Impact of elasticity on the piezoresponse of adjacent ferroelectric domains investigated by scanning force microscopy
由于弹性,晶体的机械变形发生在与其厚度相当的长度尺度上。这通过向多畴铁电晶体施加均匀电场来例示:当一个畴扩展时,相邻的畴收缩,导致在畴边界处的箝位。因此,使用大面积顶部电极的厚晶体中的微米级域图案的压电机械驱动的表面微扰被大幅抑制,几乎无法通过压电响应力显微镜访问。
2007-10-23 cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Elasticity Tensor from Thermal Diffuse Scattering
我们报告的高压弹性的测定从热扩散X射线散射的氧化镁在压力高达28 GPa。我们发现,完整的弹性张量作为压力的函数,可以从单晶的X射线散射提取。这使得在一次实验中同时测量弹性和晶体结构成为可能,从而标志着在建立可靠的极端压力校准方面迈出了决定性的一步。用这种方法可以从具有任意对称性、形状和光学性质的小晶体中提取弹性常数,这将使我们在理解行星内部的弹性行为、结构相变和声子与其他准粒子的基本相互作用方面取得重大进展。
2018-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Elasticity in Crystal Growth
提出了一个新的晶体生长模型,它描述了原子长度和扩散时间尺度上的现象。前者以自然的方式结合了弹性变形和塑性形变,后者能够获得比传统原子方法大得多的时间尺度。该模型被证明是一致的阅读和肖克利的晶界能的预测,和马修斯和布莱克斯利在外延生长的失配位错。
2001-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hydrodynamic Modeling of Odd Nematic Elasticity in Liquid Crystals
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出了一种新的流体动力学模型,用于研究液态晶体中奇弹性偶极弹性的非对称相互作用,揭示了域墙自推进和点缺陷自旋等新现象。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Closing the gap between atomic-scale lattice deformations and continuum elasticity
晶格变形可以在微观上通过明确说明原子的位置来描述,或者在宏观上通过连续弹性来描述。在这项工作中,我们报告的连续弹性场的描述来自晶体结构的原子表示,也包括典型的微观尺度的功能。应变分量的解析表达式从表示周期性晶格位置的傅立叶模式的复振幅获得,其通常可以由原子建模或实验提供。这些振幅的大小和相位,连同应变的连续描述,能够表征晶体旋转、晶格变形和位错。此外,结合所谓的相位场晶体模型的振幅扩展,他们提供了一个合适的工具,微观到宏观尺度的桥梁。这项研究使深入分析弹性效应的宏观和中尺度系统,同时考虑到微观细节。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci
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
Gradient elasticity in Swift-Hohenberg and phase-field crystal models
本研究探讨了如何将梯度弹性理论纳入Swift-Hohenberg和相场晶体模型,计算了多种晶格对称性的特征长度,并通过数值模拟与解析解对比揭示了位错弹性场特征长度对淬火深度的依赖,完善了小尺度弹性分析并提供了微观基础。
2024-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic breaking of axial symmetry of acoustic waves in crystals as the origin of nonlinear elasticity and chaos: Analytical model and MD simulations
National Center for Nuclear Research(国家核研究中心)
本研究通过解析模型和分子动力学模拟揭示了晶体中声波轴对称性动态破坏导致非线性弹性和混沌现象的机制。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Phase Field Crystal Model for Magneto-Elasticity in Isotropic Ferromagnetic Solids
提出了一种新的各向同性磁弹性相场晶体模型,用于研究纯铁磁固体的形态结构与磁性之间的关系。通过解析计算确定了相图,并得到了弹性应变与磁化强度的关系。用时间相关的数值模拟来证明晶界对磁畴形成的影响。结果表明,晶界作为反向磁化域的形核网站。最后,我们推导出的各向同性限制的结晶度与晶粒取向不良的关系。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Soft-Elasticity Optimises Dissipation in 3D-Printed Liquid Crystal Elastomers
单畴液晶弹性体(LCE)的软弹性对于在恒定应力下理想地吸收应变能的冲击吸收应用是有希望的。传统上,考虑到合成足够大的单畴器件的众所周知的困难,尚未对LCE进行压缩和冲击研究。在这里,我们展示了3D打印散装($>cm^3$)单域LCE设备使用直接墨水写入和研究其压缩软弹性超过80年的应变率。在准静态速率下,单畴软弹性LCE耗散45%的应变能,而比较材料耗散小于20%。在高达$3000~s^{-1}$的应变率下,我们的软弹性单域LCE始终表现得最接近理想的冲击吸收体。跌落测试表明,软弹性是有效降低冲击严重程度的可能机制-软弹性LCE的Gadd严重程度指数比可比的各向同性弹性体低40%。最后,我们证明了剪裁变形和屈曲行为在单畴LCE通过印刷方向。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Full elasticity tensor from thermal diffuse scattering
我们提出了一种方法,从单晶衍射实验中使用单色X射线精确测定的全弹性张量。对于两个基准系统方解石和氧化镁,我们表明,在布拉格反射附近的热漫散射的测量提供了一套完整的弹性常数的准确值。这种方法允许一个可靠的和无模型的弹性性能的测定,并可以在同一个实验中与晶体结构的调查一起进行。
2016-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Elasticity versus phase field driven motion in the phase field crystal model
针对相场晶体理论将相场同时等同于质量与畸变的固有矛盾及非物理弛豫问题,提出两种修正理论,第一种可解释位错偶极子运动规律,第二种通过显式耦合解释涨落弛豫的时间依赖性。
2022-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear elasticity of prestressed single crystals at high pressure and various elastic moduli
本文提出了预应力单晶弹性力学的一般非线性理论。定义了各种类型的弹性模量,确定了它们的重要性,并给出了它们之间的关系。特别是,B模量存在于柯西应力的Jaumann目标时间导数与变形率之间的关系中,并且广泛用于各种有限元代码中的计算算法中。可能的应用程序,以简化的线性解复杂的非线性弹性问题的概述和说明的superdislocation。充分考虑和分析了有限转动的影响。不同类型的体积和剪切模量在不同的约束下定义和连接到多晶聚集体的有效性能。详细推导了预应力结构小变形时的弹性能和应力-应变关系式。在初始静水载荷作用下,根据单晶或多晶材料在静水载荷作用下的广义张量状态方程的存在性,导出了弹性模量和柔度的一般相容性条件.它表明,B模量可以从吉布斯能的表达式中找到。然而,由吉布斯能定义的高阶弹性模量没有任何意义,因为它们不直接参与任何已知的方程,如应力-应变关系和波传播方程。B的偏投影也可以从等容小应变增量的弹性能的表达式中找到,B的缺失分量可以从相容性条件中找到。许多不一致和已知的作品中的错误进行了分析。
2021-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Nemato-elasticity of hybrid molecular-colloidal liquid crystals
浸入热致液晶溶剂中的胶体棒是所谓的混合液晶的基础,其特征在于具有可调的双折射流动性,其对称性范围从常规的单轴双折射或反双折射到正交[Mundoor等人,Science 360,768(2018)]。我们提供了这样的系统的弹性模量的理论分析,通过考虑通过表面锚定力,以及空间和静电的杆本身之间的相互作用与嵌入溶剂的各个杆之间的相互作用。对于单轴系统的胶体棒的存在下产生显着增加的splay弹性,我们发现在定量与实验测量。对于正交混合液晶,我们提供了所有12个弹性模量的估计,并表明,只有一个小的子集,这些弹性常数发挥相关的作用,在描述线虫的弹性性能。简要讨论了在实验中确定弹性模量的复杂性和可能性。这些结果将有助于激发未来的研究缺陷修饰的“拓扑”胶体和分析边界驱动的现象,其中双轴向列相产生的非平凡的导演拓扑起着关键作用。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A continued fraction approximation for the effective elasticity tensor of two-dimensional polycrystals as a function of the crystal elasticity tensor
本文研究了二维多晶体有效弹性张量作为晶体弹性张量函数的近似,提出该函数可通过类似于逐层级压微结构的连分数展开来近似,并将分析推广到包含16个独立张量元素的一般本构关系。
2025-10-11 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.AP
Coupling Phase Field Crystal and Field Dislocation Mechanics for a consistent description of dislocation structure and elasticity
本研究针对PFC模型与静态FDM在位错弹性场预测上的差异,提出二者的弱耦合方法,以PFC位错密度场为FDM输入,实现位错结构与弹性的一致性描述并分析相关场的作用。
2024-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Homogeneous nucleation of dislocations as bifurcations in a periodized discrete elasticity model
本文提出了一种用周期离散弹性模型描述的二维剪切晶体中位错均匀形核的新方法。当晶体被剪切超过临界应变$F=F_{c}$时,应变的无位错状态通过亚临界音叉分叉变得不稳定。选择固定的最终施加应变$F_{f}>F_{c}$,通过在不同的时间间隔$t_{r}$期间设置$F=F_{f}t/t_{r}$,可以达到包含两个或四个刃位错的不同的同时稳定的静止构型。在$t_{r}$之后的特征时间,一个或两个偶极子成核、分裂,并且所产生的两个刃位错以相反的方向移动到样品边界。数值延拓显示了如何配置不同数量的刃位错对出现从无位错状态的分叉。
2007-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Symmetries and Elasticity of Nematic Gels
液晶凝胶是一种宏观上均匀的弹性介质,具有液晶的旋转对称性。在本文中,我们开发了一个通用的方法来研究这些凝胶,将所有潜在的对称性。在回顾了传统的弹性和澄清的作用,打破了旋转对称性的参考空间中的点在未扭曲的介质和目标空间,这些点被映射到后,我们探讨了不寻常的性质的凝胶从一些角度。我们展示了如何对称性的凝胶形成通过自发对称性破缺从各向同性凝胶执行软弹性响应的剪切模量的消失和消失的应力沿某些方向的应变的临界值的特点。我们还研究了从各向同性到无规凝胶的相变。除了与基于橡胶弹性的弹性凝胶的方法完全一致之外,我们的描述还具有重要的优点,即独立于微观模型,强调和澄清在确定弹性响应中破坏对称性的作用,以及允许容易地并入空间变化、热波动和凝胶异质性,从而允许对这些新型材料进行完全的弹性力学处理。
2001-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity-Dependent Self-assembly of Micro-Templated Chromonic Liquid Crystal Films
我们探索了在正方形晶格圆柱形微柱基底上形成的水性溶致变色液晶(LCLC)膜的微图案化指向矢结构。通过调节LCLC中间相和它们的弹性性质,经由干燥浓缩来操纵结构。向列型LCLC膜沿微柱晶格的对角线表现出优选的平行排列。柱状LCLC膜,从向列相干燥,形成两个不同的导演和缺陷配置:对角对齐的导演图案与局部正方形的缺陷,和非对角配置与锯齿形缺陷。这些状态的形成似乎与最初的薄膜的相对张开和弯曲自由能成本有关。所观察到的柱状和柱状配置的理解数值使用朗道-德Gennes自由能模型。在其他属性中,该工作提供了LC膜在柱状相和溶致LC膜中的准2D微图案化的第一个例子,并且它展示了通常难以通过体弹性特性对准的LCLC膜的对准和配置切换。
2014-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Renormalization group approach to multiscale modelling in materials science
枝晶生长和材料微观结构的形成通常必然涉及从原子到样品尺寸的宽范围的长度尺度。兰格的相场方法,增强了最佳渐近方法和自适应网格细化,处理这一范围的尺度,并提供了一种有效的方法来移动相边界。然而,它不能保留潜在的晶体学各向异性的记忆,因此不适合涉及缺陷或弹性的问题。相场晶体(PFC)方程--Hohenberg-Swift方程的守恒类似物--是一个具有代表原子密度的周期解的相场方程。它可以原生模型的弹性,固相的形成,并准确地再现非平衡动力学的相变在实际材料。然而,PFC模型在原子尺度上很重要,使得它不适合处理严重感兴趣的问题的长度尺度范围。在这里,我们表明,一个计算效率高的多尺度方法PFC可以系统地开发使用重整化群或等效技术,以获得适当的粗粒度耦合相位和振幅方程,这是适合于解决方案的自适应网格细化算法。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci
ELAS3D-Xtal: An OpenMP-accelerated crystal elasticity solver with automated experiment-driven microstructure generation
University of Michigan(密歇根大学)
ELAS3D-Xtal是一种基于OpenMP加速的晶体弹性求解器,结合自动实验驱动微结构生成,用于高效计算多晶体弹性场及缺陷力学分析。
2026-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Elasticity Theory Connection Rules for Epitaxial Interfaces
弹性理论提供了均匀晶体固体的长波长振动动力学的精确描述,并且在位移场上的补充边界条件也可以应用于突变异质结和界面。传统的界面边界条件或连接规则要求位移场及其相关的应力场在整个界面上是连续的。然而,我们认为,这些边界条件一般是不正确的外延接口,我们给出了一般程序推导正确的条件,这基本上取决于详细的微观结构的接口。作为我们的理论的一个简单的应用,我们详细分析了一维模型的非均匀晶体,一个链的谐振子的质量和弹簧刚度参数的突变。我们的研究结果具有影响的声子动力学纳米结构,如超晶格和纳米粒子,以及在外延界面的热边界电阻。
2001-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Phonon Renormalization in Single Crystal of Silicon
本文用喇曼散射法测定了硅单晶一阶声子模的温度依赖性。我们的研究揭示了低温(~ 50 K)下拉曼活性声子模的反常红移,这归因于Si在低温区的反常膨胀。硅在低于120 K时显示出负的热膨胀,然而,在非常低的温度下也观察到奇怪的行为,即,在40 K以下检测到Si晶体的软化。Si的这种特殊行为可以用低温下观察到的反常声子非谐性来描述。
2020-01-23 cond-mat.mtrl-sci
A coarse-grained phase-field crystal model of plastic motion
在其振幅方程近似的相场晶体模型中示出的缺陷晶体结构中的变形场,以及位错运动提供了一个准确的描述。我们详细分析了位错核的弹性变形和应力正则化,并展示了如何从相场振幅的拓扑奇异性直接计算Burgers矢量密度。由这些振幅引起的变形然后用非奇异位移来补充,以加强机械平衡。这允许在这个框架中一致地分离塑性和弹性时间尺度。介绍了一种有限元方法来求解振幅和弹性方程的组合,并将其应用于三角形晶格对称晶体在两个空间维度上的几个原型构型:i)刃型位错引起的应力场,分析了振幅方程如何使位错核附近的应力正则化,ii)位错偶极子由于内部相互作用的运动,和iii)旋转晶粒的收缩。我们还比较了我们的结果与经典弹性理论的其他扩展,如应变梯度弹性和方法的基础上平滑的伯格斯矢量密度附近的缺陷核心。
2019-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
An Atomistic-based Finite Deformation Continuum Membrane Model for Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
提出了过渡金属二硫属化物(TMD)单分子膜的有限变形晶体弹性膜模型。单层TMD是具有排列在三个平行表面中的原子的多原子厚的二维(2D)结晶膜。在本公式中,TMD膜的变形配置通过其中间表面的变形图和垂直于中间表面的两个拉伸来表示。基于晶体弹性的运动学规则被用来表达的连续应变的变形键长和键角的TMD。由原子间相互作用势导出了TMD薄膜的连续超弹性应变能。在本构关系中还考虑了两个简单的TMD晶格之间的相对位移。一个光滑的有限元框架,使用B样条数值实现目前的连续膜模型。所提出的模型将纯2D膜(如石墨烯)的基于晶体弹性的膜理论推广到多原子厚的TMD晶体膜。数值结果表明了相对位移和两个正常拉伸的重要性。所提出的基于原子的连续体模型准确地匹配材料模量,复杂的后屈曲变形,和平衡能量预测的纯原子模拟。它还准确地再现了包含数千万个原子的大面积TMD样品的实验结果。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Elasticity of Diamond at High Pressures and Temperatures
本文将密度泛函理论与局域密度近似、准谐波近似和振动态密度相结合,计算了金刚石单晶在0-500 GPa和0-4800 K的高压和高温下的弹性常数、体模量和剪切模量。与实验值在环境压力和高温下的比较表明,第一次与我们的第一性原理结果验证我们的方法的一个很好的协议。我们发现,金刚石的各向异性因子增加到40%,在高压和温度无关。
2012-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Renormalization group approach to multiscale simulation of polycrystalline materials using the phase field crystal model
我们提出了一个计算效率高的方法多尺度模拟的多晶材料,相场晶体(PFC)模型的基础上。描述密度分布在纳米级的序参量重建从其缓慢变化的振幅和相位,满足旋转协变方程推导出的重整化群。我们验证的方法使用的例子二维晶粒形核和生长。
2005-06-13 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Elliptic Phases: A Study of the Nonlinear Elasticity of Twist-Grain Boundaries
本文提出了近晶A型液晶的扭曲晶界相的一种明确而易处理的表示法。这使我们能够计算晶界之间的相互作用能和弯曲和压缩变形的相对贡献。我们讨论了90度晶界的特殊稳定性,并讨论了这种结构的Schwarz D表面的关系。
2006-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math.DG
Equation of State, Stability, Anisotropy and Nonlinear Elasticity of Diamond-Cubic (ZB) Silicon by Phonon Imaging at High Pressure
金刚石砧盒中的实验声子成像被证明是一个足够的工具,以提取完整的一套弹性常数的单晶硅的ZB $\rightarrow β-$ Sn转变(10 GPa)。与通常所承认的相反,我们证明了应变能量密度的发展不能停止,对于硅,在包含三阶弹性常数的条款。非线性弹性,各向异性和压力引起的力学稳定性的立方硅结构的程度,从而重新审视和研究更详细。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Renormalization group theory for the phase field crystal equation
利用各种重整化群方法,导出了一组用于二维相场晶体(PFC)模型多尺度模拟的旋转协变振幅方程。我们表明,存在一个守恒定律介绍了一个模糊的运营商订购的RG程序,我们展示了如何解决。我们比较我们的分析与标准的多尺度技术,在那里可以得到相同的结果与更大的劳动,去六阶微扰理论,并通过假设正确的缩放的空间和时间。
2006-06-06 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Amplitude expansion of the binary phase field crystal model
针对二维三角晶格和三维BCC和FCC晶体结构,建立了二元相场晶体模型的振幅表达式。导出了这些振幅方程与二元合金弹性凝固标准相场模型之间的关系,从而明确了相场晶体模型与相场模型之间的联系。模拟了溶质在晶界的迁移、共晶凝固和纳米膜上量子点的形成。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Domain Walls in Helical Magnets: Elasticity and Pinning
最近在螺旋磁体中发现了全新类型的畴壁,一般由规则排列的{ \it对}磁涡旋线\cite{Li+12}组成。只有在特殊方向上,DW才没有涡流。在这篇文章中,我们计算了它们的弹性和钉扎性能,使用螺距角$θ$作为一个小参数。特别是,我们表明,涡旋自由DW表现出长范围的弹性,这使得他们非常僵硬,并抑制他们的钉扎杂质。它们的粗化转变温度是Néel温度的量级。包括涡旋的DW(通过取向或由于其粗糙化过渡上方的台阶形成)显示出短程弹性和杂质的强钉扎。这些结果既适用于中心对称系统,也适用于非中心对称系统。简要讨论了它在手性液晶中的应用。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced voltage-controlled magnetic anisotropy via magneto-elasticity in FePt/MgO(001)
在压控磁各向异性(VCMA)的背景下,研究了磁电(ME)和磁弹性(MEL)之间的相互作用。应变不仅改变了晶格常数,而且还改变了异质结构中的内部电场。作为一个原型,FePt/MgO(001)访问,其中两个界面的行为是截然不同的:一个表现出切换,另一个没有。无论外部电场($E_{ext}$)是否存在,我们发现VCMA系数大于1 pJ/V $\cdot$ m,作为响应于外部电场的$m=\pm1$和$\pm2$的$d$轨道重排的结果。此外,磁晶各向异性(MA)的分析与应变,其中的非线性特征,只负责调用二阶MEL。
2020-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning-driven elasticity prediction in advanced inorganic materials via convolutional neural networks
State Key Laboratory of Porous Metal Materials, School of Materials Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学材料科学与工程学院多孔金属材料国家重点实验室);National Key Laboratory of Computational Physics, Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所国家计算物理学重点实验室);State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, School of Materials Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学材料科学与工程学院材料力学行为国家重点实验室)
本研究利用CGCNN模型对80664个无机晶体的剪切模量和体积模量进行高精度预测,丰富了材料弹性数据资源并为材料设计提供支持。
2025-11-06 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Adaptive mesh computation of polycrystalline pattern formation using a renormalization-group reduction of the phase-field crystal model
我们实现了一个自适应网格算法,用于计算材料加工过程中原子密度场的空间和时间依赖性。我们的数值方法使用系统的重整化群制定的相场晶体模型提供的基本方程的复杂振幅的原子密度场-一个数量,是空间均匀的,除了附近的拓扑缺陷,晶界和其他晶格缺陷。我们的算法是一个混合制定的振幅方程,结合笛卡尔和极分解的复振幅。我们表明,这种方法导致加速三个数量级的多晶畴形成在两个维度的模型计算。
2007-02-07 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.comp-ph
Band gap renormalization, carrier mobilities, and the electron-phonon self-energy in crystalline naphthalene
有机分子晶体具有明显的电子-声子相互作用,这种相互作用会影响它们在零温和有限温下的电子性质。在这项工作中,我们报告第一性原理计算和分析的电子-声子自能在萘晶体。我们计算的零点重整化和温度依赖性的基本带隙,并采用密度泛函理论的价带和导带边缘附近的电子态的散射寿命。此外,我们计算的声子重整化的$GW$校正的准粒子能带结构预测的基本带隙为5 eV的萘在室温下,在良好的协议与实验。从我们计算的声子诱导的电子寿命,我们得到的电子和空穴的温度依赖性迁移率在室温下与实验测量结果很好地吻合。最后,我们表明,一个近似的能量自洽计算方案的电子-声子自能导致强卫星带的电子能带结构的预测。我们发现,一个单一的计算的自能可以重现的自洽结果的带隙重整化和电迁移率的萘,提供的质量壳近似,即,如果在裸本征值处计算自能。
2020-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Evaluation of the elastic field in phase-field crystal simulations
本文针对经典相场晶体模型提出一种从微观密度场评估弹性场的新数值方法,克服现有方法局限,并揭示平衡态残余应力效应,在弹性夹杂、晶界和位错等典型情形中验证了其有效性。
2023-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Explicit temperature coupling in phase-field crystal models of solidification
我们提出了一个相场晶体(PFC)凝固模型,占热传输和温度依赖的晶格参数。弹性效应的特点是通过连续的弹性场计算的微观密度场。我们展示了模型的能力,通过选定的数值研究,重点是从熔体中的二维晶体的原型生长,从而在多面的形状和枝晶。这项工作为包括热膨胀在内的综合性凝固细观模型奠定了基础。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid-PFC: coupling the phase-field crystal model and its amplitude-equation formulation
本文提出混合多尺度PFC-APFC框架,通过傅里叶谱方法耦合两种模型,在晶粒内部用粗粒化描述,在位错和晶界处保留高分辨率,克服了APFC模型对大角度晶界的描述局限。
2024-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Compatible Instability: Gauge Constraints of Elasticity Inherited by Electronic Nematic Criticality
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰杰工程学院);Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰杰工程学院安东尼·J·利格特凝聚态理论研究所)
本文提出一个框架,通过考虑弹性兼容性关系,将各向异性波动的相空间分为兼容和不兼容两个正交部分,揭示了各向异性临界性的普遍方向选择性。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con