第一性原理热状态方程和六方铁的高压热弹性

从头计算准谐热弹性、压电性和热电性极性固体在有限温度和压力下的应用：以纤锌矿ZnO为例

Ab initio quasi-harmonic thermoelasticity, piezoelectricity, and thermoelectricity of polar solids at finite temperature and pressure: Application to wurtzite ZnO

本文提出了一种从头计算方法，用于研究极性固体在有限温度和压力下的热弹性、压电和热电性质，并应用于纤锌矿ZnO的热力学性质计算。

六方晶系过渡金属Fe、Co和Re在高压下的第一性原理弹性常数

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。

压力下hcp Fe晶格应变的热效应

Thermal effects on lattice strain in hcp Fe under pressure

我们计算了c/a晶格应变随温度的变化，在高压下使用第一性原理线性响应准谐波计算的基础上的全势线性muffin tin轨道（LMTO）方法和粒子在细胞（PIC）模型的振动配分函数使用紧束缚总能量方法。紧束缚模型显示出良好的协议与全电子LMTO方法。当hcp结构稳定时，由PIC和线性响应晶格动力学计算的hcp Fe的几何平均频率和Helmholtz自由能吻合得很好，轴比随温度和压力的变化也吻合得很好.现场非谐性被证明是小的熔化温度，和PIC给出了一个很好的估计，其符号和幅度。在低压下，hcp Fe在大的c/a比下变得动态不稳定，并且PIC模型可能在结构接近晶格不稳定的地方失败。PIC近似很好地描述了远离不稳定性的振动行为，因此是计算材料高温性质的合理方法。我们的研究结果表明，从早期的PIC研究，这给了更大的轴比随温度的增加，或报告PIC和晶格动力学结果之间的差异很大的显着差异。

由压致电子拓扑跃迁揭示hcp铁中关联效应的重要性

Importance of correlation effects in hcp iron revealed by a pressure-induced electronic topological transition

我们发现Fe和Fe_（0.9）Ni_（0.1）的hcp相在约40 GPa的压力下发生了电子拓扑转变。费米面的这种拓扑变化通过实验中观察到的德拜声速、c/a晶格参数比和穆斯堡尔中心位移的反常行为表现出来。动态平均场方法的第一性原理模拟表明，过渡是由多电子效应。它是不存在的单电子计算，并代表了一个明确的签名的相关效应hcp铁。

压力对六方晶系钛电子结构的影响

Effect of pressure on the electronic structure of hcp Titanium

研究了压力对钛六方密排结构的影响。平衡结构的晶格参数的吉布斯自由能，使用外延贝恩路径方法确定。当这个过程被重复几个压力，晶格参数上的压力的效果被揭示。计算的晶格参数与实验和理论结果吻合较好。利用密度泛函理论研究了压力对基态电导率和电阻率等电子结构参数的影响。

Fe中压致bcc到hcp转变：磁驱动的结构转变

Pressure induced bcc to hcp transition in Fe: Magnetism-driven structure transformation

用从头计算方法研究了Fe中压致bcc → hcp相变。无序局域矩（DLM）计算发现，温度诱导的自旋涨落导致Burgers型晶格畸变能量的降低和具有$[\bar{1}10]$极化的$TA_1$-点横声子模的软化.结果，系统中的自旋无序导致原子位移幅度的增加。另一方面，在我们的计算中得到的交换耦合参数强烈下降，在大幅度的晶格畸变。这导致结构自由度和磁自由度的相互关联，导致在有限温度下的压力下的体心立方结构的不稳定性。

六方晶系铁中局域磁有序的拉曼模分裂证据

Evidence of local magnetic order in hcp iron from Raman mode splitting

在高压下的六方晶系铁的拉曼光谱的实验测量表明，在相当大的压力范围内的一个双简并模式的六方晶系晶格的预测相反的两个模式。利用密度泛函理论研究了磁有序对六方晶系铁的拉曼激活模的影响。我们发现一个反铁磁状态，解除简并的横向光学模式，并产生稳定的反铁磁力矩高达约60 GPa（55玻尔$^3$）。两个横光学模的频率与实验喇曼位移符合得很好，支持hcp铁中存在局域反铁磁有序。

亚稳态hcp固体氦的观测

Observation of metastable hcp solid helium

我们在低于熔化压力的1.1 ~ 1.4K之间制备并观察到了亚稳固态氦-4。这是通过一个强烈的压力波小心地集中在一个已知方向的晶体内来实现的。聚焦区的精确密度图由光学干涉技术提供。取决于样品，在焦点处达到的最小密度对应于低于静态熔融压力2巴至4巴的压力。在此之外，晶体经历了一个意想不到的不稳定性远远早于预测的旋节极限。这为研究这种量子晶体的扩展亚稳态及其稳定极限提供了一个新的机会。

钛中HCP相的热稳定性

Thermal Stabilization of the HCP Phase in Titanium

我们已经使用了一个紧束缚模型，适合于钛的第一性原理电子结构计算计算准谐波声子和吉布斯自由能的六方密堆积（hcp）和欧米茄晶体结构。我们表明，真正的零温度基态是欧米茄结构，虽然这从来没有被观察到在正常压力下的实验，它是从声子态的热布居的熵稳定的hcp结构在室温下。我们提出了第一个完全的理论预测的温度和压力依赖的hcp-ω相变，并表明它是在很好的协议与实验。准谐波近似不能充分处理体心立方相，因为这种结构的零温度声子并不都是稳定的。

高压下固体氢的室温结构

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。

含Fe2 +桥镁石的热弹性

Thermoelasticity of Fe2+-bearing bridgmanite

本文采用LDA+U方法计算了成分为（$_{(1-x)}$）$_3$的硼镁石的高温弹性性质。镁端构件（x=0）的弹性模量和声速的结果与最新的高压和高温实验测量结果非常吻合。在含铁系统中，我们特别关注的热弹性参数的变化，发生在亚铁的状态变化以上$\sim$ 30 GPa，通常归因于高自旋（HS）到中间自旋（IS）的交叉，但解释的第一性原理计算作为替代铁在钙钛矿笼的横向位移。我们表明，这种变化的测量效果的状态方程的这个系统可以解释由替代铁的横向位移，而不是由HS到IS交叉。计算的弹性性质的（Mg $_{0.875}$ Fe $_{0.125}^{2+}$）SiO $_3$沿绝热地幔地热，有点高估纵向速度，但产生的密度和剪切速度完全一致的初步参考地球模型数据在整个大部分的下地幔。

压力作用下铁电阻率的第一性原理研究

First-principles studies on electrical resistivity of iron under pressure

采用低阶变分近似和第一性原理线性响应线性Muffin-tin轨道方法在广义梯度近似下计算的理论输运谱函数，研究了bcc和hcp Fe的电阻率随温度和压力的变化关系.计算值与实验数据吻合较好，且随温度的升高而增大，随压力的升高而减小。我们还讨论了bcc -> hcp相变的电阻率行为。

High Pressure Phase Diagram of Beryllium from \emph{Ab Initio} Free Energy Calculations

We use first principles molecular dynamics simulations coupled to the thermodynamic integration method to study the hcp-bcc transition and melting of beryllium up to a pressure of 1600~GPa. We derive the melting line by equating solid and liquid Gibbs free energies, and represent it by a Simon Glatzel fit $T_m= 1564~\text{K} (1 + P/(15.6032 ~\text{GPa}))^{0.383}$, which is in good agreement with previous two-phase simulations below 6000~K. We also derive the hcp-bcc solid-solid phase boundary and show the quasiharmonic approximation underestimates the stability of the hcp structure, predicting…

cij: A Python code for quasiharmonic thermoelasticity

The Wu-Wentzcovitch semi-analytical method (SAM) is a concise and predictive formalism to calculate the high-pressure and high-temperature (high-PT) thermoelastic tensor (Cij) of crystalline materials. This method has been successfully applied to materials across different crystal systems in conjunction with ab initio calculations of static elastic coefficients and phonon frequencies. Such results have offered first-hand insights into the composition and structure of the Earth's mantle. Here we introduce the cij package, a Python implementation of the SAM-Cij formalism. It enables a thermoelas…

高压下块体铝的第一性原理研究

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。

压力诱导的铁-7%锰纳米晶合金马氏体相变及微结构演变

Pressure-Induced Martensitic Phase Transformation and Microstructure Evolution in nanograined $\text{Fe}\text{-}7\%\text{Mn}$ Alloy

研究通过高压技术揭示了铁-7%锰纳米晶合金在压力下的马氏体相变及微结构演变，发现压力驱动从体心立方相到六方相的转变，并揭示了晶粒尺寸和微应变的变化规律。

hcp稀有气体固体中的晶格畸变

Lattice distortion in hcp rare gas solids

计算了He、Ar、Kr和Ar六方晶系的晶格畸变参数$δ\equiv c/a-\sqrt{8/3}$与摩尔体积的关系。半经验势和密度泛函理论的结果。我们的研究表明，$δ$是负的氦在整个压力范围内。然而，对于Ar、Kr和Ar，随着压力的增加，$δ$的符号从负变为正，在更高的压力下，其数量级迅速增长。

高熵合金CrMnFeCoNi六方密排相的高压合成

High pressure synthesis of a hexagonal close-packed phase of the high-entropy alloy CrMnFeCoNi

高熵合金是五种或五种以上元素的近等原子固溶体，代表了设计性能优于传统合金的材料的新策略。然而，它们的相空间仍然受到限制，过渡金属高熵合金仅表现出面心或体心立方结构。在这里，我们报告的六方密堆积相的原型高熵合金CrMnFeCoNi的高压合成。这种马氏体相变开始于14 GPa，归因于局部磁矩的抑制，使初始fcc结构不稳定。类似于Al和惰性气体中的fcc到hcp转变，转变是缓慢的，发生在>40 GPa的范围内。然而，CrMnFeCoNi的行为是独特的，因为hcp相在减压至环境压力后保留，产生亚稳态fcc-hcp混合物。这证明了以常规加工技术无法实现的方式调整高熵合金的结构和性质的手段。

高压下铁的非共线磁性

Non-collinear magnetism in iron at high pressures

使用基于第一性原理的磁紧束缚总能量模型，计算了铁（fcc或$γ$ -Fe，和hcp或$ε$-Fe）以及铁磁bcc铁（$α$ -Fe）中各种有序自旋构型的磁化能和磁矩。对于hcp，最小化不利的铁磁最近邻排序的非共线反铁磁自旋配置是最低能量状态，并且在高达约75 GPa时比非磁性$ε$铁更稳定。考虑非共线磁性产生更好的协议与实验的状态方程，相比之下，非磁性状态方程，这是在50 GPa以下的实验较差的协议。

六角铁中电子-声子耦合和超导相的压力依赖性--线性响应研究

Pressure-dependence of electron-phonon coupling and the superconducting phase in hcp Fe - a linear response study

清水等人最近的一项实验提供了在压力下hcp Fe中存在超导相的证据。为了研究这种超导相的压力依赖性，我们用线性响应（LR）方法和全势线性Muffin-tin轨道（FP-LMTO）方法计算了hcp Fe中声子频率和电子-声子耦合随晶格参数的变化.声子谱和Eliashberg函数$α^2 F$的计算结果表明，传统的s波电子-声子耦合可以很好地解释hcp Fe中超导相的出现.然而，所观察到的转变温度随压力增加的变化与计算结果相比太快了。为了与线性响应的结果进行比较，我们还采用刚性松饼罐（RMT）近似计算了电子-声子耦合。从LR和RMT的结果来看，似乎电子-声子相互作用本身不能解释观察到超导性的小体积范围。结果表明，铁磁/反铁磁自旋涨落以及磁性杂质（自旋有序团簇）的散射可以解释相变温度的观测值，但不能显著改善超导相的压力/体积范围的计算值与观测值之间的一致性. p波配对的简化处理导致极小的（$\leq 10^{-2}$ K）转变温度。因此，我们的计算似乎排除了六方晶系Fe的$s$波和$p$波超导性。

马氏体相变共存压力的理论和实验研究：再论铁在压力下的bcc-hcp相变

Coexistence pressure for a martensitic transformation from theory and experiment: revisiting the bcc-hcp transition of iron under pressure

两相共存压力在一定温度下是一个明确的点。然而，在实验中，由于非流体静力学应力和应力相关的势能势垒，不同的测量产生不同的压力范围与滞后。考虑到这些影响，我们提出了一个不等式的理论值的多个测量间隔的比较。我们回顾了几十年来对铁的bcc - hcp转变的压力实验，这些实验对非流体静力学条件和样品尺寸敏感。从电子结构计算，我们发现bcc - hcp共存压力为8.4 GPa。我们构建的状态方程的竞争阶段在静水压力下，比较实验和其他计算，并解决所观察到的压力滞后和范围内的起始压力的成核相。

Phase Stability of the Argon Crystal: A First-Principles Study Based on Random Phase Approximation plus Renormalized Single Excitation Corrections

The energy differences between the face-centered cubic (FCC) and hexagonal closed packed (HCP) structures of the argon (Ar) crystal are studied using the first-principles electronic-structure approach at the level of random phase approximation (RPA) plus renormalized single exitation (rSE) correction. By treating both structures at equal footing (i.e., employing the same computational supercell and k grid sampling), our RPA+rSE calculations show that, at zero temperature, the FCC structure is lower in energy than the HCP structure over a wide pressure range. The influence of zero-point energy …

铁的六方晶系铁磁和反铁磁自旋涨落与超导电性

Ferromagnetic and antiferromagnetic spin fluctuations and superconductivity in the hcp-phase of Fe

高纯铁在压力下转变为hcp相，最近有报道称在150-300 kBar的压力范围内超导。计算了六方晶系铁在不同体积下的电子结构和电子-声子耦合（$λ_{ph}$）。本文提出了一种由铁磁和反铁磁自旋涨落计算耦合常数$λ_{sf}$的无参数理论。计算的$λ_{sf}$足够大，特别是从FM波动来解释超导性。结果表明，自旋涨落介导的超导性比电子-声子相互作用更有可能。

冲击压缩下铁的 hcp 相与液相结构研究（至 275 GPa）

A structural study of hcp and liquid iron under shock compression up to 275 GPa

本研究结合纳秒激光冲击压缩与原位皮秒X射线衍射，测得铁在高达275 GPa下的结构数据，确定其完全熔化点为258(8) GPa，测得最大熔化潜热为623 J/g，表明内核凝固对地磁发电机能量贡献小于预期。

顺磁性体心立方铁的声子软化及其与压致相变的关系

Phonon softening in paramagnetic bcc Fe and relationship with pressure-induced phase transition

基于第一性原理声子计算，研究了压力作用下顺磁性体心立方铁的结构稳定性。PM相的自旋组态近似使用一个二进制特殊的准随机结构（SQS）与超原胞的方法。声子模式的行为可以与压力诱导相变的面心立方（fcc）和六方密堆积（hcp）结构如下：对于PM相，它被发现，在N点的低频横模（N $_4^-$模式），这对应于一个bcc-hcp相变途径，表现出强烈的软化下各向同性体积压缩。在谐波近似下，通过$2\%$体积减小，该模式的频率变为零。这一结果与体积压缩下不发生从PM bcc相到hcp相的相变的实验事实不符。只有当考虑到N $_4^-$模的非谐行为时，才能解释这种表面上的矛盾;在体积压缩下，PM相沿N $_4^-$模的势能曲线变得更接近双阱形状。另一方面，在体积压缩下，PM相在2/3[111]点处的纵模也发生软化，表明沿该纵模存在压力诱导的bcc-fcc相变。这种行为在铁磁（FM）bcc Fe中没有看到，这意味着磁结构对相变机制起着至关重要的作用。

高压下锌的电子拓扑转变中晶格应变异常的消失

Absence of lattice strain anomalies at the electronic topological transition in zinc at high pressure

六方密排（hcp）元素锌的高压结构畸变一直是一个有争议的问题。早期的实验结果和理论表明，在大约10 GPa的压力下，锌的晶格应变出现了很大的异常，这在理论上可以用费米表面拓扑结构的变化来解释。后来的流体静力学实验没有发现这种异常，导致理论和实验之间的差异。我们已经计算了六方晶系锌的压缩和晶格应变在很宽的压缩范围内使用线性增广平面波（LAPW）方法，特别注意k点收敛。我们发现，晶格应变的行为是强烈依赖于k点采样，并与大k点集之前计算的晶格参数压缩下的异常消失，与最近的实验。

应力诱导晶体结构转变的粗分子动力学分析

Coarse molecular-dynamics analysis of stress-induced structural transitions in crystals

提出了一种用于研究有限温度下应力诱导晶体结构转变的粗分子动力学方法。该方法依赖于一个粗略的变量（序参量，可观察），参数化的变化，在转换过程中的有效自由能的适当选择。结果报告的bcc-六方晶系的晶格转变压力下。我们探索粗变量空间，以重建一个有效的自由能景观量化不同的亚稳盆地的相对稳定性和定位的发病，在临界压力，bcc到hcp的转变。

含Fe $^{3+}$和Al的硼镁石的热弹性

Thermoelasticity of Fe$^{3+}$- and Al-bearing bridgmanite

采用\textit{ab initio}（LDA + U $_{sc}$）方法计算了含铁（Fe $^{3+}$）和含铝（Al）的钙钛矿（MgSiO $_3$）在相应压力和温度条件下的热弹性性质。已经研究了三种偶联取代，即[Al] $_{Mg}$ -[Al] $_{Si}$、[Fe $^{3+}$] $_{Mg}$ -[Fe $^{3+}$ ] $_{Si}$和[Fe $^{3+}$ ] $_{Mg}$ -[Al] $_{Si}$。骨料弹性模量和声速成功地与有限的实验数据进行了比较。在[Fe $^{3+}$ ] $_{Mg}$ -[Fe $^{3+}$ ] $_{Si}$取代的情况下，[Fe $^{3+}$ ] $_{Si}$中的高自旋（S=5/2）到低自旋（S=1/2）的交叉引起跨过渡区的体积塌陷和弹性异常。然而，在最有利的替代中，在铝的存在下，相关异常应该消失，即，[Fe $^{3+}$ ] $_{Mg}$ -[Al] $_{Si}$。沿下地幔模型地温计算的弹性性质表明，当Fe $_{2}$ O $_3$和Al $_{2}$ O $_3$按相等比例同时取代或Al $_{2}$ O $_3$过量取代时，桥镁石的弹性行为应类似于（Mg，Fe $^{2+}$）SiO $_3$桥镁石。但过量的Fe $_{2}$ O $_3$会产生弹性异常。

低溶质浓度极限下Al-Mg合金的从头算高压相图

Ab initio High-Pressure Phase Diagrams of Al-Mg Alloys in the Low Solute Concentration Limit

该研究采用从头算方法计算了Al-Mg合金低压溶质极限下的高压相图，揭示了富Mg侧Al的固液分配随压力反转的新规律，对行星内部模型有重要意义。

Theoretical predictions of melting behaviors of hcp iron up to 4000 GPa

The high-pressure melting diagram of iron is a vital ingredient for the geodynamic modeling of planetary interiors. Nonetheless, available data for molten iron show an alarming discrepancy. Herein, we propose an efficient one-phase approach to capture the solid-liquid transition of iron under extreme conditions. Our basic idea is to extend the statistical moment method to determine the density of iron in the TPa region. On that basis, we adapt the work-heat equivalence principle to appropriately link equation-of-state parameters with melting properties. This strategy allows explaining cutting-…

重新审视氧化钇的相变：来自密度泛函理论的见解

Revisiting Phase Transitions of Yttrium: Insights from Density Functional Theory

本文通过密度泛函理论研究低压力下氧化钇的相变，发现r²SCAN功能在预测相变压力方面更准确，揭示振动不稳定性驱动相变。

高压下铁-氦化合物的形成

Formation of Iron-Helium Compounds under High Pressure

实验与计算表明高压下可形成稳定的铁-氦化合物，支持地球内核为原始氦-3大型储库。

高压铀的第一性原理

Uranium at High Pressure from First Principles

采用密度泛函理论，采用忽略自旋轨道耦合和强电子关联的简单电子结构描述，研究了1.3TPa下α-铀的状态方程、结构行为和相稳定性.比较Cmcm（α-U）、bcc、hcp、fcc和bct的结构预测，α-U相在~285 GPa的压力下是稳定的，高于该压力，它转变为bct-U相。bct和bcc相之间的焓差随压力减小，但bcc在能量上是不利的，至少高达1.3 TPa，本研究的压力上限。在1.3TPa的压力下，密排hcp和fcc相的晶格常数比稳定的bct-U相的晶格常数高0.7eV和1.0eV，支持bcc相的宽稳定场.状态方程、晶格参数和各向异性压缩参数与100 GPa以上的实验和前人的理论符合得很好。α-U平衡体积下的弹性常数证实了我们的体积模量。这表明我们对铀的电子结构的简化描述捕获了相关的物理学，并可用于描述键合和其他轻锕系元素，特别是在高压下显示巡回电子行为。

高压下的氦：密度泛函理论中全电子和赝势方法的比较研究

Helium under high pressure: A comparative study of all-electron and pseudopotential methods within density functional theory

采用基于密度泛函理论的全电子全势和赝势方法计算了He在0 ~ 1500 GPa压力下的基态电子结构.我们发现，在整个压力范围内，赝势产生基本上相同的能量-体积曲线为所有的体心立方，面心立方和六方晶系的配置一样的全势方法，一个强有力的迹象表明，赝势近似工程以及他作为共同的元素，在一些巨行星和聚变反应堆材料中的有害杂质。hcp晶格总是最稳定的结构，bcc晶格是最不稳定的结构。由于hcp相对于fcc和bcc的能量偏好在低于100 GPa时在0.01 eV内，在1500 GPa时约为0.1 eV，在DFT中的局部或半局部密度近似中的误差条的相同数量级上，相变只能在量子蒙特卡罗或基于DFT的GW方法中更精确地描述电子相关性来讨论。

IV B族元素钌的结构性质的第一性原理研究

Structural Properties of of Group IV B Element Rutherfordium by First Principles Theory

用标量相对论第一性原理密度泛函理论计算了最新的IV B族元素Rutherfordium的结构和电子性质，并与其同系物Hf的实验和理论性质进行了比较.结果表明，它将以具有金属特征的六方密排结构结晶。然而，在压力下，它将具有与Hf：hcp \rightarrow bcc而不是hcp\ rightarrow ω \rightarrow bcc不同的相变序列。

地幔中的高压畸变α-铀（Pnma）结构

A High Pressure Distorted a-Uranium (Pnma) Structure in Plutonium

在压力下，许多稀土和锕系金属转变为a-U结构或其较低对称性的畸变形式。我们重新解释了Dabos等人对Pu的衍射数据（参考文献4），发现Pnma空间群中的Am IV型畸变a-U结构可以解释其高压相。该相和a-Pu的结构都显示出具有扭曲的hcp拓扑结构。在此基础上，Pu在0.1MPa时的原子体积的上升也可以合理化

压力诱导堆垛层错对钆磁性质的作用

The role of pressure-induced stacking faults on the magnetic properties of gadolinium

本研究通过将钆在压力下的结构转变建模为fcc堆垛层错，成功解释了居里温度随压力的变化，揭示了堆垛层错对磁性质的关键影响。

Experimental evidence of a body centered cubic iron at the Earth's core condition

The crystal structure of iron in the Earth's inner core remains debated. Most recent experiments suggest a hexagonal-close-packed (hcp) phase. In simulations, it has been generally agreed that the hcp-Fe is stable at inner core pressures and relatively low temperatures. At high temperatures, however, several studies suggest a body-centered-cubic (bcc) phase at the inner core condition. We have examined the crystal structure of iron at high pressures over 2 million atmospheres (>200GPa) and at high temperatures over 5000 kelvin in a laser-heated diamond cell using microstructure analysis combin…

在冰巨星行星内部条件下观测到六方紧密堆积水冰

Observation of hexagonal close-packed water ice at conditions in ice giant planetary interiors

在冰巨星内部条件下，研究人员通过实验观测到六方紧密堆积水冰相，揭示了其在超离子态下的热力学稳定性及对行星发电机模型的影响。

High-pressure structural study of a-Mn: solving a three decades-old mystery

Manganese, in the a-Mn structure, has been studied using synchrotron powder x-ray diffraction in a diamond anvil cell up to 220 GPa at room temperature combined with density functional calculations (DFT). The experiment reveals an extended pressure stability of the a-Mn phase up to the highest pressure of this study, in contrast with previous experimental and theoretical studies. On the other hand, calculations reveal that the previously predicted hcp-Mn phase becomes lower in enthalpy than the a-Mn phase above 160 GPa. The apparent discrepancy is explained due to a substantial electron transf…

高压下铁的电子温度驱动相稳定性与结构演化

Electronic Temperature-Driven Phase Stability and Structural Evolution of Iron at High Pressure

本文通过有限温度密度泛函理论计算铁的吉布斯自由能相图，揭示高压下由电子温度驱动的hcp到bcc相变，并解释了200 GPa以上bcc相稳定性的实验观测。

根据高压下Ir-Os合金的最新测量估算锇的压缩性

Estimating the compressibility of osmium from recent measurements of Ir-Os alloys under high pressure

近年来，利用金刚石对顶砧同步加速器X射线粉末衍射技术，在室温下研究了几种面心立方和六方晶系的Ir-Os合金。使用它们的体积模量-随着锇含量的增加而增加，显示出偏离线性-并且在采用化学模型之后，得出结论，锇的体积模量略小于金刚石的体积模量。在这里，一个类似的结论是获得后，采用替代模型，从而加强了结论，锇是densitivity，但不是最不可压缩的元素。这对地球科学来说特别有趣，因为它可能对澄清地球核心的异常弹性特性至关重要。

重新审视高压下钬的磁结构：一项中子衍射研究

Revisiting the magnetic structure of Holmium at high pressure: a neutron diffraction study

本研究通过低温高压中子衍射实验发现，金属钬在8 GPa下保持六方密排对称性且不存在铁磁态，其螺旋磁结构可用磁超空间群形式体系完整描述，结果与已有磁化实验一致。

X-ray study of krypton and xenon under pressure reveals the mechanism of martensitic transformations

The martensitic transformation is a fundamental physical phenomenon at the origin of important industrial applications. However, the underlying microscopic mechanism, which is of critical importance to explain the outstanding mechanical properties of martensitic materials, is still not fully understood. This is because for most martensitic materials the transformation is a fast process that makes in situ studies extremely challenging. Noble solids krypton and xenon undergo a progressive pressure induced fcc to hcp martensitic transition with a very wide coexistence domain. Here, we took advant…

金属在超高压下的拉曼散射

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。

无公度固体~ 4 He的弹性常数

Elastic Constants of Incommensurate Solid 4He

研究了零温极限下无公度固体~ 4 He的弹性性质。具体地说，我们计算的五个弹性常数（C11，C12，C13，C33，和C44），纵向和横向声速的压力依赖性，以及T = 0德拜温度的无公度和公度hcp 4 He使用扩散蒙特卡罗方法。我们的研究结果表明，在压缩下的公度晶体是全球刚性比非公度，然而，在压力接近熔化（即P ~ 25巴）的一些弹性常数占的hcp基面（C12和C13）的应变变形的非公度固体略大。此外，我们发现，在引入微小浓度的点缺陷的剪切模量的4 He（C44）经历了一个小的减少。

金属钽的第一性原理力场

First Principles Force Field for Metallic Tantalum

我们提出了一个通用的策略来开发精确的力场（FF）的从头计算量子力学（QM）计算的金属系统，我们说明了这种方法的钽。作为FF的输入数据，我们使用线性增广平面波方法（LAPW）和广义梯度近似（GGA）来计算：（i）Ta的bcc，fcc和hcp晶体结构的零温度状态方程（EOS），压力高达~500 GPa。(ii)弹性常数。(iii)我们使用混合基赝势代码来计算体积弛豫空位形成能也作为压力的函数。在开发Ta FF时，我们还使用以前的QM计算：（iv）A15结构的状态方程。(v)表面能BCC（100）。(vi)体心立方晶体剪切孪晶的能量学。我们发现，适当的参数嵌入原子模型力场（记为qEAM FF）能够再现所有这些QM数据。因此，相同的FF描述具有良好的精度的bcc，fcc，hcp和A15相的Ta的压力从~-10 GPa到~ 500 GPa，同时还描述了空位，表面能，和剪切转变。这个单一的FF的能力来描述这样一个范围内的系统与各种协调表明，它将是准确的描述缺陷，如位错，晶界等，我们说明了使用的qEAM FF与分子动力学来计算这样的有限温度特性的熔化曲线高达300 GPa;我们得到了T_{melt} =3150 +/- 50 K的零压熔化温度，与实验（3213-3287 K）很好地一致。我们还报告了在很宽的温度范围内的热膨胀的Ta，我们计算的热膨胀系数与实验数据吻合得很好。

近磁性元素金属Fe、Co、Ni和Pd的自旋涨落、电子-声子耦合和超导电性

Spin fluctuations, electron-phonon coupling and superconductivity in near-magnetic elementary metals; Fe,Co,Ni and Pd

最近铁的hcp高压相超导性的发现，激发了对某些元素金属中自旋涨落介导的超导性的可能性的研究。计算了四种元素金属在不同相态和不同体积下的电子结构、电子-声子耦合（$λ_{ph}$）和自旋涨落耦合（$λ_{sf}$）。结果表明，这种可能性是最好的系统附近，但在非磁性的一面，磁不稳定性。面心立方的镍，在很宽的压力范围内表现出稳定的磁性，在这方面并不有趣。铁磁和反铁磁波动hcp Fe有助于一个相对较强的耦合的压力范围内观察到超导性。在大的q-向量的波动的情况下，使得fcc Pd仅适度有趣，尽管其对于q=0的大的交换增强。在高压（$\sim$ 0.5 Mbar）下的Fcc Co表现为Pd的改进形式，其中波动延伸到较大的q。T $_C$的估计值，这再现了实验情况的Fe相当好，建议一个可测量的T $_C$的高压相的fcc Co，而估计值是较低的fcc Pd的环境压力相。

Density functional simulations of pressurized Mg-Zn and Al-Zn alloys

The Mg-Zn and Al-Zn binary alloys have been investigated theoretically under static isotropic pressure. The stable phases of these binaries on both initially hexagonal-close-packed (HCP) and face-centered-cubic (FCC) lattices have been determined by utilizing an iterative approach that uses a configurational cluster expansion method, Monte Carlo search algorithm, and density functional theory (DFT) calculations. Based on 64-atom models, it is shown that the most stable phases of the Mg-Zn binary alloy under ambient condition are $\rm MgZn_3$, $\rm Mg_{19}Zn_{45}$, $\rm MgZn$, and $\rm Mg_{34}Z…

铕的电子结构与超导电性

Electronic structure and superconductivity of Europium

我们已经计算了Eu的电子结构的bcc，hcp和fcc晶体结构的体积接近平衡的计算压力高达90 GPa使用增强平面波方法在局域密度近似。采用冻结核近似，对径向Schr $\ddot{o}$ dinger方程中的f-态能量进行半经验移动，将占据的4f价态移动到$Γ_1$能量以下并进入核中。这种高度本地化的f-状态的移位产生正确的铕相序与晶格参数和体模量与实验数据吻合良好。计算的$\it bcc$和$\it hcp$结构在压力下的超导性质也发现与Debessai等人最近测量的$^1$一致并遵循$T_c$趋势

电子关联对高压铁的影响：来自含时密度泛函理论的见解

Impact of Electronic Correlations on High-Pressure Iron: Insights from Time-Dependent Density Functional Theory

本研究采用实时含时密度泛函理论（RT-TDDFT）结合Hubbard修正（+\textit{U}），探究高压下铁的电、热导率，发现计算值与实验数据吻合，揭示50GPa以下电子关联的显著影响，为极端条件下铁的输运性质提供见解。

exp-6型号的高压phase diagram：氙气的情况

High-pressure phase diagram of the exp-6 model: The case of Xenon

我们研究了数值模拟的高温/高压的氙相图通过exp-6相互作用势，这被认为是提供了一个可靠的描述稀有气体在极端条件下的热行为。我们进行了一系列广泛的NVT蒙特卡罗模拟，结合精确计算的固体自由能的Frenkel-Ladd方法，使我们能够精确地定位在每个温度下的冻结和融化阈值。我们发现，在等温压缩下，exp-6流体直接冻结成FCC固体;然而，在4500 K以上，中间BCC相在很窄的压力范围内变得稳定。的HCP相的化学势从来没有显着不同的FCC固体的相等的T和P，虽然前者被发现稍微克服后者。我们讨论了我们的研究结果，根据以前的数值研究相同的模型系统和氙气的实验数据。

Thermal conductivity and electrical resistivity of solid iron at Earth's core conditions from first-principles

We compute the thermal conductivity and electrical resistivity of solid hcp Fe to pressures and temperatures of Earth's core. We find significant contributions from electron-electron scattering, usually neglected at high temperatures in transition metals. Our calculations show a quasi-linear relation between electrical resistivity and temperature for hcp Fe at extreme high pressures. We obtain thermal and electrical conductivities that are consistent with experiments considering reasonable error. The predicted thermal conductivity is reduced from previous estimates that neglect electron-electr…

Stability and superconductivity of 4d and 5d transition metal high-entropy alloys

We report the synthesis of new equimolar high-entropy alloys (HEAs) formed from five or six 4d/5d transition metals that are each from a different Group of the Periodic Table. These include MoReRuRhPt and MoReRuIrPt, which have a valence electron count (VEC) of 8 and crystallise in the hexagonal close-packed (hcp) structure, making them isoelectronic and isostructural to the elements Ru and Os and the high-pressure phase of the well-known HEA CrMnFeCoNi. Analogous HEAs with VECs of 7, 6 and 5 crystallise with multiple phases, which we rationalise using the atomic size difference, $δ$, and the …