程。这些微观见解提供了一个坚实的立足点，在此基础上可以更准确地理解钙钛矿太阳能电池，并可能进一步优化其性能。揭示的转子声子耦合开辟了一个紧急的机会，创造前所未有的材料功能。
2016-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structures, Magnetism, and Phonon Spectra in the Metallic Cubic Perovskite BaOsO3
利用从头计算，我们研究了立方钙钛矿BaOsO 3和一些最近合成的具有金属d^4构型的相关化合物。BaOsO 3具有明显的三维费米性，其非磁性是由大的自旋-轨道耦合（SOC）引起的，SOC正好等于$t_{2g}$流形的交换分裂~0.4 eV.然而，包含的原位库仑排斥小到$U^c$ ~1.2 eV，只有$t_{2g}$带宽的1/3，导致出现自旋有序矩，表明该系统是在磁性的边缘。与BaOsO 3相比，正交晶系CaOsO 3的基态是磁有序态，这是由于结构畸变导致的SOC强度降低（约为BaOsO 3的一半），尽管磁化能只有几十meV.此外，在立方BaOsO 3和BaRuO 3中，我们的全声子计算显示了几个不稳定的模式，需要进一步的研究。
2014-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
