Uniaxial pressure induced half-metallic ferromagnetic phase transition in LaMnO$_3$
我们使用第一性原理理论预测，单轴压缩应变的应用导致从反铁磁绝缘体的铁磁半金属相的LaMnO $_3$的过渡。我们确定Q2 Jahn-Teller模式作为驱动转变的主要机制，表明该模式可用于调整晶格，电荷和自旋耦合。沿[010]方向施加$\simeq$ 6 GPa的单轴压力激活向半金属$\textit{pseudo-cubic}$状态的转变。半金属性打开了在化学计量LaMnO $_3$化合物中产生巨磁阻的可能性，与最近观察到的使用静水压力的调查相比，在显著较低的压力下。
2016-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Methods pressure control apparatus for lithium metal battery
锂（Li）金属阳极对于开发下一代高能量密度电池至关重要。然而，Li枝晶/晶须形成导致的短路问题和短循环寿命阻碍了锂金属在可再充电电池中的可行使用。人们已经做了大量的工作来研究如何在电化学循环中通过使用外部堆积力来调节Li的生长。虽然普遍认为电池堆压力对锂电镀/剥离工艺有积极影响，但由于压力控制设置的差异，不同工厂提供的优化压力范围差异很大。在这项工作中，压力控制装置设计的锂金属电池与液体和固体电解质（SSE）。考虑到最小化电池间的变化，制作了可重复使用的分裂电池和压力负荷电池，用于测试具有高精度压力控制的电化学电池。通过研究压力对Li镀/剥离过程的影响，证明了所设计的设置的能力。
2022-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Icosahedron Phase of Sodium at Terapascal Pressures
碱金属在高压下表现出意想不到的结构和电子行为。金属钠（Na）压缩到200 GPa导致具有双六方hP4结构的宽带隙绝缘体的稳定性。后hP4结构仍然未被探索，但它们对于解决Na还原为金属的压力问题很重要。在这里，我们报告的重入金属丰度的钠在非常高的压力为15.5兆帕斯卡（TPa），预测使用第一性原理结构搜索模拟。因此，Na在0.2-15.5 TPa的大压力范围内是绝缘的。Na在117-125 GPa的压力下具有oP 8结构，在1.75-15.5 TPa的压力下具有同样的oP 8结构。金属化的Na发生在形成一个稳定的和惊人的体心立方cI 24四面体结构组成的Na 12二十面体，每个住房在其中心约一个电子，这是不与任何Na离子。
2015-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced s-band ferromagnetism in alkali metals
第一性原理密度泛函理论计算表明，碱金属的压缩稳定开放的结构与本地化的间隙电子，这可能表现出对铁磁性的Stoner型不稳定性。我们发现铁磁相的锂-IV型，简单的立方，和简单的六方结构的较重的碱金属，这可能是被描述为S-带铁磁体。我们预测，钾在低温和20 GPa左右的压力下最稳定的相是铁磁体。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface effects in solid-solid phase transitions in simple metals under pressure
我讨论的行为组1和2的压力下的元素，描述晶体学的基础上金刚石砧压力细胞实验和电子结构计算。除了这些精确的方法，我们讨论了更直观的图片的电子驱动力的过渡，和结构图案，优化电子能量的费米能量打开赝能隙。
2005-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of transition metal hydrides at high pressures
硅烷（SiH4）被发现（部分）分解，在室温下，在50 GPa以上的压力，纯Si和H2。所释放的氢与金刚石砧座单元中周围的金属反应以形成金属氧化物。在硅烷分解后观察到氢化物的形成。根据先前实验报告的数据（Ehrts等人，Science 319，1506（2008）），所要求保护的硅烷的高压金属和超导相被鉴定为氢化铂，其在硅烷分解后形成。这些观察结果表明，考虑可能的化学反应的重要性，这些反应在高压实验中经常被忽视。
2009-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Hydrogen Sublattice and Proton Mobility in Copper Hydride at High Pressure
用高压核磁共振谱、X射线衍射和从头算研究了Cu 2 H和CuH的原子和电子结构。在40 GPa的压力下合成金属Cu 2 H，在90 GPa下合成半金属CuH，发现其稳定性高达160 GPa。实验和计算表明，在Cu 2 H中形成金属1H-亚晶格以及~10-7 cm 2/s的高1H迁移率。Cu 2 H和FeH数据的比较表明，偏离费米气体的行为，导电氢网络的形成和高1H迁移率可能是金属氧化物的共同特征。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Nuclear magnetic resonance at up to 10.1 Giga-Pascal pressure detects an electronic topological transition in aluminum metal
高灵敏度$^{27}$铝核磁共振（NMR）测量的铝金属的静水压力下高达10.1 GPa揭示了一个意想不到的负曲率的电子态密度的压力依赖性测量通过移位和弛豫，这违反了自由电子的行为。对铝的费米学的仔细分析表明，压力引起了电子拓扑跃迁（Lifshitz跃迁），这是测量到的态密度变化的原因。实验还揭示了四极相互作用导致的4.2GPa以上的NMR线宽的突然增加，这与金属的立方对称性不一致。
2012-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Pressure formulas for liquid metals and plasmas based on the density-functional theory
首先，导出了系统中任意体积的电子在固定核产生的外势作用下的表面积分和体积积分形式的压强公式;表面积分形式通过由密度泛函理论中的动力学部分和交换相关部分之和组成的压力张量来描述，而体积积分形式则表示核维里减的维里定理。其次，在这些公式的基础上，将液态金属和等离子体的临界压力分别表示为包括核贡献的表面积分和体积积分的形式。由这些结果，我们得到了一个比标准表述更精确、更简单的液态金属维里压强公式。从我们公式的观点出发，对以前导出的压力公式和广泛使用的压力定义作了一些评论。
2001-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Evolution of Atomic Volume Systematics in Transition Metals
R3 Institute for Newly-Emerging Science Design, Osaka University（大阪大学新兴科学设计研究院）；Department of Material Science, Graduate School of Science, University of Hyogo（兵库大学理学研究科材料科学系）
本文通过密度泛函理论计算，研究了过渡金属在高达400 GPa压力下原子体积系统学的演化，发现抛物线趋势转变为类三次方行为，归因于bcc金属的高可压缩性。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking and restoring under high pressure: the amazing behaviour of the "simple" alkali metals
我们认为，费米液体包围的离子晶格在压力下多次改变相位，在对称相位和低对称性二聚结构之间振荡，作为对势中的弗里德尔振荡的结果。相振荡解释了最近报道的轻碱金属在高压下的二聚化趋势。此外，恢复的对称相预测这样的元素在更高的密度。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Insulator-Metal Transition in Silicon Telluride from First-Principles Calculations
碲化硅（Si_2Te_3）是一种二维半导体，由于Si和Te原子之间的尺寸差异而具有独特的结构特性。最近的一项实验表明，该材料在静水压力下变成金属，而金属相的晶格结构仍有待确定。本文采用演化算法和第一性原理密度泛函理论（DFT）计算方法，提出了Si_2 Te_3的两个金属相M1和M2.与半导体（SC）相中存在Si-Si二聚体不同，M1和M2相都具有单独的Si原子，这在金属性中起重要作用。分析了其结构性质、电子性质、动力学和热稳定性。这些新结构的能量进行了比较与SC相下随后的静水压力高达12 GPa。结果表明，M1和M2相在高压下具有较低的能量，从而解释了Si 2 Te 3金属相的出现。此外，外部压力导致SC相具有间接-直接-间接带隙转变。在不同压力下对SC相的拉曼光谱分析表明，主要拉曼峰发生了位移，最后消失，证实了相变。计算结果与实验结果吻合较好。对绝缘体-金属相变的理解增加了材料系统的潜在有用性。
2021-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced semiconductor to metal phase transition in CsSnBr3 perovskite
本研究通过基于密度泛函理论的第一性原理计算，探究0-16 GPa静水压下无铅CsSnBr₃钙钛矿的物理特性，发现其会发生半导体-金属相变，且光学、力学性能随压力变化，为相关应用提供参考。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Elastic Constants for the hcp Transition Metals Fe, Co, and Re at High Pressure
采用线性增广平面波方法，采用局域密度和广义梯度近似，计算了三种过渡金属（Co，Re和Fe）hcp相的弹性常数张量随压力的变化.自旋极化状态被发现是稳定的Co（铁磁）和Fe（反铁磁在低压下）。Co和Re的弹性常数进行比较，实验测量附近的环境条件和良好的协议被发现。最近测量的晶格应变在高压实验中解释的弹性常数Re和Fe的计算模量不一致。
1999-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Variation of the physical properties of four transition metal oxides SrTMO3 (TM = Rh, Ti, Mo, Zr) under pressure: An ab initio study
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法，利用第一性原理计算，在广义梯度近似（GGA）下研究了SrTMO3（TM = Rh，Ti，Mo，Zr）在压力作用下的结构和弹性性质.在零压下研究了其光学性质。结果表明，计算的晶格参数与已有的实验结果和以前的理论结果符合得很好。
2016-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Direct Hydrogen Quantification in High-pressure Metal Hydrides
高压金属氢化物（MH）的研究发展成为凝聚态物理中的一个蓬勃发展的领域后，实现了金属化合物显示声子介导的近室温超导性。然而，在确定反应产物的化学式方面的严重限制，特别是关于它们的氢含量，阻碍了对合成相的深入理解，并且可能导致显著错误的结论。在这里，我们提出了一种方法来直接访问的氢含量的MH固体合成在高压下（激光加热）金刚石砧单元使用核磁共振（NMR）光谱。结果表明，该方法可用于研究氢含量范围很宽的MH化合物，从MHx（x= 0.15（CuH 0.15））到x <6.4（H6 +-0.4S5）.
2022-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced crossing of the core-levels in 5d metals
在P~400 GPa [L]下，观察到hcp Os的压致芯电子间相互作用，即芯能级交叉（CLC）跃迁。Dubrovinksy等人，Nature 525，226-229（2015）]。在这项工作中，我们进行了系统的研究，在所有金属的5d系列（Hf，Ta，W，Re，Os，Ir，Pt，Au）的电子结构的第一性原理计算的压力的影响。我们发现CLC是这一系列金属的普遍效应。而在Pt中，它发生在约1500 GPa，压力大大高于Os，在Ir中，它已经发生在80 GPa。此外，我们预测，在Re的CLC转变可能会出现在环境压力。我们分析了CLC跃迁压力在T-Fermi模型中的变化，发现这种效应与稀土元素中原子的坍缩有许多共同的特征。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Straightforward computation of high-pressure elastic constants using Hooke's law: A prototype of metal Ru
本文对结合密度泛函理论（DFT）计算弹性常数的两种方法--应力应变法和能量应变法的精度进行了系统的比较研究。以金属Ru为原型，将本文的应力-应变方法计算的高压弹性常数与前人的能量-应变结果进行了比较。虽然这两种方法得到的Ru的高压弹性常数的精度几乎相同，但我们的直接基于弹性理论的胡克定律的应力-应变方法更直接和易于实现。然而，能量-应变法需要复杂的压力修正，因为压力对总能量的影响。不同的晶体系统具有不同的压力校正方法。因此，应力-应变法是计算材料高压弹性常数的首选方法。分析了Ru的弹性模量、弹性各向异性、声速和德拜温度随压力的变化。
2020-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of ReB2 under high pressure and effect of metallic bonding on its hardness
采用第一性原理计算，利用赝势平面波方法研究了二硼化镧的弹性常数、热力学性质和结构相变，以及金属键对其硬度的影响.选择已知过渡金属化合物的八个候选结构来探测二硼化铼。计算的晶格参数与实验值和理论值相一致。基于三阶状态方程，首先确定了ReB 2-ReB 2和MoB 2-ReB 2相变压力Pt。导出了弹性常数、剪切模量、模量、比值和温度。在此基础上，提出了一种半经验方法来估算部分金属键的多元晶体的硬度。研究了金属结合剂对ReB_2硬度的影响，发现与金刚石不同，ReB_2的硬度在压缩过程中呈现逐渐增加的趋势。
2012-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced metal-insulator transition in oxygen-deficient LiNbO$_3$-type ferroelectrics
流体静压和氧空位通常对铁电材料具有有害影响，因为两者都倾向于降低它们的极化。在这项工作中，我们使用第一性原理计算研究一类重要的铁电材料-LiNbO $_3$型铁电体（LiNbO $_3$为原型），并发现，在缺氧LiNbO $_{3-δ}$，静水压力诱导一个意想不到的金属-绝缘体之间的转变8和9 GPa。我们的计算还发现，强极性位移坚持在金属和绝缘缺氧铌酸锂$_{3-δ}$和极性位移的大小是原始铌酸锂$_3$在相同的压力下。这些性质不同于广泛使用的钙钛矿铁电氧化物BaTiO $_3$，其极化被流体静压力和/或氧空位快速抑制。在缺氧LiNbO $_{3-δ}$中的异常压力驱动的金属-绝缘体转变起因于氧空位缺陷态的变化。流体静压增加了缺氧LiNbO $_{3-δ}$的极性位移，这减小了缺陷态的带宽，并最终将其转变为带隙态。在绝缘阶段，在流体静压下，带隙内态被进一步推离导带边缘，这增加了基本带隙。我们的工作表明，对于LiNbO $_3$型强铁电体，氧空位和静水压力的组合可以导致新的现象和潜在的功能，在钙钛矿铁电氧化物，如钛酸钡$_3$发生的有害影响。
2021-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-dependent semiconductor-metal transition and elastic, electronic, optical, and thermophysical properties of SnS binary chalcogenide
采用密度泛函理论研究了SnS二元化合物的压力相关物理性质。计算的弹性常数表明，SnS是机械稳定和脆性的环境条件下。随着压力的增加，化合物变得有延展性。泊松比也表明随着压力的增加脆-韧性转变。SnS的硬度随着压力的增加而显著增加。该化合物具有弹性各向异性。基态电子能带结构是半导体的，具有小的带隙，在压力下变成金属。随着压力的增加，能带变得越来越分散，而电子关联随着压力的增加而减小。SnS的德拜温度和声子热导率都随压力的增加而急剧增加。该化合物的熔融温度低。混合键合特性与离子和共价键的贡献。SnS是一种良好的紫外线吸收剂。材料的反射率随着压力的增加而增加。反射率在很宽的光谱范围内是非选择性的。低能量折射率高。所有这些光学特性对于未来的光电子器件应用是有用的。光学各向异性低。
2022-10-28 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phases of silane
有人提出，如果氢被“预压缩”，它可以在较低的压力下金属化。在这里，我们介绍了一个搜索策略，预测高压结构，并将其应用到硅烷使用第一性原理电子结构计算。它是基于放松随机选择的结构，并被证明可以很好地工作的单位细胞包含至少10个原子。我们预测，硅烷将金属化在更高的压力比以前预期的，但我们认为，金属相可能会显示高温超导性在实验可及的压力。
2006-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Insulator to Metal Transition of Mixed Valence Compound Ce(O,F)SbS$_{2}$
对Ce $_{0.85}$ F 0. 15 SbS $_{2}$和未掺杂的CeOSbS $_{2}$在高压下的输运性质进行了实验和理论研究。使用具有硼掺杂金刚石电极的金刚石砧座单元在各种高压下进行Ce $_{0.85}$ F 0.15 SbS $_{2}$单晶的电阻率测量。通过施加高达30-40 GPa的高压，样品显示出绝缘体到金属的转变。另一方面，未掺杂的CeOSbS $_{2}$在高压下表现出与F掺杂样品几乎相同的输运性质。X射线光电子能谱学分析表明，Ce $_{0.85}$ F 0. 15 SbS $_{2}$中Ce 3+为单一价态，未掺杂的CeOSbS $_{2}$中Ce 3+和Ce 4+为混合价态。Ce的价态涨落在两种样品中表现出相似的输运性质。能带计算表明，未掺杂的CeOSbS $_{2}$在30 GPa的高压下可以是金属的，这与实验结果一致。在20 GPa左右的高压下，CeOSbS $_{2}$具有比常压下更好的功率因数热电性能。
2018-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Ultrastable Metallic Glass Nanoparticles with Size-Dependent Mechanical Properties
金属玻璃的原子结构与强度和延展性等性能密切相关。在这里，两种不同尺寸的Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在准流体静力高压条件下压缩，以了解应力下的结构变化。使用原位高压X射线衍射（XRD）跟踪纳米颗粒的结构变化。由XRD产生的环境压力对分布函数表明，较小尺寸的纳米颗粒具有更紧密的非晶结构，配位数更低。XRD表明，非晶结构是稳定的，达到最大压力。发现较小和较大尺寸的纳米颗粒的体积模量分别为208 GPa和178 GPa。这种尺寸依赖的高压行为与纳米颗粒之间的组成差异有关。这些结果表明，Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在压力下是高度稳定的，这使得它们能够用作金属或陶瓷基复合材料中的夹杂物。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced alpha-to-omega transition in titanium metal: A systematic study of the effects of uniaxial stress
我们研究了单轴应力对纯钛（Ti）中压力诱导的α到ω转变的影响，通过角色散X射线衍射在金刚石压砧单元。在四种不同压力环境下的实验结果表明：（1）相变的开始取决于所用的压力介质，从4.9GPa（无压力介质）至10.5 GPa（2）A相和W相在相当大的压力范围内共存，这取决于所使用的压力介质;（3）w相的滞后和可淬性受样品压力环境的差异影响;和（4）Ti的短期激光加热降低了α到ω转变压力。可能的过渡机制进行了讨论，根据目前的结果，这清楚地表明了单轴应力的影响，在α到ω过渡。
2004-04-26 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phase diagram, structural transitions, and persistent non-metallicity of BaBiO$_3$: theory and experiment
BaBiO $_3$是一种混合价态的钙钛矿，其通过Bi价（和Bi-O键）反折或CDW畸变逃离金属态，导致在零压力下具有0.8 eV的间隙的半导体。然而，在高压下结构和电子性质的演变在很大程度上是未知的。人们可能希望，压力可以减少双离子化，使两个Bi离子相等，使系统更接近金属性甚至超导性，例如在环境压力下金属掺杂时所达到的。我们解决了高压相图的原始BaBiO $_3$从头算DFT计算的基础上GGA和混合泛函结合晶体结构预测方法的基础上进化算法，分子动力学和metadaptics。从0到50 GPa的计算相图表明，原始BaBiO $_3$抵抗在压力下的金属化，而不是在室温下经历结构相变，从单斜\textit{I2/m}到近四重\textit{P-1}在7 GPa，可能到单斜\textit{C2/m}在27 GPa，和三斜\textit{P1}在43 GPa。值得注意的是，所有这些阶段维持，实际上增加了两个Bi相邻的网站和他们的Bi-O键，并在所有情况下，除了半金属\textit{C2/m}，相关的绝缘字符的不等价性。然后，我们提出了高压电阻率数据，一般证实了这些结果，并表明绝缘字符持续至少高达80 GPa，这表明\textit{C2/m}阶段可能是一个人工制品的小计算单元。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Large Volume Collapse, Plane-to-Chain, Insulator to Metal Transition in CaMn$_2$Bi$_2$
原位高压单晶X射线衍射研究表明，量子材料CaMn $_2$ Bi $_2$在2 ~ 3 GPa之间经历了一个独特的面-链结构转变，并伴随着大的体积坍塌。CaMn 2Bi 2在2.3GPa以上表现出一种新的结构类型，由常压下的三角形结构的褶皱Mn蜂窝晶格转变为高压下的单斜结构的一维锯齿形晶格。单晶测量结果表明，压力引起的结构转变是伴随着一个戏剧性的两个数量级的电阻率下降，虽然环境压力相显示在低温下的半导体行为，金属温度依赖性的电阻率被观察到的高压相，因为，令人惊讶的是，是两个电阻率异常与相反的压力依赖性。基于电子结构的计算，我们假设在高压下新出现的电子态与准一维Mn链的费米面不稳定性有关，而另一个则是磁性跃迁。对高压CaMn $_2$ Bi $_2$的假设磁性结构的总能量的评估表明亚铁磁性是有利的。
2019-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-regulated mechanochemistry at lithium metal-sulfide electrolyte interfaces
Seoul National University（首尔大学）
本研究通过压力感知机器学习分子动力学方法，揭示了压力大小、加载几何对锂金属-硫化物电解质界面中间相形成的非单调调控作用，为硫化物固态电池压力效应提供了机制框架。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure electronic states in semiconductors studied by infrared spectroscopy: metallization and band gap tuning in Mg$_2$Si, InAs and InSb
本文利用金刚石压砧细胞结合红外光谱，研究了Mg$_2$Si、InAs和InSb的高压电子态，发现Mg$_2$Si在近10 GPa下发生金属化，InAs和InSb的带隙随压力线性增加，并在结构相变后呈现金属特性。
2025-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Extreme high-pressure distortion phase of Bi2MoO6 in Bi2Mo0.94W0.06O6 at ambient pressure for augmented octahedral rotations and metal-oxide charge transport
铋酸铋（BMO）是Aurivillius家族中最简单的化合物，作为可调谐电容器和传感器有着广泛的应用。本文研究了钨掺杂钼酸铋的结构、光学和催化性能。用Rietveld结构精修方法，利用X射线粉末衍射数据对晶体结构进行了严格的研究。拉曼散射表明，BMO的结构畸变主要是由于MoO 6八面体的刚性旋转。通过紫外-可见光谱研究发现，由于钨的引入，体系的禁带宽度增大，与纯BMO相比，W掺杂BMO表现出了显著的光催化性能。
2019-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced Hydrogen-Hydrogen interaction in metallic FeH revealed by NMR
氢在金属氧化物中的行为是理解其电子性质的关键。到目前为止，还没有实验方法来访问这些属性超过100 GPa，高Tc超导出现。在这里，我们提出了一个1H-NMR研究立方FeH高达200 GPa。我们观察到64和110 GPa之间的理想金属行为，这表明压力诱导的H-H相互作用的明显偏差。伴随的从头计算支持这一解释，因为它们揭示了电子密度的插入子晶格的形成，这增强了氢对费米能级的电子态密度的贡献。这项研究表明，压力诱导的H-H相互作用可以发生在金属超导体在更低的压缩和更大的H-H距离比以前认为，并刺激在寻找新的高温超导体的替代途径。
2019-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature phase diagram of hydrogen at pressures up to 380 GPa. A possible metallic phase at 360 GPa and 200 K
文献1在室温下发现了氢的两个新相：220 GPa以上的IV相和~270 GPa以上的V相。在P~360GPa，T <200K时，我们发现了一个新的VI相.该相可能是金属的，如以下从无特征的拉曼光谱，电阻的强烈下降，以及没有光电导响应。我们研究了氢在低温下的拉曼光谱，红外吸收，和电气测量的压力高达380 GPa的帮助下，并建立了一个新的相图的氢。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure tuning of hydrogen bond ordering in the metal-organic framework [(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3
本研究通过多种测量手段探究压力对钙钛矿型金属有机骨架[(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3氢键有序化的影响，发现压力可调控其铁电/反铁电相变，且该材料比传统钙钛矿氧化物对压力更敏感。
2024-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced metallization with absence of structural transition in layered MoSe2
层状过渡金属二硫属化物具有原子薄的几何结构和独特的电子性质，是一种令人兴奋的材料体系。压力是一个强大的工具，可以不断调整它们的晶体和电子结构，使其远离原始状态。在这里，我们系统地研究了加压行为的MoSe 2高达~ 60 GPa使用多种实验技术和从头计算。MoSe 2从各向异性的二维层状网络演变为三维结构，没有结构转变，这与MoS 2完全相反。我们的层滑动计算强调了硫属阴离子在稳定不同的层状图案的作用。MoSe 2在压力下具有高度可调的传输特性，这是由其带隙逐渐变窄，然后金属化决定的。在可见光到红外范围内，其电子结构和带隙的连续调谐表明在加压过渡金属二硫属化物中可能的能量可变光电子学应用。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Origin of pressure-induced insulator-to-metal transition in the van der Waals compound FePS3 from first-principles calculations
采用第一性原理计算，采用周期线性组合原子轨道方法和混合Hartree-Fock-DFT B3 LYP泛函，研究了范德华化合物硫代磷酸铁（FePS 3）的压致绝缘体-金属相变（IMT）.我们的计算正确地再现IMT在~15 GPa，这是伴随着减少的晶胞体积和vdW间隙。通过对投影态密度的详细分析，我们发现磷原子的3 p态在导带底部有显著的贡献。结果，由于在压力下磷或硫原子沿c轴方向的相对位移引起的FePS 3的电子结构的变化，发生带隙的塌陷。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic, Co-based quaternary Heuslers for spintronics: defect- and pressure-induced transitions and properties
Heusler化合物由于其自旋极化和半金属性性质而提供作为自旋电子器件的潜力，其中电子自旋多数（少数）流形在电子化学势下表现出状态（带隙），在单个流形中产生完全自旋极化。然而，Heusler经常表现出内在的无序，降低其半金属性和自旋极化。利用密度泛函理论，我们分析了等原子Heusler（$L$ 2 $_{1}$）CoMnCrAl和CoFeCrGe合金在流体静压和本征无序（热反位、二元交换和空位）作用下的电子和磁性.在压力下，CoMnCrAl经历了金属化转变，而CoFeCrGe中的半金属性在有限的范围内保留。CoMnCrAl中Co-Al对和CoFeCrGe中Co-Ge对之间的反位无序在能量上是最有利的，并且在Co过量的样品中保留半金属特性。然而，钴缺乏的样品经历从半金属到金属的过渡，在饱和磁化强度的不连续性。对于二元交换，与基态竞争的配置被确定，并且没有显示出半金属性的损失;然而，少数自旋带隙和磁矩根据交换的原子而变化。对于单一二元交换，在CoMnCrAl中存在显著的能量成本，但没有半金属度的损失。虽然CoFeCrGe中的一些构型与基态i在能量上竞争，但是少数自旋带隙和磁矩根据交换的原子而变化。这些信息应该有助于控制这些潜在的自旋电子材料。
2016-06-08 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
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
Tuning Magnetism of Metal-Organic Framework by Different Types of Pressure
研究不同类型压力对钙钛矿MOF各向异性磁性的影响，发现单轴压调控效率最高，其机制源于氢键的调制而非晶格畸变。
2025-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Phase transformation in Si from semiconducting diamond to metallic beta-Sn phase in QMC and DFT under hydrostatic and anisotropic stress
硅在压力下经历从半导体金刚石相到金属β-Sn相的相变。我们使用量子Monte Carlo计算来预测相变压力，并将结果与采用LDA，PBE，PW 91，WC，AM 05，PBESol和HSE 06交换相关泛函的密度泛函计算进行比较。扩散蒙特卡罗预测的转变压力为14.0 +- 1.0 GPa，略高于实验观察到的转变压力范围11.3至12.6 GPa。HSE 06混合泛函预测的转变压力为12.4 GPa，与实验非常吻合。交换相关泛函使用局部密度近似和广义梯度近似的结果在过渡压力范围从3.5到10.0 GPa，远低于实验值。相变压力对应力各向异性很敏感。沿金刚石相的硅的立方轴的应力的各向异性降低了平衡转变压力，并且可以解释各种实验值之间的差异以及量子蒙特卡罗转变压力的小高估。
2010-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced insulator-metal transition in EuMnO3
利用第一性原理计算研究了外压对EuMnO 3电子结构和磁结构的影响。我们发现了一个压力诱导的绝缘体-金属转变，在该转变中，磁序从A型反铁磁到铁磁，并与Jahn-Teller畸变产生强烈的相互作用。此外，我们还发现在高压金属态下，非中心对称的E* 型反铁磁序可以与铁磁基态近似简并。这种情况可以被利用来促进非中心对称（铁电）金属的磁驱动实现。
2017-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Broadband Infrared Study of Pressure-Tunable Fano Resonance and Metallization Transition in 2H-MoTe2
高压是一种被证明有效的工具，用于调制半导体过渡金属二硫属化物的层间相互作用，这导致显着的能带结构的变化。在这里，我们提出了一个扩展的2 H-MoTe 2，这表明，在13-15 GPa的金属化过程是不相关的间接带隙闭合，发生在24 GPa的压力诱导的超导体到金属的转变的红外研究。一个连贯的图片绘制的n型掺杂水平略低于导带最小值发挥了至关重要的作用，在早期的金属化过渡。掺杂水平也负责E1 u红外活性模式的不对称Fano线形，这在这里已被检测到并分析了第一次在过渡金属二硫属化物化合物。压力下的声子分布的压力演化显示在13-15 GPa的压力范围内，这与金属化同时发生的对称化，并证实了2 H-MoTe 2的高压行为提出的方案。
2021-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Public Debate on Metallic Hydrogen to Boost High Pressure Research
Dias和Silvera在495 GPa下观测到金属氢的说法并没有得到同事们的赞扬，而是遭到了怀疑，并在国际高压科学与技术会议AIRAPT 26上发展成为一场公开辩论。我们简要回顾了这场辩论，并扩展了主题，以表明这场争论可能是一个有利于整个高压社区的机会。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Room Temperature Stable electride and high-pressure phases of alkali metals
S带金属如碱金属和碱土金属在环境压力下不经历超导转变（SCT），但它们的高压相会。相比之下，室温稳定的C12 A7：e-，其中晶体亚纳米尺寸笼中的阴离子电子具有高s-特征，在环境压力下在0.2-0.4K下表现出SCT。本文报道了C12 A7：e-的晶体和电子结构与碱金属和碱土金属的高压超导相的晶体和电子结构接近，并且当费米能（EF）处的电子性质从s-杂化态转变为sd-杂化态时，这两种材料都发生了SCT。
2015-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stability and metallization of solid oxygen under high pressure
用第一性原理研究了压力为50 ~ 130 GPa、温度为1200 K的氧相图。具有$P6_3/mmc$对称性（$η^{'}$相）的金属分子结构被确定为在高于$ε$（${O_8}$）相的高温下在该压力范围内是化学稳定的。长期以来，理论和实验之间的分歧$ε$（${O_8}$）的稳定性，它的金属特性，和过渡到$ζ$氧相的压力得到解决。获得这些结果的关键是包括非谐晶格动力学效应和准确计算的交换相互作用中存在的热无序。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A Novel High-Pressure Monoclinic Metallic Phase of V2O3
三氧化二钒（V2 O3）是一种典型的金属-绝缘体体系，在温度依赖性研究中，这种转变总是与刚玉-单斜结构转变相一致。作为压力的函数，V2 O3遵循预期的增加金属性的行为，这是由于高达12.5 GPa的压力具有更大的带宽。令人惊讶的是，对于较高的压力，当结构变得不稳定时，阻力开始增加。在32.5 GPa，300 K时，我们观察到了一种新的压力诱导的两金属相之间的刚玉-单斜相变，表明结构相变可以与金属-绝缘体相变解耦.使用X射线拉曼散射，我们发现，屏蔽效应，这是强的在α相，成为在高压下减弱。理论计算表明，这可能与相干准粒子强度的降低有关，这表明高压相可能是临界相关金属，处于莫特绝缘行为的边缘。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure change, layer sliding, and metallization in high-pressure MoS$_{2}$
基于从头计算和亚自洽能模拟，我们预测2 H-MoS $_2$，一种层状绝缘体，在超过20-30 GPa的压力下将金属化。在相同的压力范围内，模拟和焓优化预测结构转变。在这种转变中发生层的自由相互滑动，原始的2 H $_c$堆叠变为典型的2 H-NbSe $_2$的2 H $_a$堆叠，这一事件首次解释了先前神秘的X射线衍射和拉曼光谱数据。声子和电子声子计算表明，原始的MoS $_2$，一旦金属化，将需要超高压，以发展超导性。
2013-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metallic and semimetallic states of molecular crystalline hydrogen at high pressures
在密度泛函理论的框架下，采用从头算分子动力学方法，研究了100，K下晶态氢分子的结构和电子性质.计算了压强、对关联函数和能带结构。在302- 626 GPa的压力范围内，观察到分子晶体氢从半导体态到半金属态和金属态的跃迁。在低于361.GPa的压力下，具有C2/c结构的分子晶体是具有间接带隙的半导体.在361 - 527“，GPa压力范围内，单斜C2/c晶格的能带结构具有部分未占据价带和部分占据导带的特征半金属轮廓。当压缩到544 GPa以上时，结构从单斜C2/c转变为斜方Cmca，并伴随着直接能隙值的急剧下降（超过两个数量级），这是所得结构的金属导电性的指示。金属态是亚稳态的，并且在高达626 GPa的压力下存在。
2022-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure-induced phonon frequency shifts in transition-metal nitrides
我们报告的第一个实验上的高压声子谱的过渡金属氮化物HfN，ZrN，和NbN，通过拉曼散射测量。两个明显的带，这是在声子谱的低频约200厘米$^{-1}$和光学部分在高频约550厘米$^{-1}$的声学部分，分别有关，随着压力的增加，移动到高频值。结果的分析，使我们能够重现实验压力的ZrN和NbN的超导转变温度$T_{c}$的依赖性。
2004-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic properties and the nature of metal-insulator transition in NdNiO3 prepared at ambient oxygen pressure
报道了在常压氧压条件下制备的NdNiO_3的电子性质。在192 K下观察到的金属-绝缘体转变温度，但低温状态被发现是绝缘性较低相比，在高氧气压力下制备的NdNiO 3。电阻率、Seebeck系数和热导率在金属-绝缘体转变点以下表现出较大的滞后效应。金属态有效质量（m ~* ~ 8 me）较大，表明3d带的窄性。在低温（T = 2 - 20 K）下的导电由载流子的可变范围跳跃控制。
2017-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the Lifetime of Metastable Metallic Hydrogen
氢的分子相在通常估计为300 - 500 GPa的高压下转化为原子金属相。我们分析了压力低于过渡压力时金属相的衰减。金属状态预计将处于亚稳态长寿命状态，低至约10 - 20 GPa，并在较低压力下立即衰变。长寿命亚稳态的压力范围与不可能产生浸入高密度电子液体中的稳定氢分子直接相关。对于较低的压力，与能量有利的氢分子内的无电子腔的成核不能抑制与低的环境压力。
2016-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Evidence of a pressure-induced metallization process in monoclinic VO$_2$
在0-19 GPa和0-14 GPa压力范围内，对单斜VO $_2$进行了拉曼和透射反射联合中红外测量。得到的晶格动力学和光学间隙的压力依赖性显示了显着的稳定性的系统高达P* $\sim$ 10 GPa。的单斜晶格内的V离子的安排，连同通过带隙填充的金属化过程的发病的细微修改的证据观察到P $>$ P*。随后从环境压力，其中VO $_2$金属相被发现仅在340 K以上的金红石结构结合，一个新的室温金属相耦合到单斜结构似乎可在高压制度，从而打开新的重要查询VO $_2$的物理。
2006-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced metal-insulator and spin-state transition in low-valence layered nickelates
从头计算预测，在零温度下的金属-绝缘体转变发生在La $_4$ Ni $_3$ O $_8$在中等压力下作为压力诱导的自旋态转变的结果。已经观察到在105 K在环境压力下从低温高自旋状态到高温低自旋状态的自旋状态转变随着压力的施加而向较低温度转移。从我们的计算中，我们发现，较小的晶胞体积有利于金属低自旋态，它变得更稳定，在5 GPa。类似的物理现象应该发生在相关化合物La $_3$ Ni $_2$ O $_6$中，但在不同的能量尺度上，这可能解释了为什么在这种材料中没有观察到跃迁。
2011-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Driven Orbital Selective Insulator to Metal Transition and Spin State Crossover in Cubic CoO
采用密度泛函理论结合动力学平均场论方法研究了CoO在高压下的金属-绝缘体和自旋态转变.计算结果表明，CoO的金属-绝缘体相变是一种典型的轨道选择性Mott相变，Co 3d壳层的$t_{2g}$轨道在60 GPa附近首先变为金属态，而$e_g$轨道在170 GPa之前仍保持绝缘态.对Co 3d壳层自旋态的进一步研究表明，在中压区，Co 3d壳层的高自旋态是Mott相的主要稳定态，而从该相到完全金属态的转变是由Co $^{2+}$离子的高自旋到低自旋的转变驱动的.我们的结果与最近的运输和高压下的X射线发射实验符合得很好。
2011-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
