Wave and uncertainty properties of electrons in crystalline solids
本文导出了晶体金属和半导体周期势中载流子的粒子性质和波动性质之间的关系。利用准动量的性质讨论了周期势中电子和空穴的粒子态，而波态则用布洛赫波的波包描述.这两个方面相结合，推导出了任意非抛物性和非球性能带的QM-波长关系。定义了一个有效质量，将电子的平均速度与量子点的有效质量联系起来，并将其用于计算窄禁带半导体、石墨烯和拓扑绝缘体表面态中电子波长的能量依赖性。导出了周期势场中电子准动量与其空间坐标之间的测不准关系。需要强调的是，所描述的性质适用于平均（非瞬时）电子行为。类比之间的波动和不确定性性质的电子在晶体固体和那些在真空中被跟踪。
2019-03-20 cond-mat.mes-hall
Low friction and rotational dynamics of crystalline flakes in solid lubrication
固体在无公度接触时表现出低摩擦、“超润滑”和滑动。对于石墨表面上的石墨烯薄片，超润滑滑动仅仅是暂时的，这是由于薄片从与基底不相称的接触旋转到与基底相称的接触。我们研究这种旋转通道的摩擦在一个原型几何的细观和宏观固体润滑。通过分子动力学模拟和理论论证，我们发现由移动、旋转石墨烯薄片润滑的两个表面在被随机取向的钉扎石墨烯片覆盖时也表现出与理想的不相称接触一样的稳定的超润滑滑动。对于公度表面，我们发现了一个低摩擦状态在低温下，无公度状态不会被破坏的热涨落。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Electron polarizability of crystalline solids in quantizing magnetic fields and topological gap numbers
本文提出了一种用量子化磁场修正晶体能谱的静态电子极化率理论。有人认为，极化率的强烈影响的非耗散霍尔电流的存在下，诱导的交叉电场和磁场：这些甚至可以改变它的符号。结果详细说明了一个二维正方形晶格。极化率和霍尔电导率分别与进入丢番图方程的两个拓扑量子数有关。这些数字原则上可以在实际实验中检测到。
2007-10-31 cond-mat.mes-hall
Disorder-driven loss of crystalline coherence in two-dimensional electron solids: Quantum Hartree-Fock and classical molecular dynamics
University of Maryland（马里兰大学）；University of Florida（佛罗里达大学）
本研究通过Hartree-Fock与经典分子动力学模拟，揭示淬火无序削弱二维电子固体的晶体相干性，并稳定无定形固体抵抗热重排。
2026-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital magnetic octupole in crystalline solids and characterization of orbital altermagnetism
Graduate School of Science, Hokkaido University（北海道大学理学研究科）
本文提出了周期晶体中轨道磁八极矩的规范不变表达式，并证明其与空间非均匀电场诱导的高阶霍尔响应相关，可用于定量表征轨道交变磁性。
2026-06-07 cond-mat.mes-hall
Dynamical symmetry of strongly light-driven electronic system in crystalline solids
Floquet态是固体中一种周期性强光驱动的量子态，作为一种在超快时间尺度上可相干控制的新态，一直受到人们的关注。一个重要的问题是实验证明新的电子性质的Floquet状态。一种技术来证明他们是光散射光谱，它提供了一个重要的线索，澄清的对称性和能量结构的状态，通过对称性分析的偏振选择规则。在这里，我们确定圆和线偏振选择规则的光散射中红外驱动的Floquet系统在单层二硫化钼和Floquet状态的“动力学对称性”方面提供了一个全面的理解。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Structural spillage: an efficient method to identify non-crystalline topological materials
本文提出结构溢出指标，结合第一性原理计算预测非晶固体的拓扑相，并预测非晶铋双层为拓扑非平凡材料，实现高效预测。
2023-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher-order topological insulators in amorphous solids
我们确定实现高阶拓扑（HOT）相的非晶或非晶材料的可能性。我们从二维和三维的HOT绝缘体晶体出发，通过引入拓扑角态，逐步增强系统的结构随机性。在一个参数范围内，只要非晶性受到外晶边界的限制，系统就继续保持角态，产生非晶HOT绝缘体。然而，随着结构无序向边缘扩展，角态开始溶解成非晶体，最终当非晶性困扰整个系统时，系统变成平凡的绝缘体。这些结果通过计算二维（三维）的四极（八极）矩得到进一步证实。因此，当被薄（例如光刻生长的）结晶层包裹时，HOT相可以在非晶态固体中实现。我们的研究结果表明，即使在没有局部晶体对称性的情况下，也可以实现晶体拓扑相。
2020-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Toward CL-20 crystalline covalent solids: On the dependence of energy and electronic properties on the effective size of CL-20 chains
使用CH $_2$分子桥在分离的CL-20片段之间进行共价键合，构建了一维CL-20链。采用密度泛函理论和非正交紧束缚模型结合Landauer-Büttiker方法对纳米结构的能量和电子性质进行了分析。已经发现，随着链的有效长度的增加，这种系统变得更加热稳定。因此，本体共价CL-20固体的形成在能量上可能是有利的，并且与CL-20分子晶体相比，这样的结构可以具有高动力学稳定性。至于纯CL-20链的电子性质，它们是具有等于几个电子伏特的能隙的宽带隙半导体，这使得它们在纳米电子应用中的使用在没有任何额外修改的情况下是有问题的。
2016-11-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Liquid-solid friction on crystalline surfaces: a perspective
本文展望了晶体表面液固摩擦研究，回顾其测量历史，强调强液体滑移在高效膜分离、热回收和蓝色能量收集中的应用前景，并指出未来有潜力的研究方向。
2024-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Molecular Dynamics Study of Droplets on Flat Crystalline Surface during Cooling and Ice formation
冷凝和结霜会降低空调和冰箱的传热性能。然而，霜的形成机制尚未完全了解。在本研究中，我们数值研究了H2O液滴在冷却和结冰过程中的经典分子动力学模拟。mW电位用于H2O分子。将纳米级H2O液滴放置在由Pt原子组成的平坦固体壁上。fcc（110）晶面面向液滴。我们研究了冰成核的形成和如何在液滴内部进行冰的形成，然后评估H2O分子和固体壁之间的界面热阻的时间变化。我们发现，冷却和冰的形成改变了界面热阻，但是，其趋势不同的固体壁润湿性。它是由最近邻吸附层的冷却和结冰过程中转化的水分子组成的影响。
2021-04-26 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature surface elasticity of crystalline solids
表面能和表面弹性在很大程度上影响纳米结构的机械响应以及与表面相关的物理现象，例如蒸发和吸附。因此，研究有限温度下的表面能对于纳米级应用具有极大的意义。然而，从原子系综计算表面能和导出量通常限于零温度或涉及有限温度下繁琐的热力学积分技术。在这里，我们说明了一种技术，以确定在非零温度下的固体表面的能量和弹性性质的基础上高斯相位包（GPP）的方法（在等温极限符合最大熵公式）。使用这种设置，我们调查温度对不同晶面的表面性质的影响，为六个纯金属-铜，镍，铝，铁，钨和钒-从而覆盖FCC和BCC晶格结构。虽然所获得的表面能和应力通常显示出随温度升高而降低的趋势，但弹性常数在不同材料之间不显示出这种一致的趋势，并且对温度变化非常敏感。通过将所选BCC和FCC材料的表面能密度与通过分子动力学计算的表面能密度进行比较来进行验证。
2022-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Trembling motion of electrons driven by Larmor spin precession
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心有限公司）
本研究通过自旋进动驱动电子颤动产生GHz频率AC电流，揭示了固态中相对论量子效应的实现机制，并实现了超快自旋敏感电读取。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Morphology of Critically-Sized Crystalline Nuclei at Shear-Induced Crystal Nucleation in Amorphous Solid
在这项工作中，我们研究了模型单组分非晶（玻璃态）体系在剪切诱导结晶的初始阶段的临界尺寸晶核的形态特征。这些特性的定量估计，通过统计处理的非平衡分子动力学模拟结果的系统在稳态剪切下，在各种（固定）值的剪切速率$\dotγ$和在不同的温度。结果表明，剪切玻璃体系是通过形核机制结晶的。通过对最大晶核随时间变化的轨迹分析，定义了临界尺寸$n_{c}$和成核时间$τ_{c}$。结果表明，在中等和高剪切速率下，系统中的临界尺寸核在剪切梯度$xy$平面内取向;取向核的倾斜角取决于剪切速率。在极高的剪切速率和系统的剪切变形大于$60$时，核的倾斜角倾向于取相应于剪切方向的值$\simeq45^\circ$。我们发现，这一功能依赖于弱的温度。核形状的非球性随着剪切速率的增加而增加，这是通过增加非球性参数的值和通过临界尺寸的核的颗粒计算的对分布函数的轮廓来验证的。临界尺寸随着剪切速率的增加而增加，符合幂律$n_{c}\propto(\dotγτ_{c})^{1/3}$，而临界尺寸核的形状从球形变为细长椭球形。我们发现，在不同温度和剪切速率下的核变形参数的$n_{c}$依赖性被折叠成统一的主曲线。
2017-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Computational uncertainties in lattice thermal conductivity prediction of crystalline solids
本文系统评估了50种半导体晶格热导率预测中BTE求解器、DFT软件包、交换关联泛函及机器学习力场所引入的计算不确定性，发现求解器和软件包误差较小，而泛函差异超过20%，并指出基础机器学习模型仅适用于粗筛。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Comment on "Observation of a Pinning Mode in a Wigner Solid with nu=1/3 Fractional Quantum Hall Excitations"
最近的一封信[H。Zhu等人，物理修订信函105，126803（2010）]报道了在（电子）nu = 1/3分数量子霍尔效应（FractionalHall effect，FHE）填充下维格纳固体中钉扎模式的第一次测量。作者认为，他们的研究结果的解释可以在相互作用复合费米子（ICF）理论中找到。然而，迄今为止，还没有记录报道从ICF理论或相关理论获得的nu ~ 1/3的晶体关联。我们认为，一个适当的解释，这些发现自然遵循从benching-Wigner分子的方法，其中（包括分子的振转光谱）包括结晶和液体方面的BENCHHE制度（特别是对于nu=1/3，以及在其附近创建的偏差nu从1/3，如实验所示）。
2010-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
