Anomalous Hall Effect in Magnetite: Universal Scaling Relation Between Hall and Longitudinal Conductivity in Low-Conductivity Ferromagnets
本文系统地研究了低电导铁磁氧化物Fe $_{3-x}$ Zn $_x$ O $_4$中的反常霍尔效应(AHE),其中$x = 0$为$x = 0$,0.1和0.5。我们使用(001),(110)和(111)取向的外延Fe $_{3-x}$ Zn $_x$ O $_4$薄膜在不同氧分压下生长在MgO和蓝宝石衬底上来分析AHE对晶体取向,Zn含量,应变状态和氧缺乏的依赖性。尽管在磁特性和异常霍尔电导率$σ_{xy}^{\rm AHE}$和纵向电导率$σ_{xx}$超过几个数量级的幅度有很大的差异,一个通用的标度关系$σ_{xy}^{\rm AHE} \propto σ_{xx}^α$与$α= 1.69 \pm 0.08$被发现为所有调查的样品。我们的研究结果与最近的理论和实验结果一致,铁磁金属在脏的限制,其中运输是由金属导电。我们发现磁铁矿,跳跃运输盛行相同的标度关系。事实上,这种关系是独立的晶体取向,锌含量,应变状态,和缺氧表明,它是普遍的,特别是不依赖于性质的运输机制。
2008-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coherent generation of symmetry-forbidden phonons by light-induced electron-phonon interactions in magnetite
跨越相变的对称性破坏通常会导致选择规则的变化和光学模式的出现,这些光学模式可以通过光谱技术检测到或在泵浦-探测实验中相干产生。在二阶或弱一阶跃迁中,序参量的波动出现在有序温度以上,从而产生有趣的前体现象,如临界乳光。在这里,我们表明,在磁铁矿(Fe $_3$ O $_4$)光激发耦合到电荷顺序的临界波动和相干产生的有序相的结构模式高于Verwey过渡的临界温度。我们的研究结果是通过超快宽带光谱检测光学常数的相干振荡,并分析它们对温度的依赖性。为了揭示结构模式和电子激发之间的耦合,在Verwey跃迁的起源,我们结合我们的结果从泵浦-探测实验与自发拉曼散射数据和声子色散曲线和光学常数的理论计算。我们的方法是一个有效的工具来研究跨相变的临界波动的实时动态。
2017-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Raman evidence for dimerization and Mott collapse in $α$-RuCl$_3$ under pressures
我们在室温下对$α$ -RuCl $_3$进行了拉曼光谱研究,以探讨其在压力下的磁性和化学键的相变。Raman测量分辨出两个临界压力,约为$p_1=1.1$ ~GPa和$p_2=1.7$ ~GPa,涉及结构激发和磁激发之间非常不同的缠绕行为。随着压力的增加,在$p_1=1.1$ ~GPa范围内,$α$ -RuCl $_3$层发生了堆垛阶相变,表现为新的Raman声子模和适度的Raman磁化率调整. Ru面内拉曼模的异常软化和分裂为$p_2=1.7$ ~GPa下Ru-Ru键的面内二聚提供了直接证据。拉曼极化率随压力的增加而显著增强,二聚化后拉曼极化率急剧下降。我们认为该体系在$p_2=1.7$ ~GPa下发生Mott塌缩,转变为二聚关联带绝缘体.我们的研究表明Kitaev物理,磁性和化学键Kitaev化合物之间的竞争。
2018-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman and first-principles study of the pressure induced Mott-insulator to metal transition in bulk FePS$_3$
最近发现的一类基于过渡金属磷三硫属化物的二维材料具有反铁磁基态,在自旋电子学中具有潜在的应用。其中,FePS $ _{3} $是带隙为$\sim$ 1.5eV的莫特绝缘体。这项研究使用拉曼光谱以及第一性原理密度泛函理论分析研究了其结构和电子性质在压力下的稳定性。拉曼光谱揭示了两个相变在4.6 GPa和12 GPa标记的模式频率和对称允许模式的数目的压力系数的变化。FePS $_3$在4.6 GPa下从带隙为1.54 eV的环境单斜C2/m相转变为另一个单斜C2/m(带隙为0.1 eV)相,随后在12 GPa下又转变为金属三角P-31 m相。我们的工作补充了最近报道的高压X射线衍射研究。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure phase transitions in the quantum spin liquid candidate Na2Co2TeO6 probed by Raman spectroscopy
Aarhus University(奥胡斯大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);University of Tennessee(田纳西大学);WPI Advanced Institute for Materials Research (AIMR) and Institute for Materials Research (IMR), Tohoku University(东北大学材料研究所及先进材料研究机构);Purdue University(普渡大学)
通过金刚石对顶砧内的拉曼光谱研究,发现量子自旋液体候选材料Na2Co2TeO6在最高16.3 GPa压力下存在压力诱导相变,其压力范围可分为三个区域。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure induced ferromagnetic to antiferromagnetic phase transition in transition metal chalcogenide Cr$_{3}$Te$_4$
本研究通过高压拉曼、XRD和DFT计算,发现Cr$_{3}$Te$_4$在7.6 GPa以上发生铁磁到反铁磁相变,结构稳定至30 GPa,实验与理论一致。
2025-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Slow oxidation of magnetite nanoparticles elucidates the limits of the Verwey transition
磁铁矿(Fe 3 O 4)不仅是原始磁性材料,而且在T_V = 125 K附近的Verwey转变中起着重要作用,在T_V = 125 K以下,会发生复杂的晶格畸变和电子有序。Verwey转变被应变或化学掺杂效应抑制,从而产生有据可查的第一和第二阶制度,但顺序变化的起源尚不清楚。在这里,我们表明,缓慢氧化的单分散Fe 3 O 4纳米粒子导致一个有趣的变化的Verwey过渡,阐明掺杂的影响。在环境温度下暴露于各种固定的氧气压力导致在45-75天后初始下降到TV最小值低至70 K,随后在160天后恢复到95 K的恒定值,其在所有实验中持续老化时间长达1070天。基于掺杂和掺杂梯度效应的物理模型定量地解释了这种演变,并表明持久的95 K值对应于均匀掺杂磁铁矿的下限,因此为一阶制度。相比之下,进一步抑制到70 K的结果,从非均匀的应变,其特征的二阶区域。这项工作表明,纳米粒子的缓慢反应可以在纳米尺度上精确控制和分离均匀和不均匀的掺杂或应变效应,并为其他材料中复杂的电子和磁性相变提供了类似的见解。
2021-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical determination of the Raman spectra of MgSiO3 perovskite and post-perovskite at high pressure
我们使用密度泛函微扰理论,以确定第一次的压力演化的拉曼强度的矿物,两个高压结构的MgSiO3钙钛矿和后钙钛矿。在高压下,拉曼粉末光谱揭示了钙钛矿结构的三个主峰和后钙钛矿结构的一个主峰。由于两相的光谱差异很大,拉曼光谱可以用作相变的良好实验指示。
2006-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects on the Raman spectrum of $CaZnF_4$
在17 GPa的压力下,用拉曼扩散法研究了压力对$CaZnF_4$晶格振动的影响.大多数拉曼频率随着压力的增加而增加。在1.5GPa、10GPa和17GPa附近观察到三个压力诱导频率演化的奇异性。加压到17 GPa或更高的样品在释放后不会恢复到环境压力相,新相显示出与普通相不同的拉曼光谱。结果表明,$CaZnF_4$在1.5 GPa和10 GPa附近可能发生了突然的晶格形变,在17 GPa以上发生了不可逆相变。
2002-10-30 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
Raman studies of polycrystalline CaCu$_3$Ti$_4$O$_{12}$ under high-pressure
本文报道了多晶CaCu $_3$ Ti $_4$ O $_{12}$(CTO)在5.32 GPa压力下的Raman散射研究。研究了几种拉曼模式的压力依赖性。声子谱上没有观察到异常,从而表明T $_{h}$(Im $\bar 3$)结构在高达5.32 GPa的压力下保持稳定。确定了所观察到的模式的压力系数。这组参数用于评估在CCTO薄膜中产生的应力。
2003-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic interactions and the pressure phase-diagram of CuGeO3
利用Raman光谱研究了CuGeO 3的振动和自旋动力学。一个新的低温,高压相已被确定,并提出了压力-温度相图CuGeO 3。的有效交换相互作用,自旋Peierls间隙,和自旋Peierls温度的压力依赖性强有力地支持一个模型,其中下一个最近邻相互作用稳定SP基态。拉曼数据允许下一个最近邻相互作用的压力依赖性的定量估计。
1996-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-stiffened Raman Phonons in Group III Nitrides
压力诱导拉曼声子硬化的原子起源一直令人困惑,通常遵循多项式表达式,系数需要物理指示。在这里,我们表明,扩展的键序长度强度(BOLS)相关机制的压力域导致的分析解决方案连接的压力诱导拉曼声子硬化直接的键合身份的试样和响应的键合身份所施加的刺激。结果表明,压致拉曼声子的蓝移是由于压应力引起的键压缩和能量储存引起的。预测和实验测量之间的协议导致的多项式系数的详细形式,这提供了一个原子的理解的物理机制的外部压力引起的能量增益,热致键膨胀以及确定模式原子的结合能在试样。
2008-01-05 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure investigations of CaTiO3 up to 60 GPa using X-ray diffraction and Raman spectroscopy
在这项工作中,我们研究了钛酸钙(CaTiO 3- CTO)使用X射线衍射和拉曼光谱分别高达60和55 GPa。这两个实验表明,正交Pnma结构保持稳定的最高压力测量,在矛盾的从头计算预测。压缩数据与二阶Birch-Murnaghan状态方程的拟合得到体积模量K 0为181.0(6)GPa。正交畸变被发现略有增加的压力,在协议与以前的实验在较低的压力和压力下的钙钛矿的演变的一般规则。高压偏振拉曼光谱也使我们能够澄清CTO的拉曼模式分配,并确定对应于八面体的刚性旋转,A-阳离子位移和Ti-O键拉伸的模式。拉曼签名,然后讨论的压缩机制。
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Orthorhombic boron oxide under pressure: in situ study by X-ray diffraction and Raman scattering
在室温下,用同步辐射X射线衍射和喇曼散射原位研究了高压下硼氧化物的正交相PDMATHABMM_2 O_3。已经发现\b{eta} -B2 O3的体积模量为169(3)GPa,这与我们的从头计算很好地一致。在常压下测量了\b{eta} -B_2 O_3的拉曼光谱和红外光谱,将实验观察到的谱带与理论计算的谱带进行了归属,并进行了模式归属。根据Raman位移随压强的变化数据,结合状态方程数据,计算了实验观测到的所有Raman谱带的Grüneisen参数。合成了10 B同位素富集的\b{eta} -B_2O_3,研究了硼同位素取代对Raman光谱的影响。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Combined Raman scattering and ab initio investigation of pressure-induced structural phase transitions in the scintillator ZnWO4
室温拉曼散射测量ZnWO 4高达45 GPa。我们报告的所有拉曼活性声子的低压黑钨矿相的压力依赖性。随着压力的增加,新的拉曼峰出现在30.6 GPa由于可逆的结构相变的扭曲单斜b-fergusonite型相的发病。低压和高压相共存,从30.6 GPa到36.5 GPa。除了拉曼测量,我们还报告从头算总能量和晶格动力学计算的两个阶段。这些计算帮助我们确定的高压相的晶体结构,并分配在黑钨矿和b-fergusonite相观察到的拉曼模式。基于从头计算,我们提出的第二个相变发生在57.6 GPa的b-fergusonite相的正交Cmca相。本文还计算了ZnWO_4的晶格参数和原子位置随压力的变化,并给出了相应的物态方程。
2008-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Raman and x-ray diffraction investigations on BaMoO4 under high pressures
X射线衍射和Raman散射研究表明,在5.8GPa时,白钨矿结构的钡钨发生了一级相变,转变为同结构的钡钨(BaW_2O_3)结构(I ~ 2/a,Z=4),在7.2- 9.5GPa时,钡钨转变为另一种相。从15.8 GPa释放压力时,初始阶段恢复,这意味着所观察到的结构修改是可逆的。
2006-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous compressibility in 1T$^\prime$ MoTe$_{2}$ single crystal:High pressure Raman and structural studies
使用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱测量对1 T $^\prime$ MoTe $_{2}$进行了详细的高压研究,压力高达约30.5 GPa。高压XRD测量显示没有结构转变。在8.4 ~ 12.7GPa的压力范围内,所有的晶格参数都呈现出异常的变化。发现样品的压缩率在12.7GPa以上比在8.4GPa以下降低了近4倍。在拉曼模式中的异常对应于坐在单位单元表面的钼原子的平面外振动表明可能介导的差分应变内的单位单元的强电子声子耦合。
2020-01-06 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure Raman study of L-alanine crystal
在0.0 - 32千巴范围内的压力依赖的拉曼散射研究进行了L-丙氨酸,以研究其外模声子谱的晶体中的相变。对光谱的仔细分析表明,低能Raman模在频率和强度上都有变化,在26 ~ 28 kbar之间观察到外模的分裂,表明D_2正常相发生了跃迁。给出了外模的压力系数。
2000-01-14 cond-mat.mtrl-sci
In-situ high-pressure Raman scattering studies in PbWO4 up to 48 GPa
在以氖为传压介质的金刚石压砧装置中,研究了压力对PbWO_4拉曼光谱的影响。在6.8 GPa的拉曼光谱中检测到的变化作为一个结构的相变从四斜晶系白钨矿结构的单斜晶系PbWO 4-III结构的结果。两个额外的相变在15.5和21.2 GPa检测到以前未知的结晶相IV和V。最后一个保持稳定高达43.3 GPa。在47.7 GPa下,所有拉曼模式消失,这可能是由压力引起的非晶化。所有的结构变化都是可逆的,即白钨矿相在环境压力下恢复。然而,PbWO 4-III相的两个最强烈的模式仍然存在完全减压后,这表明这一阶段作为一个少数亚稳相共存的白钨矿相压力释放后。拉曼模式的波数和它们的压力依赖性的报告为四个结晶相。目前报道的结果与以前的研究进行了比较。
2015-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Lifshitz transition in NbP: Raman, x-ray diffraction, electrical transport and density functional theory
我们报告的高压拉曼,同步X射线衍射和电输运的Weyl半金属铌磷和钽的研究与第一性原理密度泛函理论(DFT)分析。NbP的一阶拉曼模式的频率硬化与压力的增加,并表现出一个斜率的变化在P $_c$ $\sim$ 9 GPa,其电阻率表现出最小值在P $_c$。在P $_c$处,NbP的体积模量随压力变化,从207 GPa变化到243 GPa。使用DFT计算,我们表明,这些异常与压力诱导的Lifshitz转变,其中涉及的电子和空穴口袋在其电子结构的外观。与此相反,TaP和DFT计算的拉曼和同步X射线衍射实验的结果表明,TaP是相当强大的压力下,不进行任何相变。
2017-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions and amorphization of M2AgF4 (M = Na, K, Rb) compounds at high pressure
我们报告的结果拉曼光谱高压研究的碱金属氟Argentates(M2 AgF 4,其中M=Na,K,Rb)与理论和X射线衍射研究的K成员的系列。理论密度泛函计算预测了K2 AgF 4的两个结构相变:一个是从低压单斜P21/c(β)相到中压四斜I4!2d结构在6 GPa,另一个高压三斜P1!58 GPa的阶段。然而,拉曼光谱和X-射线衍射数据表明,这两种多晶型形式的K2 AgF 4以及其他两个氟代argentate阶段的研究进行非晶化的压力低至几个GPa。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural phase transition of ternary high-k dielectric SmGdO3: Evidence from ADXRD and Raman Spectroscopic Studies
采用高压同步辐射角色散X射线衍射(ADXRD)技术,在室温下对SmGdO_3(SGO)进行了高达25.7GPa的研究。ADXRD结果表明,在约8.9 GPa的压力下,从环境单斜相到六方相的可逆压力诱导相变。用三阶Birch-Murnaghan状态方程拟合得到单斜相和六方相的零压体积模量分别为B 0 = 132(22)和177(22)GPa。压力相关的显微拉曼光谱进一步证实了相变。计算了SGO各相对应的不同拉曼模式的模式Gruneisen参数和压力系数。
2014-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of graphite with water as the pressure medium
本研究以水为传压介质开展最高9.9GPa的石墨-水混合物高压拉曼光谱研究,观测并追踪了富石墨区的三个拉曼特征及富水区的振动带与O-H伸缩模,发现8GPa以上压力依赖斜率较此前报道降低,凸显更高压研究的必要性。
2025-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature and high pressure Raman and x-ray studies of pyrochlore Tb$_2$Ti$_2$O$_7$ : phonon anomalies and possible phase transition
我们对Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$单晶进行了温度和压力相关的拉曼和X射线测量。我们把观察到的声子的反常温度依赖性归因于声子-声子非谐相互作用。准谐波和非谐波贡献的声子频率的温度依赖性的变化定量估计使用模式Grüneisen参数来自压力依赖的拉曼实验和体积模量从高压X射线测量。此外,我们的拉曼和X射线数据表明,在$\sim$ 9 GPa的烧绿石晶格的微妙的结构变形。我们讨论了可能的影响,我们的研究结果上的自旋液体行为的Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$。
2009-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced phase transition in pyrochlore iridates (Sm$_{1-x}$Bi$_x$)$_2$Ir$_2$O$_7$ ($x =$ 0, 0.02, and 0.10): Raman and X-ray diffraction studies
本研究结合高压同步辐射 X 射线衍射与 Raman 散射,揭示 Bi 掺杂会降低焦绿石铱酸盐的同结构相变压力,并将声子线宽异常归因于电子-声子耦合减弱。
2024-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman Scattering of Metals to Very High Pressures
我们回顾了拉曼技术和金刚石对顶砧技术的最新发展,这些技术可以在兆巴压力范围内测量金属的拉曼光谱。拉曼技术包括全息透射光学和带有CCD阵列探测器的单级光谱仪。合成高纯度金刚石和角激发几何形状的使用大大减少了杂散背景散射,这使得在金属中可观察到非常弱的拉曼峰。我们给出了几个研究的例子,包括六方密排(hcp)$ε$ -Fe,Fe $_{(1-x)}$,Ni ${_x}$,Re和最近发现的高温超导体MgB $_2$。声子模式与压力的位移用于确定模式Grüneisen参数,估计剪切弹性模量,并提供结构和电子跃迁的信息。
2001-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering investigation of the pressure induced structural phase transition in LaCrO3
为了研究LaCrO 3中正交晶系Pnma相到菱方晶系R-3C相结构转变的起源,我们报道了用Raman散射探测的稀土(R)正铬酸盐(RCrO 3)中钙钛矿畸变的压力依赖性。压力引起的八面体倾斜模式的变化表明,倾斜畸变被抑制在LaCrO 3和RCrO 3家族的其余成员增强。两种相反压力行为之间的交叉发生在临界R离子半径1.20 Å处。我们试图通过探测对Cr-O和R-O的平均键强度敏感的拉曼声子模式,建立这种不寻常的交叉和Cr-和R-位点处的可压缩性之间的关系。最后,我们研究了CrO 6和RO 12多面体的键长分裂,以确定多面体自畸变在确定钙钛矿畸变的压力依赖性演化中的作用。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci
High pressure anomalies in exfoliated $MoSe_2$: Resonance Raman and X-ray diffraction studies
对液体剥离法制备的3-4层$MoSe_2$进行了详细的高压共振拉曼光谱($RR$)和X射线衍射($XRD$)研究。环境$XRD$图案和$RR$光谱的分析表明存在三斜相以及其母六方相。主要拉曼模式的压力演化及其半峰全宽($FWHM$)分别在约13 GPa和33 GPa处显示出斜率变化。在约13 GPa下观察到减压($H$)相对于欧拉应变($f_E$)的线性行为的斜率变化。在相同压力下,$E_{2g}^1$和$A_{2u}^2$模式的$FWHM$值中的最小值指示电子拓扑转变($ETT$)。在33 GPa以上,样品完全转变为三斜结构,这表明应变在二维材料的结构和电子性质中的重要性。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural phase transition and suppression of Jahn-Teller distortion in the quadruple perovskite structure
通过原位同步辐射X射线衍射和静水压力下的拉曼光谱,我们研究了四重钙钛矿LaMn 7 O 12的结构稳定性。在34 GPa,数据揭示了一个一阶结构相变从单斜I2/m立方Im-3对称性,其特征在于由一个明显的收缩的晶胞和拉曼声子模式的显着修改。相变的特征还在于抑制了环境单斜相中存在的Jahn-Teller畸变。此外,20 GPa以上的压力,突然和同时扩大观察到几个拉曼模式,这表明一个相当大的电子-声子相互作用和初期的电荷迁移率的发病。考虑到LaMn_7 O_(12)在室温下是顺磁性绝缘体,并且高压Im-3相的Jahn-Teller畸变被冻结,我们认为该相可能是一个潜在的候选者,可以在没有晶格参与的情况下主办纯电子绝缘体-金属转变
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-dependent Semiconductor to Semimetal and Lifshitz transitions in 2H-MoTe$_2$: Raman and First-principles studies
体2 H-MoTe $_2$高达$\sim$ 29 GPa的高压拉曼光谱显示出两个相变(在$\sim$ 6和16.5 GPa),这是使用第一性原理密度泛函理论计算分析。在6 GPa的转变是由A $_{1g}$和E $^{1}_{2g}$拉曼模式频率的压力系数以及它们的相对强度的变化来标记的。我们的计算表明,这是一个同构的半导体到半金属的过渡。在$\sim$ 16.5 GPa的转变被确定与拉曼模式的线宽的变化,以及在其频率的压力系数。我们的理论分析清楚地表明,结构保持不变,高达30 GPa。然而,费米面的拓扑结构的演变作为压力的函数,和突然出现的电子和空穴口袋P $\sim$ 20 GPa标志着一个Lifshitz转变。
2017-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic CuCrO2 under High Pressure: In-Situ X-Ray Diffraction and Raman Spectroscopic Studies
用原位X射线衍射和拉曼光谱研究了铜铁矿化合物CuCrO_2在23.2和34 GPa压力下的压缩行为。X射线衍射数据表明,周围菱面体结构的稳定性高达~ 23 GPa。材料在轴向压缩中表现出大的各向异性,c轴压缩系数c= 1.2610-3(1)GPa-1,a轴压缩系数a= 8.9010-3(6)GPa-1。我们的XRD数据显示衍射峰的不可逆加宽。压力体积数据当拟合到三阶Birch-Murnaghan状态方程时给出体积模量值,B 0 = 156.7(2.8)GPa,其压力导数B 0 '为5.3(0.5)。拉曼测量中观察到的所有振动模式都显示出压力硬化。在~24 GPa出现了一个新的模,表明化合物发生了结构相变。我们的XRD和拉曼光谱的结果表明,CuCrO 2在压缩下可能会转变为有序的岩盐型结构。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of pressure-induced structural phases in bulk black phosphorus: a combined x-ray diffraction and Raman study up to 18 GPa
本文报道了用同步辐射X射线衍射和拉曼光谱研究了压力在12.2 GPa和18.2 GPa下引起的块状黑磷的结构相变。最近,黑磷由于其独特的性质引起了人们的广泛关注,但在体相体系中,一些基本问题仍然是开放的。关于存在的拉曼光谱高于10 GPa,这不应该被观察到在一个元素简单的立方系统,我们提出了一个新的解释归因于一个关键的作用,在拉曼实验中发生的非流体静力学条件。最后,拉曼和XRD数据的综合分析使我们能够获得定量信息的存在和不同的结构相之间的共存程度从~5至~15 GPa。这一信息可以有一个重要的作用,在理论研究的压力引起的结构和电子相变的黑磷。
2018-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of graphene at high pressure: substrate and pressure transmitting media effects
采用极性和非极性压力传输介质(PTM)研究了在多晶铜上化学气相沉积生长的石墨烯的拉曼光谱的压力演化。G和2D拉曼谱带表现出类似的压力斜率的PTM无论任何无意的初始掺杂和/或应变的样品。我们的分析表明,任何压力引起的电荷转移效应是微不足道的影响石墨烯的压力响应。这是由由于压力引起的衬底收缩引起的机械应力和衬底到石墨烯层的转移效率以及PTM-石墨烯相互作用决定的。对于非极性PTM,在PTM固化状态下观察到石墨烯的特殊压力行为,类似于独立石墨烯的压力行为。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative High Pressure Raman Study of Boron Nitride Nanotubes and Hexagonal Boron Nitride
对氮化硼多壁纳米管的高压拉曼实验表明,在~ 12 GPa时,~ 1367 cm-1处的振动模强度消失,并且在减压下不会恢复。相比之下,六方氮化硼的高压拉曼实验显示出在约13 GPa下从六方到纤锌矿的相变的明显特征,这在减压时是可逆的。这些结果与碳纳米管和石墨的压力行为进行了对比。
2006-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure-dependent structure of BaZrO$_3$ crystals as determined by Raman Spectroscopy
电介质钙钛矿BaZrO $_3$的结构,长期以来已知在室温下是立方的,没有任何结构相变随温度的变化,最近已经有争议,具有不同的基态结构,具有较低的对称性,涉及八面体旋转。压力相关的拉曼散射测量可以识别能量相邻的多晶型物的层次结构,从而有助于理解其在大气压下的基态结构。在这里,拉曼散射光谱的高品质BaZrO $_3$单晶生长的光学浮区法进行了研究,从1大气压到42 GPa的压力范围内。首先,基于在大气中测量的红外光谱和拉曼光谱的分析,发现所有观察到的振动模式可以根据立方$Pm\bar{3}m$结构来指定。此外,通过施加压力,两个结构相变被发现在8.4和19.2 GPa,一个从立方到菱形$R\bar{3}c$相和另一个从菱形到四角$I4/mcm$相。基于两次压力诱导的结构相变,证实BaZrO $_3$在室温和常压下的真实基态结构为立方相,而菱面体相是最接近的第二种。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci
A Raman Investigation of PbZr0.94Ti0.06O3 Ceramics Under High-Pressures
本文研究了PbZr(0.94}Ti(0.06)O_3的Raman光谱随流体静压的变化。新的结构相的基础上进行的PZT系统在室温和高压下具有不同的Ti浓度以前的工作进行了鉴定。结果表明,PbZr(0.94}Ti(0.06}O3)在3.7 GPa压力下呈现丰富的相序:菱方(LT){0.3 GPa}正交(I){2.9 GPa}正交(I ')。这一顺序不同于PbZr(0.90)Ti(0.10)O3的顺序,表明富锆PZT体系的浓度-压力相图是一个非常有趣的现象。
1999-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Simulating Raman Spectra using molecular dynamics, and identification of high-pressure phases III and IV in hydrogen
我们提出了一种从从头计算分子动力学(MD)模拟中提取高温拉曼光谱强度的方法。该方法适用于高度非谐的情况下,致密的氢高达500 K的压力范围从180 GPa到300 GPa。在加热或加压时,我们发现在相III-IV边界的实验条件下的一级相变。拉曼振子与实验的直接比较提供了在MD中发现的细微不同结构之间的出色区分。我们发现候选结构的拉曼光谱与实验符合得很好。在高温模拟中获得的新相采用动态的简单六方结构,具有三种层类型:自由旋转的氢分子,静态六方三聚体和旋转六方三聚体。我们发现,以前计算的结构相IV是不一致的实验,它们的外观在模拟是由于有限的尺寸效应。
2013-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Re-entrant transition in NbS3 Phases: Combined Raman Scattering and X-ray Diffraction Study
我们报告的电荷密度波状态下的两个NbS 3相三斜(第一阶段)和单斜(第二阶段)在室温下的压力下的演变。拉曼和X射线衍射(XRD)技术的应用。对单斜相在压力下的X射线研究表明,在低于和高于7 GPa的不同速率下,晶格压缩,但空间群对称性没有变化。两个相的拉曼光谱随压力的变化类似;在6-8 GPa范围内,所有峰几乎消失,表明从绝缘态到金属态的转变,并且在8 GPa以上出现新位置的峰。结果表明,抑制周围的电荷密度波和随后的恢复与新的订单高于8 GPa。
2019-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Lattice instability, anharmonicity and Raman spectra of BaO under high pressure: A first principles study
碱土金属氧化物,特别是MgO和CaO在地球下地幔中占主导地位,因此,探索这类化合物的高压行为具有重要的地球物理研究意义。在所有这些化合物中,BaO在0- 1.5Mbar压力范围内表现出丰富的多晶型。静态焓计算表明,在5.1,19.5,120 GPa压力下,BaO分别经历了NaCl型(B1)$\rightarrow$ NiAs型(B8)$\rightarrow$畸变CsCl型(d-B2)$\rightarrow$ CsCl型(B2)的压致结构相变。发现B1 $\rightarrow$ B8 $\&$ B8 $\rightarrow$ d-B2跃迁本质上是一级跃迁,而d-B2 $\rightarrow$ B2是二级或弱一级相变。有趣的是,d-B2相在宽的压力范围内显示出稳定性,$\sim$ 19.5-113 GPa。力学和动力学的稳定性的环境和高压相证明通过计算的弹性常数和声子色散曲线,分别。在高压下,B8,d-B2和B2相分别观察到明显的声子软化和沿M方向的软声子模。压力依赖的拉曼光谱表明,在压力下的相变从d-B2拉曼非活性相。总之,本研究提供了一个全面的了解背后的压力引起的结构相变的BaO的机制。
2022-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Raman signatures of pressure induced electronic topological and structural transitions in Bi2Te3
我们报道了3.6GPa下电子拓扑跃迁(ETT)和~ 8 GPa下菱面体(α-Bi_2Te_3)到单斜(β-Bi_2Te_3)结构跃迁的拉曼特征。在ETT开始时,在107 cm-1附近出现了一个新的拉曼模式,该模式随压力而无色散。在~ 8 GPa的结构转变的标志是A1 g和Eg模式频率的压力导数的变化,以及由115 cm-1和135 cm-1附近的新模式的出现。在α相和β相都确定了模Grüneisen参数。
2011-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hydrostatic pressure dependence of the luminescence and Raman frequencies in polyfluorene
本文研究了聚[2,7-(9,9 '-二(2-乙基己基))芴]在0-100 kbar静水压下的光致发光(PL)、吸收和拉曼散射。在大气压下观察到的良好定义的PL和相关的振动学在本体样品中在20 kbar左右急剧变化,而对于薄膜样品在35 kbar左右急剧变化。超过这些压力的PL发射从骨干被淹没的强峰,由于聚集体和酮缺陷在2.1-2.6 eV的区域。拉曼峰向更高的能量移动,并在更高的压力下表现出意想不到的反共振线形,表明强的电子-声子相互作用。
2003-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Efficacious calculation of Raman spectra in high pressure hydrogen
我们提出并评估了一种有效的方法来模拟拉曼光谱的分子动力学(MD)计算{ \it没有}定义正常模式。我们将该方法应用于高压氢在高温“第四阶段”:塑料晶体中的固定声子本征模的传统图片打破。投影轨迹到同相分子拉伸被证明是许多数量级的速度比极化率计算,允许在高温下的统计平均。模拟扩展到亚稳态制度,并确定几个制度与不同的时间尺度上,这是表现出的拉曼光谱中的功能在当前的实验极限的解析度。在本文中,我们集中在方法上,在先前的论文中给出了第四相氢的结构的更全面的描述
2014-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering study of InAs nanowire under high pressure
在金刚石对顶砧装置上研究了以纤锌矿结构为主的InAs纳米线在高达58 GPa的静压下的声子模。随着压力的增加,伽马点的TO和LO以及其他光学声子频率线性增加,而LO的TO分裂减小。记录的拉曼模式已被用来确定模式Gruneisen参数,也玻恩横向有效电荷的值。计算的Borns横向有效电荷表现出线性减少,增加压力意味着在压缩下的纳米线的共价性增加。当E1带隙能量接近激发能时,拉曼模的强度有很强的增强,这一点已经用共振拉曼散射进行了讨论。在10.87 GPa以上的压力下观察到了结构相变的迹象。我们认为这种转变可能是从纤锌矿相到岩盐相,但还需要进一步的实验和理论证实。
2014-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra of MgB2 at high pressure and topological electronic transition
在室温下测量了MgB 2陶瓷样品的拉曼光谱作为压力高达32 GPa的函数。在正常条件下的光谱包含一个非常宽的峰在~590 cm-1的E2 g声子模式。该模式的频率在5至18 GPa的压力区域中表现出很强的线性依赖性,而在该区域之外,压力引起的频移的斜率减小了约2倍。声子模式的压力依赖性高达~ 5GPa,表现出斜率的变化以及频率与压力行为的“滞后”效应。压力下E2 g模行为的这些奇异性支持MgB 2可能经历压力诱导的拓扑电子跃迁的建议。
2001-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Infrared and Raman spectroscopy measurements of a transition in the crystal structure and a closing of the energy gap of BiTeI under pressure
BiTeI是一个巨大的Rashba自旋分裂系统,最近有人提出在高压下会出现非中心对称的拓扑相。我们研究了这种化合物的光学性质,反射率和透射率,压力高达$15$ GPa。在高于$p \sim 9$ GPa时,光学电导率中的间隙特征消失,并且在高达至少$15$ GPa时不会重新出现。与本征掺杂的电荷载流子相关的等离子体边缘在$9$ GPa下通过相变被涂抹掉。使用高压拉曼光谱,我们遵循BiTeI的振动模式,提供了额外的明确的证据表明,在9 GPa的过渡涉及晶体结构的变化。这种晶体结构的变化可能抑制了高压拓扑相的发生。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Boron phosphide under pressure: in situ study by Raman scattering and X-ray diffraction
在金刚石对顶砧装置上,利用X射线衍射和拉曼散射对立方磷化硼进行了原位研究。得到了B_0 = 174(2)GPa的体弹性模量,这与我们的从头算结果非常吻合。拉曼位移作为压力的函数的数据,结合状态方程数据,使我们能够估计锌的晶体结构的TO和LO模式的Grüneisen参数,γGTO = 1.16和γGLO = 1.04,就像在其他AIIIBV类金刚石相的情况下,γGTO > γGLO = 1。我们还建立了有效电光常数α的压力依赖性是导致TO和LO模的相对强度从0.1 MPa时的ITO/ILO ~0.25到45 GPa时的ITO/ILO ~2.5的强烈变化的原因,我们也发现实验和理论之间的良好一致性。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Universal diamond edge Raman scale to 0.5 terapascal: The implication to metallization of hydrogen
最近在产生高达Terapascal值的静压方面的进展为研究具有不寻常特性的新材料提供了机会,例如氢的金属化和高温超导性。然而,对高于~0.3 Terapascal的压力的评估是一个挑战。我们报告了一个通用的高压规模高达~0.5 terapascal,基于与Au的状态方程相关的应力金刚石砧的拉曼边缘的移位,并且不需要额外的压力传感器。根据新的比额表,与现有比额表的外推法相比,压力值在约0.5千帕时大幅降低20%。我们比较了最高静压下H2的可用数据。我们表明,发病的建议金属化的分子氢报告不同的团体是一致的,当校正与新的规模,可以与各种理论预测。
2022-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced lattice expansion and phonon softening in layered $ReS_2$
本文报道了从单晶中机械剥离的$ReS_2$样品的高压X射线衍射和详细的系统拉曼光谱测量。在6 GPa以上观察到一些新的布拉格峰出现,表明在三斜晶系结构中从畸变$1T$到畸变$1T$ $^{\prime}$的结构转变。在相同的压力范围内,新的拉曼模式的出现证实了这一点。在15-25 GPa的压力范围内,在变形的$1T$ $^{\prime}$相中观察到对应于$Re$原子振动的拉曼模式的软化。在相同的压力范围内,发现体积的反常变化是由晶格膨胀引起的。体积膨胀与层的滑动有关,导致八面体变形和八面体体积增加。相对于低于15 GPa的数据,发现样品在25 GPa以上是不可压缩的。这也反映在拉曼模式随压力的变化中。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Raman features of silicon nanowires under high pressure
硅纳米线(SiNWs)(直径< 10 nm)在高压(<= 15 GPa)下转变为具有明显声子限制的刚性条纹状结构的潜力,而不是按照先前的报告的非晶化,使用原位拉曼光谱进行了证明。新观察到的二阶横向光学(2TO)拉曼模式分裂为2TO(L)和2TO(W)声子模式在>= 5 GPa建立了这些硅纳米线的高度各向异性和模式依赖的压力响应。与其他纳米结构硅和体硅相比,该新型结构的性能在增加的线性模量、更局部化的声子限制和更少的非谐性方面更优越。
2010-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Fingerprint of Pressure-Induced Phase Transitions in TiS3 Nanoribbons: Implications for Thermal Measurements under Extreme Stress Conditions
二维层状三硫属化合物材料由于其优异的力学、热学性能以及在光电子和纳米电子器件中的应用,近年来引起了科学界的广泛关注。报道了采用直接固-气反应法生长的高质量多层TiS 3纳米带中Ag的面外拉曼模式的压力依赖性,推导了其跨面热膨胀系数,并通过声子谱分析阐明了TiS 3纳米带的力学稳定性和热学性质.拉曼光谱研究在高压下(高达34 GPa)使用金刚石压砧细胞确定四个突出的银拉曼带;在557 cm-1的带在压缩下软化,和其他在175,300,和370 cm-1显示正常硬化。声子模频率的异常和软声子谱线宽度的过度加宽(约13 GPa)归因于可逆结构转变的可能发生。从Ag软模频率(557 cm-1)与压力外推曲线推断出在43 GPa下的完整结构相变,与最近报道的理论预测一致。利用实验得到的Raman模的Grüneisen参数i,估算出室温下TiS 3纳米带的横面热膨胀系数Cv为1.32110 - 6 K-1。所观察到的结果预计将是有用的校准和下一代纳米电子和光学器件在极端应力条件下的性能。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Recovery of Si-IV nanowires from extreme GPa pressure
我们使用拉曼光谱与透射电子显微镜和DFT模拟串联显示,极端(GPa)的压力将硅纳米线的相从立方(Si-I)转换为六方(Si-IV),同时保持纳米线的圆柱形形态。TO模的原位拉曼散射证实了在9 GPa附近的高压Si-I到Si-II相变。TO声子的拉曼信号显示在9至14 GPa的范围内强度降低。然后,在17 GPa下,它不再是可检测的,表明在14至17 GPa范围内的第二相变(Si-II到Si-V)。还示出了从金刚石压砧室实验中恢复单个硅纳米线中的外来相达到17 GPa。拉曼测量表明Si-IV作为加压纳米线减压后的主导相。透射电子显微镜和电子衍射确认在个别纳米线的结晶Si-IV域。计算电磁模拟表明,拉曼激光探针的加热可以忽略不计,并且近流体静压力是形成六边形硅纳米线的主要驱动力。
2016-02-07 cond-mat.mtrl-sci
New high-pressure phase and equation of state of Ce2Zr2O8
在本文中,我们报告了一个新的高压菱面体相Ce 2 Zr 2 O 8观察到高压角色散X射线衍射和拉曼光谱研究高达近12 GPa。Ce 2 Zr 2 O 8的常压立方相转变为菱面体结构超过5 GPa的晶格中的微弱的扭曲。晶胞体积的压力演化表明,在5 GPa以上的压缩性的变化。高压菱面体相的晶胞参数为:ah = 14.6791(3)Ω,ch = 17.9421(5)Ω,V = 3348.1(1)Ω 3。利用群-群关系得到了母相立方相(P2_13)和菱方相(P3_2)之间的结构关系。所有的立方相的拉曼模式与压力呈线性演化,最硬的一个在197 cm-1。高压相的一些喇曼模随压力呈非线性演化,发现一个低频模随压力软化.本文还报道了Ce_2Zr_2O_8的压缩性、状态方程和喇曼模的压力系数.
2012-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Tuned Magnetism and Bandgap Modulation in Layered Fe-Doped CrCl3
该研究结合第一性原理计算与多种实验技术,探究层状Fe掺杂CrCl3在压力下的结构、磁性和带隙特性,揭示压力诱导的磁成分竞争与转变,为其压力可调应用提供理论与实验依据。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el