A comparative study of the high-pressure structural stability of zirconolite materials for nuclear waste immobilisation
本研究比较了四种烧绿石材料的高压行为，发现烧绿石-2M具有新的三斜结构并在14.7 GPa发生相变，其余三种无相变，提供了结构稳定性和压缩性数据。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Recent progress on the characterization of the high-pressure behaviour of AVO4 orthovanadates
AVO 4钒酸盐由于其多种功能性质而成为具有重要技术意义的材料。它们可用作发光材料、热磷光体、光催化剂、阴极发光材料和激光基质材料。高压-高温实验的研究有助于理解AVO_4材料的固态物理性质，特别是相行为。例如，他们有助于理解钒酸盐在微观机制方面的宏观性质。在过去的十年里，对AVO_4化合物的结构、振动和电子性质的压力效应的研究取得了很大的进展。由于实验和理论研究相结合，新的亚稳相与有趣的物理性质已被发现和HP结构序列AVO 4氧化物已被理解。在这里，我们将回顾HP的研究进行了不同的AVO 4化合物的相行为。研究的材料包括稀土钒酸盐和其他化合物;例如BiVO 4，FeVO 4，CrVO 4和InVO 4。特别是，我们将集中讨论不同的研究小组，谁已经广泛研究了钒酸盐的压力超过50 GPa所获得的结果。我们将对文献中报道的结果进行系统的介绍和讨论。此外，为了有助于提高对三元氧化物高压性能的实际理解，钒酸盐的高压行为将与相关化合物进行比较;包括磷酸盐，铬酸盐和砷酸盐。纳米材料在压缩下的行为也将被简要描述，并与它们的散装对应物进行比较。最后，将评论所报道的研究对技术发展和地球物理学的影响，并提出未来研究的可能方向。
2018-05-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.geo-ph
Phonon Dispersion Relation, High-Pressure Phase Stability and Thermal Expansion in YVO4
正钒酸盐可用作固定放射性废物的主体基质。这些材料的热力学稳定性对于它们在高温高压环境中的应用至关重要。有必要研究整个布里渊区中的声子，超出先前拉曼和红外实验中可获得的区中心声子。我们已经进行了广泛的中子非弹性散射实验，得到的声子色散关系的YVO 4高达65毫电子伏的高能量转移，使用单晶，这可能是第一次在任何orthovanadate化合物报道。所测得的声子色散关系与我们的第一性原理密度泛函理论以及壳模型计算结果符合得很好。锆石和白钨矿中声子模的压力依赖性计算结果表明，在高压下，声子模不稳定，违反了玻恩稳定性准则，这可能导致YVO4在高压下的不稳定性。我们还计算了大的各向异性的热膨胀行为，这是由各向异性的弹性和模式Grüneisen参数的差异。
2019-02-21 cond-mat.mtrl-sci
In situ high-pressure synchrotron x-ray diffraction study of CeVO4 and TbVO4 up to 50 GPa
采用金刚石对顶砧装置，以氖为传压介质，在50 GPa压力下对锆型TbVO_4和CeVO_4进行了室温角色散X射线衍射测量。在TbVO 4中，我们发现在6.4 GPa下压力引起的不可逆结构相变从锆石到白钨矿型结构的证据。在33.9 GPa下发现了第二次向M-富铝尖晶石型结构的转变，这是可逆的。锆型CeVO 4具有两个压力诱导的转变。首先，在5.6 GPa下不可逆地转变为独居石型结构，然后在14.7 GPa下可逆地转变为正交结构。在实验中没有发现额外的相变或化学分解的证据。还确定了不同相的状态方程和轴向压缩系数。最后，与其他钒酸盐相比，讨论了结构转变的顺序和压缩性，并评论了非流体静力学的影响。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
High-pressure structural, elastic, and thermodynamic properties of zircon-type HoPO4 and TmPO4
用X射线单晶衍射和从头算方法研究了锆型HoPO_4和TmPO_4。我们报告的信息上的晶体结构的压力的影响，以及弹性和热力学性质。这两种化合物的状态方程是准确确定的。我们还得到了多面体压缩性的信息，用来解释各向异性轴向压缩性和体积压缩性。这两种化合物都是韧性的，在所有压力下，体积压缩比剪切变形更有抵抗力。此外，弹性各向异性在压缩时增强。最后，计算表明，使锆石结构不稳定的可能原因是机械不稳定性和软化的沉默B1u模式。
2017-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonicity-induced isostructural phase transition of Zirconium under pressure
我们已经进行了详细的X射线衍射结构研究的压力下，锆和明确地确定存在一个一阶同构体心立方到体心立方相变附近58 GPa。第一性原理量子分子动力学晶格动力学计算支持这种相变的存在，与实验结果非常一致，触发的非谐效应。我们的研究结果强调了在压力下周期表中非谐驱动的同构转变的潜在普遍性，并呼吁后续的实验和理论研究。
2018-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Origin of negative thermal expansion and pressure induced amorphization in zirconium tungstate from machine-learning potential
在原子水平上理解材料的各种宏观压力-体积-温度特性一直是物理学家和材料科学家的目标。特别地，诸如钨酸锆（ZrW 2 O 8）的一些材料表现出包括负热膨胀（NTE）和压力诱导非晶化（PIA）的多种奇异性质。在这里，使用基于机器学习的深势，我们将ZrW 2 O 8中的这两种现象追溯到一个共同的原子起源，其中非桥接O原子起着关键作用。我们证明了非桥O原子赋予多面体的振动很大的灵活性，并在动力学上驱动体积收缩加热，或NTE。此外，超过一定的临界压力，我们发现，非桥接O原子的迁移导致额外的键的形成，降低势能，这表明PIA是一个潜在的驱动一级相变。最重要的是，我们确定了第二个临界压力超过该非晶相的ZrW 2 O 8经历了一个隐藏的相变从一个可逆的阶段到一个不可逆的。
2022-08-05 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure stability and compressibility of APO4 (A = La, Nd, Eu, Gd, Er, and Y) orthoposphates: A synchrotron powder x-ray diffraction study
采用金刚石压砧装置，以氖为传压介质，在27 GPa的压力下，对YPO 4、ErPO 4、GdPO 4、EuPO 4、NdPO 4和LaPO 4进行了角色散X射线衍射测量。在锆石结构的氧化物中，我们发现了从锆石到独居石型结构的可逆压力诱导结构相变的证据。转变的起始点在17-20 GPa附近。在LaPO 4中，在26 GPa附近发现了不可逆的转变，这是为高压相提出的重晶石型结构。在其他三种独居石中，发现这种结构在实验中达到的最高压力下是稳定的。在实验中没有发现额外的相变或化学分解的证据。还确定了不同相的状态方程和轴向压缩系数。特别是，我们发现，在一个给定的化合物的独居石结构是较少的可压缩比锆石结构，这一事实有关的独居石相比，锆石更大的包装效率。不同的多面体的差分键压缩性也报告和相关的各向异性压缩性的两种结构。最后，通过与其它正磷酸盐的比较，讨论了其结构转变和压缩的顺序。
2009-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.geo-ph
Comment on the Evidence of isostructural phase transitions in elemental zirconium
有人认为，O.Bannon等人的文章：β-Zr的高压稳定性：没有同构相变的证据，最近于2021年7月发表在《高压研究》上，没有实验基础，没有证据的说法绝对具有误导性。只有在Ce金属中报道了同构相变，因此，β-Zr到β ′-Zr同构相变在凝聚态物理中具有基本的兴趣。
2022-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural disordering and anomalous pressure-volume behaviour in high-entropy zirconates
本文利用SR-XRD研究了不同粒径高熵锆酸盐纳米粉体的高压行为，发现其在约7至15 GPa出现反常P-V行为，该现象主要源于多面体畸变，且随粒径增大而减弱。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Zircon survival in shallow asthenosphere and deep lithosphere
锆石是最常用的矿物地球和地球外的岩石定年。然而，镁铁质/超镁铁质熔体中的锆石系统很少被实验探索，大多数现有的基于长英质、中间和/或合成系统的模型可能不适用于预测陆地浅部软流圈中锆石的存活。为了确定在这样的自然系统中的锆石的稳定性，我们进行了高温实验的锆石溶解在天然洋中脊玄武岩和合成haplobasaltic熔体加上在高电流的实验产品的原位电子探针显微分析。考虑到电子探针分析过程中锆石玻璃对中的二次荧光效应，我们计算了预测拉斑玄武岩组成的软流圈熔体中锆石存活所需的锆扩散系数。这些数据表明，典型的100微米锆石溶解迅速（在10小时内），并在地幔压力下与玄武质熔体反应后一致。我们观察到不一致的（晶体氧化锆和二氧化硅在熔体中）溶解的锆石在自然洋中脊玄武岩熔体在低压和单玄武岩熔体在高压下。我们的实验数据提出了问题的起源锆石在镁铁质和超镁铁质岩石，特别是在浅洋软流圈和岩石圈深部，以及从这些矿物的组成估计的锆石年龄的意义。金伯利岩、橄榄岩、碱性玄武岩等岩浆中的大尺寸锆石巨晶表明锆石与熔体之间的快速输运和短暂的相互作用，锆石巨晶的成因可能与Zr交代加入地幔有关，因为任何地幔熔融事件都应将其消除。
2020-01-15 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural phase transitions of zirconium: An ab initio study based on statistical ensemble theory
从系综理论的角度研究了室温下纯金属锆在高达$160$ GPa压缩下的结构相行为，其中配分函数的求解采用我们最近提出的具有\emph{ab initio}精度的方法。导出的吉布斯自由能作为判断相变的判据，计算得到$α\rightarrowω\rightarrowβ$的相变压力分别为$6.93$和$24.83$ GPa，其中前者是迄今为止唯一一个与多种实验测量结果一致的理论结果.在整个研究压力范围内，特别是在$40$ GPa以上的压力范围内，所得到的无参数状态方程与最新实验结果的差异小于$1.5\%$，这一巧合使我们支持了先前观察到的非谐驱动的同构相变在$β$中不存在的论点。通过与$0$ K.
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bulk Nanostructured Zirconia Ceramics with High Hardness and Toughness via Integration of High-Pressure Torsion and Spark Plasma Sintering
本研究针对传统高温烧结难以制备块体纳米结构陶瓷的问题，结合高压扭转与放电等离子烧结制备出平均晶粒80nm、高硬度高韧性的钇稳定氧化锆陶瓷，验证了位错对提升断裂韧性的作用。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci
A novel approach to quantify the structural distortions of U/Th snub-disphenoids and their role in zircon to reidite type phase transitions of uranothorite
我们的密度泛函研究揭示了一个特殊的关系之间的归一化Th含量，即Th/（U+Th）和流体静压力强制锆石reidite型转变的铀钍石固溶体。我们发现当Th/（U+Th）= 0.50时，即当晶胞中U和Th含量相等时，相变压力出现最小值。当我们向U和Th端元系列移动时，标准化Th含量的任何变化都显示了锆-红榴石转变压力的显着跳跃。为了解释这种行为，我们提出了一种新的方法来量化的扭曲U/Th-配位多面体表现为一个三角形的十二面体或snub-disphenoid。我们从理论上定义了两个参数：一个与两个几何上不同的U/Th-O键长有关，对于正三角形十二面体，它们之间有一个固定的比率，而与体积无关;另一个与三种O-U-O和O-Th-O键角有关，其多重数分别为2，4和12。键角畸变的U和Th多面体被发现显示在锆石相的最大值和最小值对应于Th/（U+Th）= 0.5的reidite相。由于在Th/（U+Th）= 0.5的情况下角变形的差异最小，因此与该系列的其他成员相比，较小的流体静压力能够触发转变。键长畸变的特征还在于在相同浓度的U和Th下，在reidite相中具有最大值。我们的发现也补充了最小的可压缩性观察到的锆石相时，U和Th的原子百分比相等。
2019-07-11 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
High-pressure structural and lattice-dynamics study of Yttria-Stabilized Zirconia
Guangdong Technion-Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步加速器）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）
本研究通过高压XRD和拉曼光谱结合分析，揭示了YSZ在高压下的结构转变机制，发现压力促进高对称结构形成，并通过消除单斜相实现材料结构优化。
2026-01-01 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of phase transition, low elastic modulus, and superconductivity for zirconium
用第一性原理方法研究了$α$、$ω$和$β$ Zr的弹性、动力学性质和超导电性。计算得到的$α$和$ω$相的弹性常数、弹性模量和德拜温度与实验结果吻合得很好。电子-声子耦合常数$λ$和费米能级上的电子态密度$N$（\emph{E} $_{\rm{F}}$）随压力的增加而增加。对于立方相的$β$，其力学稳定性的临界压力为3.13 GPa，当\emph{P} =4 GPa时，可获得较低的弹性模量（$E$ =31.97 GPa）。此外，通过声子色散计算得到$β$相动态稳定的临界压力为$\mathtt{\sim}$ 26 GPa。超过该压力，$β$相的$λ$和$N$（\emph{E} $_{\rm{F}}$）在进一步压缩时降低。计算结果表明，$β$ Zr在30 GPa时的超导转变温度$\emph{T}_{\rm{c}}$较大，主要是由于TA 1软模的存在.在进一步压缩下，软振动模式将逐渐消失。
2010-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Reversible phase transition in laser-shocked 3Y-TZP ceramics observed via nanosecond time-resolved X-ray diffraction
亚稳四元氧化锆的高压相稳定性仍有争议。利用纳秒时间分辨X射线衍射直接研究了Y_2O_3（3mol%）稳定的四元氧化锆陶瓷在激光冲击压缩下的相变动力学。马氏体相变的单斜相，这是在环境压力和室温下的纯氧化锆的稳定相，已被观察到在5 GPa压缩20 ns内没有任何中间体。该单斜相在压力释放期间回复到四斜相。结果表明，由于添加Y_2O_3的稳定效果是否定的压缩下的剪切应力。
2011-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition of the reduced surface of yttria-stabilized zirconia near Pt electrodes
固体氧化物燃料电池的电化学反应发生在气相物质、电极和电解质重合的区域中。当电极是离子绝缘体而电解质是电子绝缘体时，假定这种“三相边界”具有原子尺度。在这里，我们使用光电发射电子显微镜显示，电解质氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）的还原表面经历了金属-绝缘体过渡附近的Pt负电极。YSZ的电子传导区域用作扩展的三相边界，其尺寸可以是许多微米，这取决于氧气压力、温度、施加的电压和时间。
2014-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Diffuse scattering from dynamically compressed single-crystal zirconium following the pressure-induced $α\toω$ phase transition
本研究利用机器学习势函数对单晶锆冲击压缩下的α→ω相变进行分子动力学模拟，发现相变通过改进的两阶段机制进行，并揭示了各向异性漫散射信号的原子级成因。
2024-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Cascading crystallographic transitions and melting curve of elemental zirconium
对于每个鉴定的结晶相α、ω、β、β ′和β双′分别分析的实验数据的精确拟合产生与文献中所要求的不同的体积模量Bo和Bo ′以及不同的零压体积（Vo）。特别注意的是，体心立方相表示级联过渡β到β素数β双素数与体积塌陷。本分析揭示了存在的BCC-β总理阶段，这是第一次在这里报道。结果表明，在约58 GPa β到β '的一级体积坍塌之后，是一个温和的过渡到bcc-β双'相。β ′相在110 GPa下是稳定的。在110 GPa以上bcc-β双素数占主导地位，并稳定到约220 GPa。导出的bcc-双素体模量通过Lindemann-Gilvarry准则确认，因为Bo和Bo素数同时拟合P-V EOS和P-T熔化数据点（组合方法）。元素Zr的计算的熔化曲线，考虑到热压力Poth移位和升高的熔化Tmo Prime在Poth，产生非常好的拟合的实验熔化数据，允许安全的外推到高压和高温。此外，结合的方法导致直接确定的Greuneisen参数gammao，需要应用近似的Lindemann-Gilvarry熔化公式。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and theoretical investigations on ThGeO4 at high pressure
在这里，我们报告的角度色散X射线衍射实验进行ThGeO 4高达40 GPa和总能量密度功能理论计算的综合结果。在11 GPa压力下，锆型ThGeO 4发生了相变，转变为四角白钨矿结构。第二个相变的单斜M-fergusonite型被发现超过26 GPa。在环境压力下在白钨矿相中结晶的样品中观察到了相同的转变。没有额外的相变或分解的ThGeO 4的证据已被检测到高达40 GPa。单斜高压相的晶胞参数为a = 4.98（2）A，b = 11.08（4）A，c = 4.87（2）A，β = 90.1（1），Z = 4（28.8GPa）。白钨矿-辉砷铅矿的转变是可逆的，而锆石-白钨矿的转变是不可逆的。通过实验和计算，得到了不同相的室温状态方程。根据Th-O键和Ge-O键的微分压缩性讨论了所研究晶体的各向异性压缩性。
2010-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and theoretical study of structural properties and phase transitions in YAsO4 and YCrO4
我们已经进行了实验和理论研究的结构稳定性的YAsO4和YCrO4在高压下。X射线衍射实验与从头算总能量和晶格动力学计算一起，使我们能够完全表征压力引起的结构相变从锆石的白钨矿结构在这两种化合物。此外，总能量计算已被执行，以检查不同的候选结构在不同的压力下的相对稳定性，并允许我们提出的锆石\rightarrow白钨矿\rightarrow SrUO 4型序列的结构YAsO 4。在这个序列中，六倍的砷配位达到32 GPa以上的SrUO4型结构。与YVO 4、YPO 4、YNbO 4、YMoO 4和YTaO 4相比，讨论了整个跃迁序列。此外，晶格动力学性质的比较讨论。还报道了YAsO_4和YCrO_4的带隙和YAsO_4的能带结构。最后，还得到了不同化合物的室温状态方程。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.geo-ph
High-pressure powder x-ray diffraction study of EuVO4
用同步辐射高压X射线粉末衍射技术研究了正钒酸铕的高压结构行为。角色散X射线衍射测量进行了在室温下高达34.7 GPa使用金刚石砧室，扩大了以前的实验中报道的压力范围。我们证实了锆石-白钨矿相变的发生在6.8 GPa和共存的低压和高压相高达10.1 GPa。此外，在23.4 GPa下发现白钨矿-辉锑铅矿转变的明显证据。该fergusonite结构保持稳定高达34.7 GPa，在目前的测量达到的最高压力。从8.1到12.8 GPa也观察到EuVO 4的部分分解，然而，这一事实并不排除EuVO 4的不同晶体结构的识别。不同阶段的晶体结构已Rietveld细化，并已确定其状态方程（EOS）。计算结果与实验数据和理论计算结果进行了比较。
2015-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
High-pressure single-crystal X-ray diffraction study of ErVO4
Universidad de Valencia（瓦伦西亚大学）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Universidad de La Laguna（拉帕鲁纳大学）；University of Hyderabad（海得拉巴大学）
本研究通过高压单晶X射线衍射分析ErVO4在高压下的晶体结构转变，确定了其压力依赖的单元格参数和体积变化，并未发现之前预测的相变。
2026-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Phonons and Lattice Dielectric Properties of Zirconia
我们已经进行了第一性原理研究的结构和振动特性的三个低压（立方，tetraphenic，特别是单斜）相的ZrO 2，特别注意的计算的区域中心声子模式和相关的介电性能。已进行了计算内的局部密度近似使用超软赝势和平面波的基础。完全放松的结构参数与实验数据和以前的理论工作非常吻合。的总能量计算正确再现的ZrO2相的能量，和计算的带中心声子频率产生良好的协议与红外和拉曼实验频率在单斜相。玻恩有效电荷张量计算，并与模式本征向量，用于分解晶格介电常数张量所产生的贡献从个人的红外激活声子模式。这项工作的部分动机是ZrO2取代SiO2作为现代集成电路技术中的栅极介电材料的潜力。
2001-08-29 cond-mat.mtrl-sci
$α$-$β$ phase transition of zirconium predicted by on-the-fly machine-learned force field
在有限的温度下的固-固结构相变的准确预测是一项具有挑战性的任务，因为动力学是如此之慢，直接模拟的相变的第一原理（FP）方法通常是不可能的。在这里，我们研究的$α$相变的锆在环境压力下的飞行机器学习的力场。这些是在FP分子动力学（MD）模拟过程中自动生成的，无需人为干预，同时几乎保持FP的准确性。我们的分子动力学模拟成功地再现了一阶位移性质的相变，这是表现为突然跳跃的体积和合作位移的原子在相变温度。通过模拟X射线粉末衍射进一步验证了该相变过程，预测的相变温度与实验结果吻合较好。此外，我们表明，使用奇异值分解和伪逆的设计矩阵一般提高了机器学习力场相比，通常在正则化贝叶斯回归平方矩阵的逆。
2021-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Analytical and Scale-Free Phase-Field Studies of $α$ to $ω$ Phase Transformation in Single Crystal Zirconium under Nonhydrostatic Loadings
本文采用无标度相场方法并结合解析解与有限元模拟，研究非静水应力下单晶锆 α→ω 相变，揭示偏应力不足以解释塑性流动中的相变压力降低。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Induced Structural Phase Transition in CaCrO4: Evidence from Raman Scattering Studies
在26 GPa压力下对CaCrO_4进行了拉曼光谱研究。Raman光谱表明，CaCrO_4在6 GPa附近开始发生连续的结构相变，在10 GPa左右结束。发现高压相可以淬火到环境条件。拉曼峰的压力依赖性表明，存在四个压力区与不同的结构特征。我们讨论了这些特征，并推断CaCrO_4的不可逆结构转变，最有可能是从锆石型（I_（41）/amd）环境相到白钨矿型高压结构（I_（41）/a）。
2005-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Probing intraband excitations in ZrTe$_5$: a high-pressure infrared and transport study
五碲化锆（ZrTe 5）对流体静压力具有显著的敏感性。在这项工作中，我们解决了这种化合物的高压传输和光学性质，对样品生长的通量和电荷蒸气传输。高压电阻率可达2GPa，红外透射率可达9 GPa。直流电导率各向异性确定使用微结构化的样品。一起，运输和光学测量使我们能够辨别带参数与和没有流体静压，特别是费米能级，和有效质量在导电性较差，面外方向。结果被解释在一个简单的双波段模型，其特征在于由一个Dirac-like的，线性的面内带色散，和一个抛物线的面外色散。
2019-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Disruption of the accidental Dirac semimetal state in ZrTe$_{5}$ under hydrostatic pressure
研究了流体静压对五碲化锆磁输运性质的影响。在H $\parallel$ $T^{\ast}$的情况下，准线性磁电阻从常压下的3300 $\%$（9 T）急剧下降到2.5 GPa下的400 $\%$（14 T）。此外，量子振荡相位的变化从拓扑非平凡到平凡的是揭示了约2 GPa。两者都表明，压力打破了ZrTe $_{5}$中的偶然狄拉克节点。相比之下，对于H $\parallel$ $c$，在磁阻和量子振荡中可以看到细微的变化。在压力的存在下，ZrTe $_{5}$从一个高度各向异性的电子系统演变为一个几乎各向同性的电子系统，这伴随着偶然的狄拉克半金属状态的破坏。它支持了ZrTe $_{5}$是一个半三维Dirac系统的假设，沿两个方向线性色散和二次沿第三个方向。
2017-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of pressure-induced phase transition, band gaps and X-ray photoemission valence band spectra of YVO$_4$
该研究通过从头算探究YVO$_4$的高压结构相变，优化不同压缩体积下的结构参数，计算转变压力、体积变化、电子结构、带隙及XPS谱，并将多数理论预测与文献实验结果对比。
2025-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
High-pressure structural behaviour of HoVO4: Combined XRD experiments and ab initio calculations
我们报告的高压实验和理论研究的结构特性的锆石型HoVO4。角色散X射线衍射测量进行了准流体静力学和部分非流体静力学条件下，分别高达28和23.7 GPa。在第一种情况下，在8.2 GPa下发现不可逆的相变。在第二种情况下，在4.5 GPa下检测到转变的开始，在20.4 GPa下发现第二个（可逆）转变，并观察到HoVO 4的部分分解。对不同相的结构进行了归属，并确定了它们的状态方程。实验结果也进行了比较，完全同意准流体静力学实验的理论计算。理论还表明，在32 GPa下可能发生另一个相变，即超过目前实验所涵盖的压力极限。此外，计算表明，偏应力可以触发在20.4 GPa的非流体静力条件下发现的转变。两种方法得到的相变压力和状态方程参数值之间的一致性支持了本实验和理论结果的可靠性。
2014-05-08 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure structural study of the scheelite tungstates CaWO4 and SrWO4
角色散X射线衍射（ADXRD）和X射线吸收近边结构（XANES）测量已在AWO4钨酸盐CaWO4和SrWO4在高压下进行高达约20 GPa。相似的相变和相变压力已被观察到的两种钨酸盐使用这两种技术在研究的压力范围内。这两种材料被发现进行压力诱导白钨矿到fergusonite相变在足够的静水条件下。我们的结果进行了比较，发现以前在文献中，并支持从头计算总能量计算。从总能量的计算，我们还预测了第二个相变从fergusonite结构的一个新的结构确定为Cmca。最后，在ABO4白钨矿相关结构的AO8多面体的电荷密度和体积模量之间的线性关系进行了讨论，并用于预测其他材料的体积模量，如锆石。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
High-pressure neutron study of the morphotropic PZT: phase transitions in a two-phase system
在压电陶瓷中，相边界附近的相稳定性随应力和温度的变化起着核心作用。本研究致力于经典的压电，锆钛酸铅（PZT）陶瓷的组成Pb（Zr $_{0.54}$ Ti $_{0.46}$）O $_3$在富Zr侧的准同型相界的压电性的内在和外在的贡献是显着的。用高压中子粉末衍射技术研究了该两相体系（室温下菱形$R3c$+单斜$Cm$，压力大于1 GPa时$R3c+P4mm$）的压力变化。实验表明，施加压力有利于$R3c$相，而$Cm$相连续转变为$P4mm$，这是有利于在高温下，由于竞争熵项。$Cm\rightarrow R3c$相变是不连续的。这种转变对非本征压电性有贡献。揭示了对固有压电性的一个重要贡献：由压力引起的$B$阳离子（Zr和Ti）相对于氧阴离子的大位移。高于600 K时，发生了向立方相的相变。竞争项之间的平衡决定了相边界的曲率。高压实验后，菱面体相的量大于最初的量，这表明在相边界的富Zr侧，单斜相是亚稳的。
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermobaric Effect on Melt-Textured MBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ (M = Y, Nd)
本文研究了在1-5 GPa压力和700-1300 $^\circ$ C温度范围内短时间（10-30 min）温压作用对熔融织构$_2$-Cu-$_3$-O $_{7-δ}$（M=Y，Nd）或MT-MBCO的结构、结晶度和力学性能的影响。已经建立了压力-温度-时间条件（2 GPa，800 $^\circ$ C保温30 min，900-950 $^\circ$ C保温15 min; 5GPa，850-900 $^\circ$ C下处理15分钟（对于MT-NdBCO），在该处理下允许材料的结晶性能（由于与氧化锆和高压的接触）被保存或改善，机械特性增加，材料冷凝。
1999-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-Pressure Structural Evolution of Na2ZrSi2O7 and Na2ZrSi2O7.H2O: Topology-Driven Compression Behaviors, Phase Stability, and Electronic Transitions
Universitat de Valencia（瓦伦西亚大学）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR)（高压科学和技术先进研究中心）；Nankai University（南开大学）；CELLS-ALBA Synchrotron Light Facility（CELLS-ALBA同步辐射光源设施）；Bhabha Atomic Research Center (BARC)（巴哈原子研究中心）
研究通过高压X射线衍射和电子结构计算，揭示了Na2ZrSi2O7和其水合物在高压下结构演变、相稳定性和电子性质的差异，发现水合物在高压下更稳定，而无水物具有更高的体积模量。
2026-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Evidence against the polarization rotation model of piezoelectric perovskites at the morphotropic phase boundary
在钙钛矿锆钛酸铅及相关系统中的准同型相界（MPB）附近观察到的非常大的压电响应的起源一直在深入研究中。极化旋转的思想经常被用来解释压电性能。最近报道钛酸铅在10 K时经历一个作为静水压力的函数的相变序列$P4mm\to Pm\to Cm\to R\bar{3}c$ [M. Ahart等人，Nature Letters. \textbf{451}，545（2008）]。我们证明，这种解释是不正确的（i）模拟报告的衍射图案，（ii）密度泛函理论计算表明，无论是$Pm$，$Cm$，也没有$Pmm2$相是稳定的研究压力范围内，并进一步表明，八面体倾斜是高压下的关键稳定机制。在更一般的基础上给出的注释证明了通过中间单斜相在菱面体相和四面体相之间的连续相变是不可能的。因此，在相变区域附近的两相共存是可能的，并且对机电性能具有重要作用。
2008-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced s,p-d electron redistribution accompanies structural transformation in amorphous Zr-Cu alloy under compression
Warsaw University of Technology（华沙理工大学）；Cranfield University（克兰菲尔德大学）；The University of Bristol（布里斯托大学）；Diamond Light Source（钻石光源）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Ehime University（爱媛大学）
本研究通过高压实验与模拟，揭示非晶Zr-Cu合金在压缩下发生s,p-d电子重分布，并关联其异常结构演变。
2026-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
High-Entropy Hydrides for Fast and Reversible Hydrogen Storage at Room Temperature: Binding-Energy Engineering via First-Principles Calculations and Experiments
尽管人们对固态氢化物形式的氢的紧凑和安全储存有很高的兴趣，但在室温下在接近大气压的压力下可逆和快速储存氢的合金的设计是一个长期的挑战。在这项研究中，第一性原理计算与实验相结合，开发高熵合金（HEAs）的室温储氢。设计并合成了具有Laves相结构和低氢结合能（-0.1 ~-0.15eV）的TixZr_（2-x）CrMnFeNi（x = 0.4-1.6）合金。HEAs在室温下以Laves相的形式可逆地储存氢，而（去）氢化压力随着锆分数的增加而系统地降低，与结合能计算结果良好一致。氢化动力学快速，氢化发生无需任何活化或催化处理，储氢性能保持稳定至少1000次循环，并且存储容量高于商业LaNi 5。目前的研究结果表明，理论计算和实验相结合是一个有前途的途径，以设计新的高熵的高性能储氢。
2023-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Understanding correlations in BaZrO3:Structure and dynamics on the nano-scale
本文利用近DFT精度的机器学习势进行分子动力学模拟，研究了BaZrO3在纳米尺度上的结构与动力学，发现低温下存在ZrO6八面体软动态涨落而非静态纳米畴，并在16GPa下证实了立方到四方相的相变。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Same-group element replacement enhances superconductivity in clathrate-like YH4
本文以YH4为基体，通过同族元素Sc、La、Zr部分替代Y，发现(Y,Sc)H4在100 GPa下Tc提升至124.43 K，提出同族元素替代是增强氢化物超导Tc的有效策略。
2025-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
