Efficient sampling in complex materials at finite temperature: the thermodynamically-weighted activation-relaxation technique
我们提出了一个加速算法，正确的样本的热力学系综在复杂系统的动力学控制的激活障碍。在蛋白质和非晶硅这样复杂的系统中，即使在室温或更高的温度下，化学加权活化-弛豫技术（THWART）的效率也比标准分子动力学高出许多数量级。
2003-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Coexisting ferroelectric and antiferroelectric phases in dipole ordered substances. Material properties and possible applications
全面审查的调查物质的铁电和反铁电类型的偶极子订购的能量差异很小。详细分析了均匀相的稳定性和共存的铁电和反铁电相的畴的物质的非均匀状态的存在条件。它示出的铁电和反铁电相的局部分离域的相互作用稳定这些材料的非均匀状态。分析了在不同的偶极有序物质中共存的铁电相和反铁电相畴所引起的物理现象。分析了共存相非均匀状态系统在改变外部热力学参数（温度、压力、电场和化学成分）作用下的行为特点，并讨论了它们对这些材料应用的重要性。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Classification of second harmonic generation effect in magnetically ordered materials
本研究提出了一种磁有序材料中二次谐波产生（SHG）效应的综合分类方案，利用同构群方法将SHG效应分为七种类型，建立了张量字典与数据库，揭示了反常SHG效应，并助力磁结构确定。
2023-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Heterogeneity, Cooperative Motion, and Johari-Goldstein $β$-Relaxation in a Metallic Glass-Forming Material Exhibiting a Fragile to Strong Transition
研究了金属玻璃形成（GF）材料模型中的Johari-Goldstein（JG）$β$弛豫过程（Al 90 Sm 10），以前广泛研究的频率依赖性力学测量和模拟研究致力于平衡性能，通过基于验证和优化的原子间势的分子动力学模拟，其主要目的是更好地理解这种普遍弛豫过程的性质，动态异质性（DH）观点。目前相对较低的温度和长时间的模拟揭示了JG $β$ -弛豫时间$τ_{JG}$和移动粒子团簇$τ_M$的寿命之间的直接对应关系，如在以前的DH研究中定义的，一个对偶的关系，相应的以前观察到的$α$ -弛豫时间$τ_α$和不动粒子团簇$τ_{IM}$的寿命之间的关系。此外，我们发现，平均扩散系数D几乎符合D $_{Al}$，较小的原子物种（铝），和跳跃时间与D符合$τ_{JG}$的数值不确定性，这两个趋势是符合实验研究。这表明，JG $α$ -弛豫是由较小的原子种类和观察到的直接关系，在GF材料中的分子扩散速率在低温下，其中JG $β$ -弛豫成为普遍的模式的结构弛豫的松弛过程。作为一个意想不到的方面，我们的研究，我们发现，Al 90 Sm 10表现出脆弱的强（FS）玻璃形成，在许多其他金属GF液体中发现，但这一事实并没有大大改变DH在这种材料的几何性质和DH的动态性能的关系。
2021-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon-averaged approximation for first-principles computations of electron relaxation times and transport properties in semiconductor materials
我们提出了一个简单而有效的近似的电子-声子散射率适合于高通量筛选候选材料的热电器件，基于电子输运。应用该方法计算了半Heusler化合物的电子输运系数，结果与实验数据相符。通过直接计算的电气和电子部分的热导率，我们发现偏离Wiedemann-Franz定律在这些化合物在高温和低载流子浓度。
2015-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Unusual spin dynamics in the low-temperature magnetically ordered state of Ag$_{3}$LiIr$_{2}$O$_{6}$
最近，有相反的索赔Kitaev自旋液体行为和有序行为的蜂窝状化合物Ag $_3$ LiIr $_2$ O $_6$的基础上的各种实验签名。我们对这个系统的研究揭示了一个低温有序状态，具有持续的动力学下降到最低温度。磁序确认明确的振荡μ子自旋弛豫（$μ$ SR）的时间谱低于9 K，直到52 mK。巧合的是，在$^7$ Li核磁共振中，在低于$\sim$ 10 K时观察到信号的消失，这再次强烈地表明了低温区域中的磁序。这是支持我们的密度泛函理论计算表明，一个可观的海森堡交换项的自旋哈密顿量，有利于磁有序。在$\sim$ 50 K时，$^7$的Li位移和自旋-晶格弛豫速率也出现异常。它们可能与动态磁相关的开始有关，但它们的起源并不完全清楚。我们的$μ$ SR数据的详细分析是一致的共存不相称的Néel和条纹环境。如在$μ$ SR中看到的，深入有序相的显著且未减弱的动力学弛豫速率（$\sim 5$ MHz）表明有序态中的增强的量子涨落。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxation in Ordered Assembly of Magnetic Nanoparticles
利用计算机模拟研究了磁性纳米颗粒（MNP）二维（$l^{}_x \times l^{}_y$）阵列的弛豫特性随纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$、偶极相互作用强度$h^{}_d$和各向异性轴取向的变化。假设所有MNP的各向异性轴具有相同的方向，$α$是取向角。无论$α$和$A^{}_r$如何，磁化衰减曲线的函数形式都与$h^{}_d\leq0.2$完全指数衰减。在$h^{}_d\approx0.4$处存在弛豫行为的转变;对于$α\leq45^\circ$，磁化弛豫缓慢;对于$α>45^\circ$，磁化弛豫迅速。有趣的是，无论$α$如何，它对$h^{}_d>0.6$都迅速衰减。这是因为偶极相互作用在这种情况下促进反铁磁耦合。在高各向异性体系（$A^{}_r\geq25$）中，$α$对磁弛豫有很强的影响.有趣的物理学在一个巨大的纵横比$A^{}_r=400$的情况下展开。有一个快速衰减的磁化与$α$，即使是弱相互作用的MNP。值得注意的是，由于铁磁耦合占主导地位，即使$h^{}_d=0.4$和$α=0^\circ$具有中等值，磁化强度也不会放松。令人惊讶的是，存在从饱和（+1）到$-1$状态的完全磁化反转。在这种情况下，偶极场和各向异性轴倾向于彼此反平行地对准。对于小的$h^{}_d$和$A^{}_r\leq25.0$，有效Néel弛豫时间$τ^{}_N$弱依赖于$α…
2021-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A mathematical and Physical Model Improves Accuracy in Simulating Solid Material Relaxation Modulus and Viscoelastic Responses
提出了一种新材料的粘弹性模型和数学解，用以模拟松弛模量和粘弹性响应。在考虑非线性应变硬化和软化的情况下，对松弛模量模型公式进行了推广。它的物理机制可以解释为一个弹簧网络粘性介质模型，只有五个参数，在一个简单的格式比分子链为基础的聚合物模型来代表一般的材料。我们还开发了一个三维有限元方法和强大的数值算法来实现这个模型求解偏微分方程。我们通过实验数据和数值模拟对广泛的材料，包括沥青，形状记忆聚合物，蜘蛛丝，水凝胶，生物材料和骨进行验证。通过满足热力学第二定律的Calusius-Duhem不等式，该模型能够模拟蠕变和正弦变形，以及能量耗散。与常用的Prony级数模型相比，该模型在拟合实验数据和预测实验范围外的模量时具有更高的精度，尤其是在材料设计中具有重要的应用价值。新模型具有更高的数值精度和数值稳定性，计算速度快。
2016-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Parametrically Constrained Geometry Relaxations for High-Throughput Materials Science
通过利用对称性来减少参数空间，极大地加快了电子结构计算的速度并提高了计算质量。不幸的是，当整体晶体对称性被破坏时，许多传统方法失败，即使当失真只是轻微的扰动（例如Jahn-Teller类失真）。在这里，我们介绍了一个灵活的和可推广的参数松弛方案，并在全电子代码FHI-aims中实现。这种方法利用参数约束来保持任何级别的对称性。在展示了该方法的能力，放松亚稳结构，我们强调其适应性和性能超过359材料的测试集，在13个晶格原型。最后，我们展示了这些约束如何可以减少放松局部晶格畸变的数量级所需的步骤。这些限制的灵活性使大量应用的新型材料的高通量搜索显著加速。
2019-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Relaxation dynamics of the optically driven nonequilibrium states in the electron- and hole-doped topological-insulator materials $(Bi_{1-x}Sb_{x})_{2}Te_{3}$
我们报告的时间分辨中红外泵浦太赫兹传输探测研究的拓扑绝缘体材料$(Bi_{1-x}Sb_{x})_{2}Te_{3}$，其中通过改变x载流子化学调谐为n型或p型。弛豫动力学被发现是不同的，在各个方面的带隙以下或以上的过渡，这是选择性地通过改变泵浦脉冲能量激发。对于带隙以下的激发，观察到的泵浦探测信号的指数衰减，表现出线性依赖于泵浦脉冲的注量。与此相反，上述带隙激发的弛豫动力学的特征在于由压缩指数衰减和非线性的通量依赖在高泵浦flunences，这反映了激发的非平衡态的相互作用。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of polar ordered oxynitride perovskites
采用材料自设计的方法，发现了一类具有钙钛矿结构的有序氧氮化物压电材料。他们预测，有序的YSiO2N和YGeO2N的特征在于大的非线性光学响应和一些迄今为止已知的最大偏振。
2007-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Structural Relaxation and Anisotropic Elasticity of Ordered Block Copolymer Melts
Department of Chemistry, Texas A\&M University, College Station, TX 77843, USA；Department of Materials Science；Engineering, Texas A\&M University, College Station, TX 77843, USA
研究有序ABA和AB共聚物熔体的各向异性弹性响应，通过自洽场理论分析不同域间距对液晶状层状和柱状相刚度的影响，揭示长时弛豫和微相分离对近平衡响应的作用。
2026-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crack Path Selection in Orientationally Ordered Composites
虽然各向同性均质材料中的裂纹垂直于拉伸轴直线传播，但天然和合成复合材料中的裂纹偏离直线路径，通常会增加材料的韧性。在这里，我们结合实验和模拟，以确定材料的属性，预测裂纹传播直线或扭结的宏观尺度大于复合材料的微观结构。这些特性包括断裂能的各向异性，我们通过增加聚合物基质内取向有序的氧化铝片晶的体积分数来改变断裂能的各向异性，以及依赖于微结构的工艺区尺寸，发现该尺寸可以调节非奇异应力的额外稳定或不稳定效应平行于裂纹作用。这些属性预测裂纹扭结的各向异性阈值的存在，并解释了该阈值对样品几何形状和载荷分布的惊人的强烈依赖性。
2019-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of surface stress across an order-disorder transition: p(1x2)O/W(110)
利用低能电子衍射测量了W（110）上p（1x 2）有序氧层在无序转变过程中的应变弛豫随温度的变化。测得的应变在[1-10]方向上接近0.027，在[001]方向上接近-0.053。在测得的应变弛豫的基础上，我们使用从头计算的结果，温度依赖的表面应力的定量信息。根据由第一性原理计算确定的不同应变的表面形成能，我们估计表面应力沿[1-10]从有序相的-1.1变化到无序相的-0.2N/m，沿[001]从5.1变化到3.4N/m。此外，我们的观察，应变规模与域大小成反比，证实了应变松弛发生在域边界。
2010-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Spatial ordering of nano-dislocation loops in ion-irradiated materials
在离子辐照的金属（例如铁或钨）中形成的缺陷微结构通常表现出空间有序的纳米级位错环的图案。我们表明，这种有序的位错环结构可以自发形成的布朗运动的环路，偏置的环之间的角度依赖的弹性相互作用的结果。一旦由离子辐照产生的环的局部密度超过临界阈值，则形成空间有序的环的图案。
2014-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Activated sampling in complex materials at finite temperature: the properly-obeying-probability activation-relaxation technique
虽然许多复杂系统的动力学是由激活事件主导的，但利用这一事实的模拟方法很少。大多数这些程序被限制到相对简单的系统，或与激活-松弛技术（ART），采样构象空间有效地在一个正确的化学描述的成本。我们在这里提出了一个扩展的ART，适当服从概率ART（POP-ART），服从细致平衡和正确的样本的热力学系综。测试POP-ART的两个模型系统，一个空位和晶体硅中的间隙，我们表明，这种方法恢复适当的化学权重与各种可访问的状态，是显着快于MD在低于700 K的空位的扩散。
2005-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Highly-ordered wide bandgap materials for quantized anomalous Hall and magnetoelectric effects
自旋-轨道耦合和内禀磁性的相互作用在一定条件下可以产生量子反常霍尔效应和拓扑磁电效应。它们的实现可以打开低功耗电子产品以及许多基本现象，如图像磁单极子，马约拉纳费米子等。不幸的是，最近才意识到，这些效应只能在极低的温度下才能实现，并且缺乏能够使温度升高的适当材料是一个最严峻的挑战。在这里，我们提出了一种具有独特特性组合的新型材料平台，使其完全适合在高温下实现这两种效果。计算材料设计的关键元素是通过铁磁绝缘体的薄膜来扩展拓扑绝缘体（TI）表面，其在结构和成分上与TI兼容。根据这个建议，我们提出了各种具体的系统，并讨论了它们的许多优点，特别是位于间隙中的费米能级的宽带隙。
2018-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Lattice relaxations in disordered Fe-based materials in the paramagnetic state from first principles
在这项工作中，我们提出了一种方法的结构弛豫的磁性材料在顺磁制度，在绝热快磁近似内的无序局部矩（DLM）图片的密度泛函理论（DFT）的框架。该方法直接使用任何允许结构松弛的$ab$ $initio$代码来实现。通过计算bcc Fe和bcc Fe $_{1-x}$ Cr $_x$随机合金中Fe空位和C空位的形成能和几何构型，说明了在晶格弛豫过程中考虑无序磁态的重要性.在空位情况下，空位的最近邻向空位弛豫0.16 μ m（理想bcc最近邻距离的~ 5%），这是铁磁情况下弛豫的两倍。在这些位置上的DLM状态下计算的空位形成能为1.60 eV，与使用DLM但在铁磁弛豫位置上计算的形成能相比，其对应于约0.1 eV的减少。碳间隙形成能被发现是0.41 eV时，使用的DLM放松的位置，相比于0.59 eV时，FM-放松的位置被采用。对于体心立方Fe $_{0.5}$ Cr $_{0.5}$合金，当考虑DLM状态弛豫时，与铁磁状态下弛豫的位置相比，混合焓降低了5 meV/原子，或约10%。
2018-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier relaxation model in hopping system
对跳跃系统中的载流子弛豫现象进行了论证和理论研究。基于跳跃输运理论，提出了描述载流子弛豫的解析模型。详细讨论了材料无序度、电场和温度与弛豫现象的关系。计算结果表明，电场和温度的增加会促进无序系统的弛豫效应，而材料无序度的增加会减弱弛豫效应。通过选取适当的参数，该模型可以很好地解释拉伸指数律。计算结果与有机半导体的实验数据符合得很好。
2013-03-18 cond-mat.mtrl-sci
PolySilicate Porous Organic Polymers (PSiPOPs), a new family of porous, ordered 3D reticular materials with polysilicate nodes and organic linkers
本研究提出以官能化D4R球硅酸盐为节点、烷二醇为连接体的PSiPOPs，实现有序三维多孔网状材料合成，并通过固态NMR晶体学等验证其结构、稳定性与介孔特征。
2024-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Relaxation-driven topological domains in moiré materials
University of Rochester（罗切斯特大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
通过结构弛豫在扭曲双层BiSb中形成可调谐的拓扑畴，并实现边缘态的电控重构。
2026-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Chiral Phase Transition in Charge Ordered 1T-TiSe2" and Supplementary Material on "First-order Forbidden X-ray Diffraction"
先前关于TiSe 2中（2x2 x2）电荷密度波（CDW）的手性出现的报道引起了人们的极大兴趣;剧烈的对称性破缺是极不寻常的，几乎没有先例[1]。在这项研究中，关键的证据是由两个超晶格反射，（1.5 1.5 0.5）和（2.5 1 0）的X射线衍射测量。（2.5 1 0）反射似乎显示出异常大的强度和低于（1.5 1.5 0.5）反射的约7 K处的转变开始。这些观察结果，在建模的帮助下，被引用作为单独的手性转变的证据。本文指出以前基于X射线衍射的结论是错误的。只有一种转变，它是非手性的。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Domain-wall energy governs coercivity in ordered and disordered additively manufactured Fe--49Co--2V
University of Manitoba（曼尼托巴大学）
本研究通过校准锻造Fe--49Co--2V的有序参数，证明增材制造合金的额外矫顽力源于保留缺陷而非B2有序化，从而将工艺优化转向构建中的缺陷控制。
2026-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-Arrhenius relaxation of the Heisenberg model with dipolar and anisotropic interactions
用蒙特卡罗模拟研究了具有偶极相互作用和垂直各向异性的二维海森堡模型在平衡相图两个不同有序区域的动力学性质。我们发现一个温度定义一个动态的过渡，低于该松弛突然放缓，系统aparts从典型的Arkyius松弛的Vogel-Fulcher-Tamann法律。这种反常行为在磁弛豫的标度中被观察到，并可能最终导致系统的冻结。通过对畴结构的分析，我们用畴动力学的观点解释了这种行为。此外，我们还计算了由磁粘滞系数数据得到的能垒分布。它的形状支持我们对Vogel-Fulcher-Tamann动力学慢化和冻结机制的理解。
2011-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Topological classification and diagnosis in magnetically ordered electronic materials
我们发现，组合物的时间反演和空间对称性，也被称为磁空间群对称性，保护拓扑不变量以及表面状态，是不同于所有先前的拓扑状态。我们得到，通过明确和详尽的建设，拓扑分类的电子带绝缘体，磁有序的1421个磁空间群在三维空间中的每一个。我们还计算了每个非平凡类的基于对称性的指标，并通过这样做，建立了从对称表示到拓扑不变量的完整映射。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally activated diffusion and lattice relaxation in (Si)GeSn materials
锗锡（GeSn）合金由于其直接带隙和与现有硅基电子器件的兼容性而成为未来光电子学、能量收集和纳米电子学的有前途的材料。然而，它们的亚稳性带来了重大挑战，需要对其热行为进行深入研究。从这个角度来看，这项工作解决了相互扩散过程中的热退火的假晶GeSn二元和SiGeSn三元合金。在这两个系统中，最初的假晶层放松退火后，完全通过热诱导扩散质量转移的Sn。系统的生长后退火实验揭示了在低于600°C的温度下表现出的增强的Sn和Si扩散机制。放大的低温扩散和观察到的二元和三元之间的细微差异暗示了Si-Ge-Sn材料系统作为相分离的最重要驱动力的独特亚稳性。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci
On the physical origin of fatigue phenomena
分数幂律材料的行为已被研究的框架内的一个修改的平均场论，其中高温结构的前体在晶体或多晶材料被视为部分有序的液体在很宽的温度范围内。通过这样做，可以通过修改的Landau-Khalatnikov方程来研究材料的弛豫行为。然后变得清楚的是，作为分数幂律行为的特殊情况，看似完全不同的疲劳现象和物理退化由基本物理现象支配，即，在一系列原子弛豫过程中，有序结构和部分有序高温结构前体之间的竞争。
2012-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonequilibrium response of an electron mediated charge-density-wave-ordered material to a large dc electric field
利用Kadanoff-Baym-Keldysh方法，我们采用非平衡态动力学平均场论精确求解了电子介导的电荷密度波有序材料的非线性响应。我们研究的直流电流和有序系统的序参量的传导电子的电场驱动。虽然我们开发的形式主义适用于所有的模型，具体来说，我们检查的Falicov-Kimball模型，它显示了一些异常的行为，包括亚能隙态密度的外观，随着温度的升高的电荷密度波相位。这些subgap状态应该有一个显着的影响，特别是系统的非线性响应的传输特性，一个大的直流电场。
2015-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis of a mesoscale ordered 2D-conjugated polymer with semiconducting properties
本文通过刚性氮杂三角烯前驱体与热沉积方法在Au(111)上实现Ullmann偶联，成功合成具有半导体性质和狄拉克锥结构的介观有序二维共轭聚合物，解决了传统方法畴区小、缺陷多的问题。
2023-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of impurity density and electron-spin relaxation times in p-type GaAs:Mn
磁性半导体由于其与自旋电子器件相关的各种功能而引起人们的兴趣。Mn作为A_3B_5半导体中的替代杂质不仅提供空穴，而且提供局域自旋。Mn原子以未补偿的磁矩弹射导致铁磁性质的出现。最合适的材料，其特征在于长期自旋动力学是n型GaAs。在p型GaAs中，电子的自旋弛豫时间通常要短得多。为了这项研究的目的，电子自旋弛豫时间在3D和2D p型GaAs进行了研究。杂质密度和磁受体电荷态的计算表明了材料的基本组成。电子的光学自旋取向的理论和实验数据的比较揭示了77 ns的最长自旋弛豫时间在2D GaAs：Mn，小于两倍的最佳时间在p型3D GaAs材料。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural Relaxation in Simple Yield Stress Materials Influences Their Rheology
本研究以典型简单屈服应力材料Carbopol为对象，发现其渐进结构弛豫会降低动态屈服应力，引发非单调蠕变与延迟流化，证明屈服应力是内部结构的函数而非静态属性。
2025-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Learning Properties of Ordered and Disordered Materials from Multi-fidelity Data
从原子的排列来预测材料的性质是材料科学的一个基本目标。虽然机器学习近年来已经成为一种新的范式，可以快速预测材料的性能，但由于缺乏高保真数据，它们的实际效用受到限制。在这里，我们开发了多保真度图网络作为一种通用的方法，以实现小数据量的材料性能的准确预测。作为一个概念的证明，我们表明，包含低保真度Perdew-Burke-Ernzerhof带隙极大地提高了材料图中的潜在结构特征的分辨率，导致实验带隙预测的平均绝对误差减少22-45\%。我们进一步证明了材料图网络中的学习元素嵌入提供了一种自然的方法来模拟材料中的无序，解决了材料特性计算预测中的根本差距。
2021-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Converse Magnetoelectric Experiments on a Room Temperature Spirally Ordered Hexaferrite
对室温下有序六角铁氧体Sr_3Co_2Fe_24O_（41）的磁电性能进行了测量。测量的性质包括磁导率、磁化强度和应变，所有这些都是电场E和磁场强度H的函数。材料六角铁氧体Sr3Co2Fe24O41表现出时间反转和宇称的对称性破缺。这两种对称性的乘积保持不变。这是这些磁电材料的中心特征。提出了一个简单的物理模型来解释这些材料中的磁电效应。
2011-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Novel Approach to Structural Relaxation of Materials in Optically Excited States
我们提出了一种第一性原理方法，用于在光学激发态中松弛材料的几何形状。该方法基于Bethe-Salpeter方程，包括求解激子波函数和原子位移的耦合方程。我们的方法允许激发态的结构弛豫通过一个单一的迭代来实现。作为结果，人们不仅获得了能量和波函数，从而修改，即自陷，激子，但也在各自的声子本征模的原子位移方面的弛豫机制。我们证明和评估我们的形式主义与三个分子CO，H $_{2}$ O和NH $_{3}$的例子。
2022-12-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Long-Time Magnetic Relaxation in Antiferromagnetic Topological Material EuCd$_2$As$_2$
磁性拓扑材料由于其拓扑结构与磁性的相关性而受到人们的广泛关注。最近的研究表明EuCd $_2$ As $_2$是一种反铁磁拓扑材料。通过对EuCd $_2$ As $_2$的磁、电、热性质的测量，发现了EuCd的磁化率的长时间弛豫。发现在5 K下的（001）面内磁化率在$\sim$ 14小时的时间内连续增加直到$\sim$ 10%。磁弛豫是各向异性的，并且强烈地依赖于温度和所施加的磁场。这些结果将激发进一步的理论和实验研究，以了解弛豫过程的起源及其对磁性拓扑材料的电子结构和物理性质的影响。
2021-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of the low energy excitations in the short range ordered region of Cs$_2$CuCl$_4$ as revealed by $^{133}$Cs NMR
本文报道了自旋为1/2的各向异性三角晶格反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$随温度和外加磁场变化的核磁共振测量结果。所观察到的核磁共振弛豫速率对温度和磁场的依赖性表明，短程有序区域中的低能激发在相图的宽范围的中间场和温度上稳定，是无带隙或几乎无带隙的费米子激发。的间隙的大小为0.037毫电子伏$\approx J/10$的上限成立。的磁化强度和NMR弛豫速率可以定性描述的准一维图片的弱耦合链，或通过平均场理论的特定的二维自旋液体，然而，定量差异存在于数据和理论在这两种情况下。这种比较表明，二维相互作用在描述低能物理中是定量重要的。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxation time spectrum of low-energy excitations in one- and two-dimensional materials with charge or spin density waves
研究了（TMTTF）$_2$ Br，Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$和Sr $_2$ Ca $_{12}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$单晶在温度低于1 K和磁场高达10 T时的长时间热弛豫。这些数据使我们能够确定由电荷密度波（CDW）或自旋密度波（SDW）引起的低能激发的弛豫时间谱。弛豫时间主要是由所有研究材料的热激活过程。最大弛豫时间随着磁场的增大而增大。势垒高度的分布对应于一个或两个高斯函数。Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$与Ca的掺杂导致弛豫时间谱向较长时间的急剧移动。在0.1 K和10 T下，最大弛豫时间从50 s（x = 0）变化到3000 s（x = 12）。在x=12处观察到的热弛豫清楚地表明在低温下SDW基态的形成。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure of Extremely Nanosized and Confined In-O Species in Ordered Porous Materials
本研究结合多种光谱技术，解析了ZSM5沸石中极端纳米尺寸受限In-O物种的局域结构，同时定量了沸石外表面的In2O3微晶含量，为受限纳米物种结构研究提供了新方法。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalous relaxation and self-organization in non-equilibrium processes
研究了耦合非线性元件有序阵列在外部驱动下的热弛豫问题。我们发现，我们的模型表现出动态的自组织表现在一个普遍的拉伸指数形式的松弛。我们确定了两种类型的自组织，合作和反合作，导致快速和缓慢的放松，分别。我们给出了一个定性的解释拉伸指数在不同的参数范围内的行为。我们强调，这是一个系统展示拉伸指数松弛没有明确的障碍或挫折。
2000-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ultrafast quasiparticle relaxation dynamics in normal metals and heavy fermion materials
我们提出了一个详细的理论研究的超快准粒子弛豫动力学观察正常金属和重费米子材料的飞秒时间分辨光泵浦探测光谱。对于正常金属，非热电子分布在低温下产生与温度（T）无关的电子-声子弛豫时间，这与双温模型预测的T^{-3}发散行为相反。对于重费米子化合物，我们发现在费米能附近的态密度峰内的重电子的电子-声子散射的阻挡是解释电子-声子弛豫时间在近藤温度以下快速增加的关键。我们提出的假设，较低的费米速度相比，声速提供了一个自然的阻塞机制，由于能量和动量守恒定律。
2004-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Migration volume for polaron dielectric relaxation in disordered materials
从理论上研究了压力对无序固体中与极化子隧穿和声子助跳有关的介电弛豫的影响。的符号和绝对值的迁移量，这是通过采用本配方，证据的性质的放松。作为一个范例，迁移体积的正值和负值进行评估，通过分析最近发表的半导体聚吡咯的压力下的介电损耗测量。迁移量的值和短程极化子流的性质和极化子畸变的大小之间的直接关系被揭示。
2008-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Measurement of onset of structural relaxation in melt-quenched phase change materials
硫属化物相变材料可实现非易失性、低延迟的存储级存储器。他们也正在探索新的计算形式，如神经形态和内存计算。然而，一个关键的挑战是编码数据的非晶态电阻的时间漂移。漂移，所造成的自发结构松弛的新重建的熔融淬火的非晶相，一直被观察到具有对数依赖性的时间。在这里，我们表明，这种观察是有效的，只有在一定的可观察的时间尺度。使用阈值开关电压作为测量变量，基于温度相关和短时间尺度的电气特性，我们实验测量的漂移的开始。结构弛豫动力学的这一附加特征为评价解释漂移的不同经典模型提供了一个新的基准。
2021-06-11 cond-mat.mtrl-sci cs.ET
Analytical model of atomic-force-microscopy force curves in viscoelastic materials exhibiting power law relaxation
我们提出了一个分析模型的力压痕关系的粘弹性材料表现出幂律松弛描述的指数n，其中n = 1表示标准的粘弹性固体（SLS）模型，和n < 1表示分数SLS模型。为了验证该模型，我们进行纳米压痕测量的聚丙烯酰胺凝胶与原子力显微镜（AFM）的力曲线。我们发现指数n < 1，这取决于双丙烯酰胺的浓度。我们还表明，不同的负载速度的AFM力曲线的拟合可以重现动态力调制方法测量的这些凝胶的动态粘弹性。
2016-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Time Temperature Superposition in Soft Glassy Materials
软玻璃材料处于热力学平衡之外，并且显示出弛豫动力学的时间依赖性减慢。在这种情况下，这些材料仅在有效时间域中遵循玻尔兹曼叠加原理，其中时间相关弛豫过程由恒定弛豫时间缩放。在这项工作中，我们扩展了有效的时间框架，成功地证明了时间-温度叠加的蠕变和应力松弛数据的模型软玻璃体系的粘土悬浮液。当材料的平均弛豫时间随时间和温度变化而不影响谱的形状时，这种叠加是可能的。我们表明，弛豫时间的变化作为温度的函数，有利于预测长时间和短时间的流变行为，通过时间-温度叠加从实验进行了实验可访问的时间尺度。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Optical Gyrotropy and the Nonlocal Hall Effect in Chiral Charge Ordered TiSe$_2$
有人认为，打破空间反演对称性而不是时间反演对称性的材料将是光学旋向性的，并显示出非局域霍尔效应。相关的光学旋转功率和建议的可能性，诱导克尔效应在这种材料中，反过来是最近的讨论的核心关于各种铜氧化物高温超导体的赝能隙相的性质。在这封信中，我们表明，光学回旋和非局域霍尔效应提供了一个灵敏的探针破缺反转对称性$1T$ -TiSe $_2$。最近发现这种材料在低温下具有手性电荷有序相，其中反转对称性自发破缺，而时间反演对称性在其整个相图中保持不破缺。我们估计所产生的旋光常数和光学旋转功率的大小，并建议$1T$ -TiSe $_2$可以作为一个模型材料在解释最近的克尔效应测量铜氧化物超导体。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Compaction of Rods: Relaxation and Ordering in Vibrated, Anisotropic Granular Material
我们报告的实验，以测量的时间和空间演变的各向异性，圆柱形颗粒状材料的包装安排，使用高分辨率电容监测。在这些实验中，颗粒的配置开始从一个最初的无序，低包装分数的状态，并在垂直振动下发展到一个密集的，高度有序的，在其中的长颗粒轴与垂直管壁对齐的状态。我们发现，取向有序的过程是反映在一个特性，急剧上升的地方包装分数。在包装内部的任何给定高度，排序从容器壁开始并向内进行。我们探索的本地以及高度平均的包装分数作为振动参数的函数的演变，并比较我们的结果进行松弛实验球形颗粒状材料。
2000-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Substrate Effects on Spin Relaxation in Two-Dimensional Dirac Materials with Strong Spin-Orbit Coupling
了解二维材料中衬底对自旋动力学和弛豫的影响对于自旋电子学和量子信息应用具有重要意义。然而，决定衬底对自旋弛豫的影响的关键因素，特别是对于具有强自旋轨道耦合的材料，还没有得到很好的理解。在这里，我们进行了第一性原理实时密度矩阵动力学模拟与自旋轨道耦合（SOC）和电子-声子和电子-杂质散射的量子描述的支持/独立锗烯，一个原型强SOC二维狄拉克材料的自旋寿命。我们发现，不同的衬底上的自旋寿命的影响可以令人惊讶地不同的两个数量级。我们发现，衬底效应对$τ_s$是密切相关的SOC场各向异性，改变自旋翻转散射矩阵元素的衬底诱导的修改。我们提出了一个新的电子量，称为自旋翻转角$θ^{\uparrow\downarrow}$，来表征谷间自旋翻转散射引起的自旋弛豫。我们发现自旋弛豫速率与$\mathrm{sin}^{2}\left(θ^{\uparrow\downarrow}/2\right)$的平均值近似成正比，可以作为控制自旋弛豫的指导参数。
2022-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dynamic Model of Super-Arrhenius Relaxation Rates in Glassy Materials
我们提出，在玻璃材料中观察到的超阿克里乌斯弛豫速率是由在降低温度下增加分子数量的热成核重排决定的。在我们这个机制的模型中，剪切转变区（STZ）附近的弦状波动提供了重排可以传播的路线，并且与足够长的弦相关的熵允许重排能量稳定地分布在周围的材料中。我们进一步假设，在足够低的温度下，这些波动是本地化的挫折限制域之间的接口。我们的结果是一个修改后的Vogel-Fulcher公式，在低温下，跨越到一个简单的阿克里乌斯定律，作为玻璃的变化，从固体状液体状。为了在交叉区域实现与实验的一致，我们需要对挫折限制域的行为做出在我们看来过于强烈的假设。
2005-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Percolation-driven $β$ -relaxation enables resonant acceleration of crystallization in amorphous phase-change materials
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；Institute of Physics (IA), RWTH Aachen University（亚琛工业大学物理研究所）；Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik II (IWE II), RWTH Aachen University（亚琛大学电气工程材料研究所II）；Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik I (IWEI), RWTH Aachen University（亚琛大学电气工程材料研究所I）；Center for Alloy Innovation and Design (CAID), State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学材料力学行为国家重点实验室合金创新与设计中心）；Department of Chemistry, Aarhus University（奥胡斯大学化学系）；CENSEMAT Center for Sustainable Energy Materials, Aarhus University（奥胡斯大学可持续能源材料中心）
通过共振激发β-弛豫，利用介电弛豫驱动的原子渗透加速非晶相变材料结晶过程。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quantum Spin Relaxation with THz Attempt Frequency in the 1/3-Fire, 2/3-Ice Ferrimagnet SmMn$_2$Ge$_2$
本研究在1/3-火、2/3-冰亚铁磁材料SmMn$_2$Ge$_2$中发现新型单自旋共振，通过交流磁化率测得类德拜共振的Orbach弛豫特性与太赫兹尝试频率，证实该弛豫源于畴界Mn自旋提供翻转场的Sm顺磁自旋，为奇异磁基态研究提供实验支撑。
2025-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden magnetism uncovered in charge ordered bilayer kagome material ScV_6Sn_6
本研究利用μ子自旋旋转谱学发现常规顺磁的电荷有序kagome材料ScV_6Sn_6存在隐藏磁性，结合同类体系结果表明电荷有序kagome晶格普遍存在时间反演对称性破缺。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Heterogeneous relaxation dynamics in amorphous materials under cyclic loading
利用分子动力学模拟研究了非晶玻璃材料在振荡剪切应变下的非均匀动力学行为。我们认为三维二元Lennard-Jones混合物远低于玻璃化转变温度。利用自重叠序参量和动态磁化率定量描述了结构弛豫和动力学非均匀性。我们发现，在足够小的应变振幅，均方位移表现出广泛的亚扩散平台和系统经历了约$10^4$周期几乎可逆的变形。在增加应变振幅时，以较短的时间间隔发生向扩散制度的过渡，并且松弛过程涉及大颗粒位移的间歇性爆发。粒子跳跃动力学和动态磁化率的详细分析表明，移动粒子聚集成团簇的大小增加，在较大的应变幅。最后，在连续的时间间隔的颗粒迁移率之间的相关性表明，动态促进变得越来越明显，在较大的应变幅度。
2013-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tailoring Relaxation Time Spectrum in Soft Glassy Materials
失平衡软材料的物理性质不仅与变形历史有关，而且与时间有关。在这项工作中，我们建议将这一主要缺点转化为增益通过施加控制变形场来定制流变性能。我们利用这样的事实，即一定大小的变形场可以防止老化的软玻璃质材料中的粒子占据能量阱达到一定深度，从而仅填充更深的阱。我们采用了两种不同的微观结构的软玻璃材料，并表明，在老化的同时，变形场的强度增加，导致弛豫时间的频谱变窄。我们相信，原则上，这种哲学可以通过改变性质和动力强度而普遍应用于不同种类的玻璃材料。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Comparative study of the physical properties for the A$_2$TiX$_6$ (A= Cs or NH$_4$ and X= Cl or Br) vacancy-ordered double perovskites
空位有序双钙钛矿（VODP）由于其优异的稳定性而成为新兴的可再生能源材料。本文采用第一性原理计算研究了A $_2$ TiX $_6$（A= Cs或NH $_4$，X= Cl或Br）有机/无机卤化物VODP的结构、电子和光学性质.结果表明，这些化合物具有高稳定性、合适的带隙和优异的光吸收性能。Cs $_2$ TiBr $_6$和（NH $_4$）$_2$ TiBr $_6$钙钛矿的能带结构计算显示直接带隙分别约为1.77和1.59 eV，预测这些材料是理想的应用于太阳能电池。所研究的材料在可见光区具有105 cm $^{-1}$量级的高吸收系数。我们的研究可以提供一种方法来确定稳定的，生物友好的和高效的光吸收材料用于光电和光伏器件。
2023-02-24 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
