Tin-selenium compounds at ambient and high pressures
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理演化晶体结构搜索方法，在0 ~ 100 GPa压力范围内系统地研究了由Sn和Se原子组成的SnxSey晶体化合物.在没有任何先前输入的情况下发现SnSe和SnSe 2的所有已知实验相。在2.5GPa下，SnSe-Pnma相向SnSe-Cmcm相的二级多晶相变。最初是半导体的，这个相在7.3 GPa时变成金属。当压力进一步增加到36.6GPa时，SnSe-Cmcm相转变为CsCl型SnSe-Pm 3 m相，其在甚至更高的压力下保持稳定。发现具有不同化学计量比的金属化合物Sn_3Se_4-I_（43）d在18 ~ 70 GPa范围内是稳定的。已知的半导体二硒化锡SnSe 2-P3 m1相被发现从环境压力直到18 GPa是化学稳定的。最初是半导体的，它在超过8 GPa的压力下经历金属化。
2017-09-22 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 phase transition in Bi$_2$Se$_3$ at 3 GPa: electronic topological transition or not?
近年来，A $_2$ B $_3$型三维拓扑绝缘体在P $\sim$ 3 GPa附近出现的低压转变被认为是电子拓扑转变（ETT），但理论和实验上都没有直接的证据。我们解决这个相变和其他过渡在更高的压力在硒化铋（Bi $_2$ Se $_3$）使用拉曼光谱在压力高达26.2 GPa。我们看到了清晰的拉曼特征的同构相变在P $\sim$ 2.4 GPa，然后在$\sim$ 10 GPa和16 GPa的结构转变。第一性原理计算揭示了结构参数的急剧变化，如菱形晶胞的内角，在P $\sim$ 3 GPa附近的c/a比中具有最小值。虽然我们的计算揭示了振动频率和电子带隙的相关异常，计算的$\mathbb{Z}_2$不变和狄拉克圆锥表面的电子结构保持不变，表明在最低压力过渡的电子拓扑结构没有变化。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Robust magnetoresistance in TaAs2 under pressure up to about 37 GPa
半导体材料中极大的磁电阻效应（XMR）由于其独特的物理性质和潜在的应用前景而引起人们的广泛关注。我们报告的结果同步辐射X射线衍射（SXRD）和电输运测量TaAs 2的压力下高达~ 37 GPa，这揭示了各向异性压缩的晶胞，形成不寻常的As-As键以上9.5 GPa，和金属性的增强。有趣的是，TaAs 2在压力下的MR变化平缓，在1.7 GPa下为96.6%，在36.6 GPa下仍为36.7%。在压力下几乎鲁棒的MR可能与从头计算揭示的近稳定的电子结构有关。这一发现将扩大XMR的潜在用途，即使在高压下。
2019-06-14 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
A first principles study of high pressure phase diagram of bismuth at 0 ~14 GPa based on structure search and quasi-harmonic approximation
基于结构搜索和准谐波近似，我们对0~14 GPa压力下铋晶体结构进行了第一性原理研究。用结构搜索法预测了一个新的Pbcm对称稳定相。结果表明，Bi在0 K时最稳定的结构分别为R-3 m（0 ~ 3.29 GPa）、Pbcm（3.29 GPa ~ 4.91 GPa）、Cmce（4.91 GPa ~ 10.57 GPa）和Im-3 m（> 10.57 GPa）。在准谐波近似下，利用第一性原理计算预测了铋的相图。我们发现，随着温度的升高，相变压力降低。计算结果与实验相图趋势一致。在我们的计算中，P4/ncc模型结构的非公度Bi-III相是不是一个稳定的相。仍然需要一个更好的Bi-III相模型。我们还注意到，自旋轨道相互作用是非常重要的铋相图模拟。采用基于第一性原理的结构搜索方法，成功地确定了铋的低温高压相图，表明结构搜索方法可以有效地找到给定材料在高压下的最稳定结构，即使是高Z元素。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature vibrational properties of multiferroic MnWO4 under quasi-hydrostatic compression up to 39 GPa
在室温、准流体静力学条件下（39.3GPa），对多铁性钨酸锰（MnWO4）进行了高压拉曼光谱研究。低压黑钨矿相经历了相变在25.7 GPa，约8 GPa的压力高于在以前的作品中发现的，其中使用较少的流体静力学压力传输介质。的压力依赖性的拉曼活性模式的低压和高压相的报道和讨论比较，在文献中的MnWO4和相关的黑钨矿的结果。根据最低频率的拉曼模的强度线性下降直到相变结束，提出了从低压相到高压相的逐渐压力诱导相变。
2014-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of the B-BN system at pressures up to 24 GPa: Experimental study and thermodynamic analysis
在压力2-20 GPa和温度高达2800 K的条件下，研究了B-BN体系的非原位和原位相关系。B-BN相图的拓扑结构的演变已被调查到24 GPa使用模型的现象学热力学与相互作用参数来自我们的实验数据在高压和高温下的相平衡。在该体系中存在两种结晶稳定的硼次氮化物，即B_（13）N_2和B_（50）N_2。在16.5GPa以上，B_（50）N_2 = L + B_（13）N_2的包埋反应转变为B_（50）N_2分解为四硼酸盐（t '-B_（52））和B_（13）N_2的固相反应，而B_（13）N_2的非全等熔融型仅在23.5GPa以上转变为全等熔融型。该相图为B-BN系超硬相的定向高压合成提供了依据。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic Studies of the Vibrational and Electronic Properties of Solid Hydrogen to 285 GPa
本文报道了在85-140 K、285 GPa静压下固体氢的拉曼散射和可见-近红外吸收光谱。我们得到的振动子和声子模式的压力依赖性与先前确定的较低的压力。结果表明，有序的分子相III的最高压力达到的稳定性，并提供对绝缘体到金属的过渡压力的约束。
2001-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Constant Monte Carlo Simulation of Solid CO2 Phase I up to 10 GPa using Kihara Potential Model
本文利用Kihara势模型和恒压NPT蒙特卡罗模拟研究固态CO2 I相在10 GPa以下的晶格行为，发现温度引起的分子取向随机分布显著贡献晶格常数增大，且计算结果与实验吻合良好。
2023-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced topological phase transition in polar semiconductor BiTeBr
我们进行了X射线衍射和电阻率测量，压力为5 GPa和第一性原理计算利用实验结构参数，以调查的压力诱导拓扑相变在BiTeBr具有非中心对称的层状结构（空间群P3 m1）。P3 m1结构在5 GPa的压力下保持稳定;晶格常数之比c/a在2.5 - 3 GPa的压力下具有最小值。在相同的范围内，电阻率的温度依赖性的变化从金属半导体在3 GPa，并有一个平台区域之间的50和150 K的半导体状态。同时，能带结构的压力变化表明，体带隙能量关闭在2.9 GPa和重新打开在更高的压力。此外，根据威尔逊圈分析，我们还分别揭示了0和5 GPa下非中心对称BiTeBr的电子态的拓扑性质是平凡的和非平凡的.这些结果表明BiTeBr在2.9 GPa压力下发生了拓扑相变。
2016-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Ambient and high pressure phases of tin sulfide compounds
锡硫化物SnxSy是一类重要的材料，作为新型光伏和水分解材料被积极研究。第一性原理进化晶体结构搜索的目标是构建完整的相图的SnxSy和发现新的阶段，以及不同的化学计量在环境条件和压力高达100 GPa的新化合物。具有P3 m1对称性的SnS 2的环境相在高达30 GPa下保持稳定。另一种环境相，SnS经历一系列相变：包括在9 GPa下α-SnS到β-SnS，然后在40 GPa下β-SnS到γ-SnS。γ-SnS是一种新的高压金属相，具有Pm 3 m空间群对称性，在100 GPa内保持稳定，在40 GPa时成为超导体，最大Tc= 9.6 K。另一种新的金属化合物，具有I43 d空间群对称性的Sn 3S 4，被预测在15 GPa以上的压力下是稳定的，它也成为超导体，在30 GPa时最大Tc=21.8 K。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural investigation of LaAlO3 up to 63 GPa
我们报道了LaAlO_3单晶的高压单晶同步辐射X射线衍射。在14.8 GPa从菱面体到立方的过渡被证实的超结构反射，其强度显示出线性的压力依赖性，二阶过渡的特性的损失。晶体在高达63 GPa的最高压力下保持立方，这在非常大的压力范围内证实了压力下钙钛矿变形演变的一般规则。我们给出了Birch-Murnaghan状态方程在低压和高压阶段的参数，并讨论了体积模量的演变。
2011-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Optical and structural study of the pressure-induced phase transition of CdWO$_4$
报道了CdWO $_4$在高达23 GPa的高压下的光吸收。在19.5 GPa下检测到相变的发生，与先前的拉曼光谱研究吻合良好。采用单晶同步辐射X射线衍射在22 GPa下解决了CdWO $_4$的高压相的晶体结构。对称性从低压黑钨矿相的空间群$P$ 2/ $c$转变为高压后黑钨矿相的空间群$P2_1/c$，伴随着晶胞体积的加倍。在相变时，钨和镉离子的八面体氧配位分别增加到[7]倍和[6+1]倍。的CdWO $_4$的低压相的可压缩性已被重新评估与粉末X射线衍射高达15 GPa，发现体积模量为$B_0$ = 123 GPa。在12 meV/GPa下，低压相的直接带隙随着压缩而增加至16.9 GPa。此时，间接带隙与直接带隙交叉，并以-2 meV/GPa下降至19.5 GPa，此时相变开始。在相变时，带隙塌陷0.7 eV，另一个直接带隙在-50 meV/GPa处减小，直到最大测量压力。通过\textit{ab initio}计算确认了后黑钨矿结构的结构稳定性，发现后黑钨矿型相在18 GPa下比黑钨矿更稳定。基于空间群$P2_1/c$的晶格动力学计算很好地解释了以前在高压后黑钨矿相测量的拉曼活性模式。在黑钨矿相的压力引起的带隙交叉，以及在高压相的直接带隙的压力依赖性进行了进一步讨论相对于计算。
2017-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical studies of FeSb2 under high pressure
采用机械合金化方法，从高纯元素Fe和Sb粉末的混合物中制备了纳米结构的正交相FeSb 2和非晶相。利用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（RS）研究了高压对结构和光学性质的影响。XRD图谱显示在最大压力（28.2 GPa）下存在正交相FeSb 2相。XRD图谱还显示，随着压力增加到23.3 GPa，非晶相的量也增加。在14.3 GPa下，与先前的相一起，观察到一个新的相，并指示为四方相FeSb 2相，但其体积分数至少高达23.3 GPa。对于正交晶系的FeSb 2相，拟合到Birch-Murnaghan状态方程的体积的压力依赖性给出体积模量= 74.2 +- 3.0 GPa，其压力导数= 7.5 +- 0.6。RS测量从大气压到45.2 GPa进行。对于正交晶系的FeSb 2相，拉曼活性模式被观察到的最大压力施加，而模式消失在16.6 GPa。对于高于21 GPa的压力，拉曼活性模式的tetraorthoFeSb 2相观察，确认从头计算在文献中报道。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Phonon instability and structural phase transition in Vanadium under high pressure
本文给出了VB族金属V、Nb和Ta在几兆巴压力下的第一性原理计算结果。在V中预测了一个独特的结构相变序列BCC-->（在60 GPa）菱面体（角度=110.5度）-->（在~ 160 GPa）菱面体（角度=108.5度）-->（在~ 430 GPa）BCC。Nb和Ta中不存在类似的转变。
2007-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of boron carbide from its elements up to 13 GPa
研究了在高压下由元素反应物形成碳化硼，并通过改变（P，T，反应物）条件确定了最佳参数。为此，商业β菱面体硼和无定形玻璃碳的化学计量混合物已经在2 GPa、5 GPa和13 GPa的压力下经受1473 K至2473 K的温度。在2GPa和5GPa下对β硼和石墨以及无定形硼和无定形碳的混合物重复了类似的合成。碳化硼的碳浓度被证明是受压力的影响，在该压力下，它是由元素合成的，我们建议压力作为一种手段来控制碳含量。的形成温度示出的压力和反应物的选择的影响。还研究了温度循环对形成温度的影响。在形成碳化硼之前，在5 GPa下观察到作为中间相的α硼的形成。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Equation of state of boron subarsenide B12As2 to 47 GPa
本文用同步辐射X射线衍射方法研究了亚砷化硼B_（12）As_2的压缩性能。用Vinet状态方程对实验p-V数据进行拟合，得到体积模量为150（4）GPa，压力一阶导数为6.4（3）。没有观察到压力诱导的相变。
2018-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio insights into the pressure dependent physical properties and possible high-Tc superconductivity in monoclinic and orthorhombic MgVH6
本文采用密度泛函理论（DFT）和GGA-PBE近似，研究了MgVH 6的单斜（P21/m）和正交（Pmn 21）结构在压力下的结构、力学、电子、硬度、热、超导和光电性质。我们研究了P21/m相在0 GPa和Pmn 21相在100 GPa下的光学性质（考虑相稳定性）。MgVH 6的两个相都是结晶稳定的。P21/m相是机械稳定的，但Pmn 21是机械不稳定的，在我们的计算所考虑的压力。单斜晶系（P21/m）在性质上是可延展的，另一方面，正交晶系（Pmn 21）在100 GPa下在性质上是脆性的，并且在125 GPa至200 GPa的范围内的压力下变得可延展。硬度计算表明，在100 GPa下，Pmn 21具有正交相结构的超硬特性。斜方晶体的熔化温度很高。这也与体积模量、德拜温度和硬度计算一致。在前人研究的基础上，我们仅对正交晶系（Pmn 21）结构在不同压力下的超导转变温度Tc进行了理论计算。在100 ~ 200 GPa的压力范围内，相变温度在104.7 ~ 26.1K之间。MgVH 6，在这两种结构中，是弹性和光学各向异性的。
2022-11-17 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
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
High pressure structural study of fluoro perovskite CsCdF3 upto 60 GPa: A combined experimental and theoretical study
本文从理论和实验两方面研究了CsCdF_3在压力下的结构行为。使用同步辐射进行高压粉末X射线衍射实验，最大压力为60 GPa。立方$Pm\bar{3}m$晶体对称性在整个压力范围内持续存在。在局域密度近似和广义梯度近似下，采用全势能线性Muffin-tin轨道方法对交换效应和关联效应进行了理论计算。计算得到的平衡晶格常数、体弹性模量和弹性常数等基态性质与实验结果吻合较好。在环境条件下，CsCdF 3是一种间接间隙绝缘体，间隙在压力下增加。
2009-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Elastic constants and high-pressure structural transitions in lanthanum monochalcogenides from experiment and theory
从理论和实验两方面研究了镧单硫族化合物的高压结构行为。理论包括密度泛函计算的镧系元素，镧硒和碲化镧与一般梯度近似的交换和相关性的影响，实施内的全电位线性松饼-锡轨道方法。实验研究包括高压角色散X射线衍射调查的LaS和LaSe的最大压力为41 GPa。发现在所有情况下都发生了从NaCl型到CsCl型晶体结构的结构相变。LaS和LaSe的实验相变压力分别为27-28 GPa和19 GPa，而LaS、LaSe和LaTe的计算相变压力分别为29 GPa、21 GPa和10 GPa。计算得到的平衡晶格常数、体积弹性模量及其压力导数、德拜温度等基态性质与实验结果符合较好。弹性常数的预测从计算。
2007-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Computational searches for iron oxides at high pressures
我们已经使用密度泛函理论方法和从头算随机结构搜索（AIRSS）的方法来预测在高压下的铁和氧的混合物的稳定结构和化学计量。在100、350和500 GPa的压力下进行了12种不同化学计量的搜索，其中涉及32，000多个结构的弛豫。我们发现，Fe $_2$ O $_3$和FeO $_2$是唯一稳定的相分解在100 GPa，而在350和500 GPa的几个化学计量被发现是稳定的或非常接近稳定。本文报道了一种新的具有$P2_12_12_1$对称性的Fe $_2$ O $_3$相的结构，它在$\sim$ 233 GPa以上的压力下比已知的Rh $_2$ O $_3$（II）相更稳定。我们还报道了两种新的FeO结构，具有$Pnma$和$R\bar{3}m$对称性，它们分别在195-285 GPa和285-500 GPa范围内是稳定的，以及两种新的Fe $_3$ O $_4$结构，具有$Pca2_1$和$P2_1/c$对称性，它们分别在100-340 GPa和340-500 GPa范围内是稳定的。最后，我们报道了两种新的具有$P4_2/n$和$P\bar{3}m1$对称性的Fe $_4$ O $_5$结构，它们分别在100-231 GPa和231-500 GPa范围内是稳定的。我们发现Fe $_3$ O $_4$和Fe $_4$ O $_5$的新结构在其各自的稳定压力范围内具有比它们的已知结构更…
2015-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Multiple high-pressure phase transitions in BiFeO3
我们研究了高压相变在BiFeO 3单晶和粉末X射线衍射，以及单晶拉曼光谱。在0-60 GPa范围内，共观察到六个相变。在低压力下，高达15 GPa，4个转变证明在4，5，7和11 GPa。在这个范围内，晶体显示大的晶胞和复杂的域结构，这表明复杂的倾斜系统和可能的偏离中心的阳离子位移之间的竞争。非极性Pnma相在11和38 GPa之间的大压力范围内保持稳定，其中失真（倾斜角）随压力变化很小。在38和48 GPa的两个高压相变的特点是发生较大的单位晶胞和增加的扭曲远离立方母体钙钛矿电池。我们没有发现在高压下立方相的证据，也没有迹象表明结构倾向于成为立方相。先前报道的绝缘体到金属的转变在50 GPa似乎是对称性破缺。
2011-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Large Resistivity Reduction in Mixed-Valent CsAuBr$_3$ Under Pressure
我们报告高压$p \leq 45$ GPa电阻率测量的钙钛矿相关的混合价化合物CsAuBr $_3$。化合物的高压电阻率可以分为三个区域：对于低压（$p < 10$ GPa），观察到绝缘体到金属的转变;在$p= 10$ GPa和14 GPa之间，室温电阻率经历最小值并再次增加;在$p = 14$ GPa以上，观察到半导体状态。从该压力直到本实验中达到的最高压力$p = 45$ GPa，室温电阻率几乎保持恒定。我们发现一个非常大的电阻率降低环境压力和10 GPa之间的6个数量级以上。这种降低是在此狭窄的压力范围内电阻率的最大变化之一。我们表明-通过分析这种材料的电子能带结构的演变-在压力下的电阻率的大的变化不是由费米能级的带的交叉引起的。我们发现，它反而源于两个带被钉扎在费米能级，并朝着彼此作为混合价到单价过渡的结果。这种机制似乎是特别有效的快速建设的状态密度在费米能级。
2019-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Structural Phase Transformations in Iron-Chalcogen under High Pressures
本文报道了层状铁基超导化合物FeSe_（0.3）Te_（0.7 ~ 31）GPa在室温下的高压结构相变序列。在7.3 \pm ~ 0.9 GPa的压力下，PbO型四方相（空间群P4/nmm）转变为单斜相（空间群P21/m）。这种单斜相类似于在环境压力下低于100 K时观察到的单斜相。在压力进一步增加到12 GPa以上时，观察到非晶相的转变，该转变在20 GPa时完成。非晶相被发现是稳定的最高压力为31 GPa。这种四元\to单斜\to非晶相变的结构序列似乎是铁基层状超导体在压缩下的共同特征。压力诱导的结构相变可能在高压下这些材料的超导电性中起关键作用。
2011-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Effect of high pressure on multiferroic BiFeO3
我们报告的压力不稳定性的模型多铁性BiFeO 3的实验证据，即揭示了两个结构相变约3 GPa和10 GPa的衍射和远红外光谱在同步辐射源。从3到9 GPa的中间相在单斜空间群中结晶，具有八面体倾斜和小的阳离子位移。当压力进一步增加时，BiFeO3的阳离子位移（以及因此极性特征）被抑制在10 GPa以上。上述10 GPa下观察到的非极性正交Pnma结构与最近的理论从头算预测一致，而中间单斜相没有理论预测。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Unbiased crystal structure prediction of NiSi under high pressure
在无偏结构预测的基础上，我们发现NiSi化合物在100和200 GPa压力下的稳定结构是Pmmn结构。此外，我们发现了一个新的稳定相-变形的四重CsCl型结构，在400 GPa下a = 2.174 μ m，c = 2.69 μ m。具体而言，高压相变的顺序如下：Pmmn结构-低于213 GPa，四重CsCl型-在213-522 GPa范围内，立方CsCl -高于522 GPa。由于CsCl型结构被认为是FeSi化合物在地核条件下的模型结构，这一结果意味着对FeSi中Fe-Ni类质同象可熔性的限制。
2015-03-20 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
Phase relations in boron at pressure up to 18 GPa and temperature up to 2200 °C
用多砧装置研究了高温高压下硼的相关系，并对淬火样品进行了X射线衍射、拉曼光谱和透射电镜分析。我们证明了γ-B28可以在很宽的P-T范围内合成，而T-B50可以在较高的温度和相似的压力下获得。β-B106、γ-B28和T-B50的相界是在7 - 18 GPa的压力和500-2200 °C的温度下测定的。结果表明，T-B50可能是一个中间相-亚稳的，形成的动力学原因（奥斯特瓦尔德规则）的方式从β-B106到T-192和γ-B28到T-192。
2011-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural transitions in MgH${_2}$
用密度泛函总能方法研究了MgH $_2$在20~GPa压力下的稳定性。在常压下，$α$ -MgH ${_2}$呈TiO $_2$ -金红石型结构。$α$ -MgH $_2$在0.39 GPa下转变为$γ$ -MgH ${_2}$.计算的$α$ -和$γ$ -MgH ${_2}$的结构数据与实验值非常一致.在平衡时，这些改性之间的能量差非常小，因此两相共存于一定的体积和压力场中。在3.84~GPa以上，$γ$ -MgH ${_2}$转变为$β$ -MgH ${_2}$，与实验结果一致.在更高的压力下已经确定了另外两种转化：i）在6.73 GPa下$β$ -转化为$δ$-MgH ${_2}$和（ii）在10.26 GPa下$δ$ -转化为$ε$ ${_2}$.
2002-10-21 cond-mat.mtrl-sci
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
Bulk Aluminum at High Pressure: A First-Principles Study
金属在高压下的行为对冲击物理、电子物理、天体物理和核材料等领域都具有重要意义。为了进一步了解金属在高压下的性质，我们使用第一性原理技术研究了铝的状态方程，压力高达2500 GPa，在计划的L.L.N.L.范围内。国家点火设施。我们的模拟使用密度泛函理论和密度泛函微扰理论在0 K的广义梯度近似。我们发现核心重叠成为相关的压力超过1200 GPa。计算了三相（fcc、bcc和hcp）的状态方程，预测了fcc-hcp、fcc-bcc和hcp-bcc转变分别发生在215 GPa、307 GPa和435 GPa。从声子色散在增加的压力，我们预测软化的最低横向声学振动模式沿[110]方向，这对应于在725 GPa的面心立方相的玻恩不稳定性。
2008-04-17 cond-mat.mtrl-sci
High Pressure X-Ray Diffraction Study of UMn2Ge2
锗化铀锰（UMn_2Ge_2）在室温下为体心四面体ThCr_2Si_2结构，空间群为I_4/mmm，a = 3.993A，c = 10.809A。利用能量色散X射线衍射研究了UMn_2Ge_2在金刚石压砧中的压缩行为。在26 GPa的静态压力下对样品进行了研究，在~ 16.1 GPa的压力下观察到可逆的结构相变。在12.4GPa下测定了晶胞参数，用Murnaghan状态方程很好地再现了晶胞体积的计算结果，K 0 = 73.5GPa，K' = 11.4。16.0 GPa以上高压相的结构非常复杂，具有非常宽的谱线，并且不能用现有的仪器分辨率明确地确定。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure structural and elastic properties of Tl2O3
本文从实验和理论两方面研究了室温压缩下三氧化二铊（Tl_2O_3）的结构性质。X射线粉末衍射测量高达37.7 GPa已补充从头算总能量计算。测定了Tl_2 O_3的状态方程，并与有关化合物进行了比较。实验发现，在22.0 GPa压力下，Tl_2O_3仍保持其初始立方方铁锰矿型结构。在该压力下，观察到非晶化的开始，样品在25.2GPa下完全非晶。样品在压力释放后保持无定形状态。为了理解压力诱导的非晶化过程，我们从理论上研究了可能的高压相的Tl 2 O3。虽然预测在5.8 GPa下到正交Rh 2 O 3-II型结构的相变和在24.2 GPa下到正交a-Gd 2S 3型结构的相变，但实验上没有观察到这些相，这可能是由于在室温下压力驱动的相变的阻碍。对立方方铁锰矿型结构在高压下弹性行为的理论研究表明，在室温下22 GPa以上的非晶化可能是由立方方铁锰矿型结构的力学不稳定性引起的，而理论预测的力学不稳定性是在23.5GPa以上。
2015-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Nuclear Quantum Effects and Hydrogen Bond Symmetrisation in High Pressure Ice
氢键对称性在氢键系统中引发的压力诱导核量子效应（NQE）是一个长期已知的概念1，但在高压冰的实验证据仍然难以捉摸的传统方法2，3。理论工作预测水冰内质子的量子力学隧穿发生在30 GPa以上的压力和氢键对称化过渡超过60 GPa 4。在这里，我们使用1H-NMR的高压冰高达90 GPa，并证明，NQE管理的冰VII中的氢键质子的行为已经在显着低于以前预期的压力。一个明显的隧道模式被发现存在高达90 GPa的最高压力，以及到冰X的稳定性领域，其中NQE是不预期在一个完全对称的H-键网络。我们发现在20 GPa和75 GPa的NMR位移数据中有两个明显的转变，这归因于氢键（HB）的逐步对称化，分别为高势垒氢键（HBHB）到低势垒氢键（LBHB）和LBHB到对称氢键（SHB）。这些转变可能对高压冰和行星内部模型的物理性质产生重大影响。在这个化学简单的系统中观察到的NQE在很宽的压力范围内可能被证明是有用的，在设计新一代的电子器件利用质子隧穿。
2018-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-driven phase transitions in bulk HfS$_2$
研究了27 GPa的静水压力对HfS体相$_2$拉曼散射的影响。在5.7 ~ 9.8GPa和12.8 ~ 15.2GPa压力范围内压缩时，RS谱发生两次转变。与转化前的四个振动模式相比，转化后可以观察到七个振动模式。观察到的变化表明，在尚未未知的性质的材料的结构变化。在上述变换中观察到的RS模式的频率随压力线性变化，并确定了相应的压力系数。另一个转变表现为RS线形的变化。虽然一系列定义良好的RS模式下观察到的压力低于过渡，宽谱带可以看到在较高的压力。光谱的整体线形类似于无序材料的线形。在减压过程中，线形没有改变，这表明高压转变的永久性。
2021-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Elastic and structural instability of cubic Sn3N4 and C3N4 under pressure
我们使用原位高压角色散X射线衍射测量，以确定在压力高达约26 GPa的立方氮化锡Sn3N4的状态方程。虽然我们没有发现任何结构相变的证据，我们的体积模量（B）的估计是145 GPa，远低于早期的理论估计和其他IV族氮化物。我们证实和理解这些结果与第四族氮化物的结构，弹性和振动特性的互补第一性原理分析，并预测Sn3N4的结构转变在更高的压力为88 GPa相比，早期的预测40 GPa。我们的立方氮化物的比较分析表明，立方C3N4的体积模量是最高的（379 GPa），而它是结构不稳定的，不应该存在于环境条件下。
2010-03-11 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 studies of MSb3 (M = Fe, Co) at quasi-hydrostatic conditions
我们提出了一个比较研究的未填充的CoSb 3和FeSb 3方钴矿和报告，其压缩性研究的高压同步辐射X射线衍射。首次得到了FeSb_3的状态方程。在atm-34 GPa（CoSb 3）和atm-14 GPa（FeSb 3）压力范围内，拟合了三级Birch-Murnaghan等温状态方程。CoSb_3和FeSb_3的体积模量分别为95（5）GPa和86（4）GPa。FeSb_3的体积弹性模量与间接得到的文献值相差约30%。在34.4- 39.6GPa压力范围内观察到CoSb_3的衍射花样出现异常，这可能是由于结构转变引起的。
2016-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Novel chemistry of lithium oxides and superconducting low-pressure LiO4
我们研究了Li-O化合物的稳定性作为压力的函数，考虑到锂离子电池的应用和基本的化学兴趣。采用从头算进化算法，预测了新型化合物LiO 4、Li 5 O3和Li 6 O在压力下的稳定性.在6 GPa的压力下形成的LiO 4可以被看作是从两个Li原子接受两个电子的ε-O 8。该相是超导的，在10 GPa下Tc高达12.2 K。这是值得注意的，因为元素氧在高得多的压力（96 GPa）下变成超导体，并且具有低得多的Tc（<0.6 K），并且表明与其他元素的化学合金化不仅具有降低金属化压力的潜力，而且还具有增加Tc的潜力。由于ε-O 8被称为红氧，所以LiO 4可以被鉴定为“锂红氧化物”，并且不同于超氧化物。此外，Li 5 O 3在高于70 GPa的压力下是稳定的，并且可以表示为混合结构4 Li 2 O { \cdot } Li 2 O 2，并且亚氧化物Li 6 O在高于62 GPa时是稳定的。
2016-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Structures of Solid Hydrogen at High Pressures
采用第一性原理的超自洽模拟，我们探讨了300 K结构的固体氢在压力范围150-300 GPa。在200 GPa下，我们发现环境压力下无序的六方密堆积（hcp）相转变为绝缘的部分有序hcp相（po-hcp），即有序的石墨烯状H2层和其他层弱耦合的无序H2分子的混合物。在该相内，氢保持在配对状态，并产生较短的分子内键，这是导致高于4000 cm-1的非常高的实验拉曼峰的原因。在275 GPa下，我们的模拟预测了从po-hcp到有序分子金属Cmca相（4个分子/细胞）的转变，该相先前被提出仅在400 GPa以上稳定。300 K下的吉布斯自由能计算证实了po-hcp和金属Cmca相分别在220-242 GPa和>242 GPa下在所有已知结构上的能量稳定性。我们的模拟强调了温度在调节相稳定性中所起的主要作用，并为在300 K下低于300 GPa的固体氢金属化提供了理论支持。
2012-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Novel structural evolution of several nanolaminate Mn+1AXn (n=1, 2, 3, etc.) ceramics under pressure from first principles
我们对典型的Mn+1AXn（n=1，2，3）纳米层状陶瓷的结构稳定性进行了深入的研究，发现Ti 2GaN的相变压力（160 GPa）远高于Zr 2GaN的（92 GPa），表明具有较强的M依赖性;而Zr 2AlN的相变压力（98 GPa）与Zr 2GaN的相变压力相近，表明具有较弱的A依赖性。在所有已知的MAX中，Mo 2GaC显示出最低的相变压力，这意味着含C相具有比含N相更低的相变压力。所选MAX的所有亚稳相几乎同时转变，例如Zr 2AlN的所有亚稳相在相似的压力（约90-110 GPa）下转变，具有小于20 GPa的非常窄的压力范围，对于Zr 2GaN对应于90-115 GPa和对于Mo 2GaC对应于10-25 GPa的情况也是如此。Mo 2GaC在高压下呈现多相共存状态，其P63/mmc α-β相变是这类MAX结构中较为常见和频繁发生的途径。六角P63-mmc到四角P4-mmm的转变是含氮MAX的常见直接途径，这可能是由于高的转变压力。P63/mmc α-β-P4-mmm转变可能是含C MAX的常见途径，这可能是由于α-β转变压力较低。Nb 2 InN（Nb 2GaN）和Mo 2 InN在低压下呈现c轴异常伸长，这些化合物在环境条件下具有负的能量形成，这意味着它们都是稳定的或可实验合成的。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci
On melting of boron subnitride B13N2 under pressure
本文用同步辐射X射线衍射和电阻率测量方法研究了菱方氮化硼B13 N2在8 GPa压力下的熔化过程。已经发现，高于2.6GPa的B13 N2不一致地熔化，并且熔化曲线呈现31（3）K/GPa的正斜率，这表明与固相相比，熔体的密度较低。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between local structure and electronic properties on CuO under pressure
利用X射线吸收谱（XAS）和从头算方法研究了压力下CuO的电子和局域结构性质，压力范围为17 GPa. CuO的晶体结构由CuO $_4$正方形平面单元内的Cu基序和两个伸长的顶端Cu-O键组成。CuO $_4$正方形平面单元在所研究的压力范围内是稳定的，Cu-O距离在高达5 GPa时近似恒定，然后在高达17 GPa时略有下降。与此相反，延长的Cu-O顶端的距离不断减少，在研究范围内的压力。当σ $^2$急剧减小时，从5 GPa到13 GPa，观察到拉长的Cu-O轨道的均方相对位移（EXAFS Debye Waller，σ $^2$）的反常增加。在较高的压力下（P>13 GPa），Cu $^{2+}$的局域结构由4重正方形平面转变为4+2 Jahn-Teller畸变八面体离子.我们解释这些结果的Cu $^{2+}$离子形成有利的相互作用与顶端O原子的趋势。此外，由压缩引起的Cu-O顶端距离的减小软化了与平面外Cu运动相关联的正常模式。预测CuO的介电常数随着压力的增加而异常升高，并且在5-13 GPa的压力范围内具有适度的压电性。此外，在我们的XAS实验中的近边缘功能显示了一个不连续性和变化的趋势在5 GPa。当P <5GPa时，边肩的演化是由纯电子效应引起的，它也影响电荷转移积分。这与从Cu到O的电荷迁移有关，但也与能带隙的增加有关，这表明在5GPa下也发生趋势的变化。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci
On melting of boron phosphide under pressure
用同步辐射X射线衍射和电阻率测量研究了立方磷化硼（BP）在9 GPa压力下的熔化过程。已经发现，高于2.6GPa的BP全等地熔化，并且熔化曲线呈现负斜率-60（7）K/GPa，这表明与固相相比，熔体的密度更高。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Calcium peroxide from ambient to high pressures
采用从头算无规结构搜索（AIRSS）方法和密度泛函理论（DFT）计算，研究了过氧化钙（CaO 2）在0-200 GPa压力范围内的结构.在0 GPa下，有几种CaO 2结构的焓非常接近，基态结构取决于交换相关泛函的选择。在低于40 GPa的压力下，CaO 2具有C2/c，I4/mcm和P21/c对称性的进一步稳定结构出现。这些相是化学稳定的，不会分解成CaO和O2。CaO 2的分解稳定性随压力增加而增加，峰值稳定性出现在65 GPa下的CaO B1-B2相变处。声子计算使用准谐波近似表明，氧化钙是一种稳定的氧化物的钙在地幔的温度和压力，突出了可能的作用，氧化钙在行星地球化学。在0<P<60 GPa，0<T<600 K的压力/温度范围内，我们绘制了CaO 2的相图，发现了至少五个新的稳定相，其中包括两个新的零压基态结构的候选相。
2015-02-11 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure x-ray diffraction study on the structure and phase transitions of the defect-stannite ZnGa2Se4 and defect-chalcopyrite CdGa2S4
用X射线衍射法测量了闪锌矿衍生物ZnGa_2Se_4和CdGa_2S_4在金刚石压砧中压缩至23 GPa时的衍射峰。ZnGa_2Se_4在15.5 GPa压力下呈现出四斜方晶系缺陷结构（I-42 m），在15.5 ~ 18.5 GPa压力范围内低压相和高压相共存，高压相在23 GPa压力下保持稳定。在CdGa_2S_4中，我们发现缺陷型四角黄铜矿结构（I-4）在17 GPa下是稳定的。超过该压力，发生压力诱导的相变。在这两种材料中，高压相已被表征为缺陷立方NaCl型结构（Fm-3 m）。压力诱导相变的发生显然与所研究的半导体上阳离子无序的增加有关。此外，结果允许的轴向压缩性的评价和确定的状态方程为每个化合物。所得到的结果与以前报道的同构digallium sellenides。最后，在23个不同的闪锌矿相关的ABX 2和AB 2 X 4化合物的压力诱导的相变的系统研究表明，转变压力的增加作为阳离子半径和阴离子半径的化合物的比例增加。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Stability of Jahn Teller distortion in LaMnO3 under pressure: An x-ray absorption study
用X射线吸收谱研究了LaMnO_3中锰原子在15.3GPa压力下的局域环境。对于低于8 GPa的压力，在MnO 6八面体内没有检测到变化。在此压力以上的连续减少的长Mn-O距离发生，然而，八面体畸变持续在整个压力范围内。在15.3 GPa下，平均Jahn-Teller分裂的距离减少了约三分之一，这表明只有在30 GPa左右的压力下才会发生局部Jahn-Teller畸变的完全消除，据报道，在30 GPa左右会发生金属化。在长距离减少的滞后观察到环境压力，这表明MnO 6扭曲和未扭曲的单位共存。
2007-01-30 cond-mat.mtrl-sci
The impact of Hubbard- and van der Waals-corrections on the DFT calculation of epsilon-zeta transition pressure in solid oxygen
本研究的目的是澄清的物理支配的固体氧从α相到zeta相的转变实验观察到在96 GPa使用密度泛函理论（DFT）。用PBE函数预测了在40 GPa下的转变。然后加入Hubbard修正以增强氧的p轨道局域化。ε-ζ转变压力显著提高到70 GPa。最后，我们加入了非局部范德瓦尔斯修正。转变压力略微增加到80 GPa。结果表明，Hubbard项的贡献优于van der Waals项.
2018-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Structure Transitions in Eu Metal to 92 GPa
同步辐射X射线衍射实验已进行了在环境温度下的压力高达92 GPa（0.92兆巴）的Eu金属。在12 GPa下发生bcc到hcp转变后，从18到66 GPa观察到一个混合相区域，直到最后从66到92 GPa出现一个单一的斜方晶（Pnma）相。这些结果进行了比较，预测从密度泛函理论计算。在压力下，二价Eu的相对大的摩尔体积Vmol迅速减小，等于或低于15GPa以上的相邻三价镧系元素的Vmol（P）。目前的结果表明，15 GPa以上的Eu既不是二价，也不完全三价的压力高达92 GPa。
2010-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
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
