Fermi surfaces and anomalous transport in quasicrystals
费米面的几个准晶近似计算的从头算方法，使直接与dHvA实验比较。提出了金属反常输运的判据，并通过对Kubo公式的标度分析，推导出电导率与温度的幂律关系。
1998-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Thin film of Al-Ga-Pd-Mn quasicrystalline alloy
薄膜准晶涂层具有独特的性质，例如非常高的电阻率和热阻率以及非常低的表面能。采用快速蒸发法制备了二十面体Al-Ga-Pd-Mn合金纳米准晶薄膜。本文试图讨论Al-Ga-Pd-Mn合金准晶薄膜形成的微观机制
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of Xe and Ar on Quasicrystalline Al-Ni-Co
通过对所有吸附质-基体原子间相互作用的求和，计算了吸附质（Ar和Ar）与10重Al-Ni-Co准晶之间的相互作用势能。通过LEED实验得到准晶原子的坐标，并利用半经验组合规则求出了Xe-Al、Xe-Ni和Xe-Co的Lennard-Jones参数。由此产生的势能函数的位置是高度波纹。在两种情况下的准晶体表面上的单分子层吸附的氘和Ar进行了研究：1）在低覆盖率（亨利定律制度）的限制，和2）在稍大的覆盖率，当吸附原子之间的相互作用被认为是通过第二维里系数，C_{AAS}。与在平面上的吸附的比较表明，Xe-Ar（Ar-Ar）相互作用的增强效果。低覆盖率吸附制度的理论结果进行比较实验（LEED等压线）数据。
2004-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Formation of a stable deacagonal quasicrystalline Al-Pd-Mn surface layer
本文报道了在二十面体Al-Pd-Mn单晶的五重对称表面上原位形成一个有序的平衡十次Al-Pd-Mn准晶覆盖层。X射线光电子衍射、低能电子衍射和电子背散射衍射证实了外延层的十边形结构。这种覆盖层的特征还在于费米边缘附近的态密度降低，正如准晶所预期的那样。这是第一次，一个毫米大小的表面的稳定的十边形Al-Pd-Mn的获得，研究和比较其二十面体对应。
2001-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Bulk and surface structure of the clean and adsorbate-covered decagonal Al-Co-Ni quasicrystal
我们回顾了我们在十次对称Al-Co-Ni准晶表面上的Al吸附实验，并提出了基于直径为20 μ m、对称性为$\bar{10}2m$、周期为8 μ m的基本Al-Co团簇结构模型的吸附计算模拟。这个团簇是$τ^2$ -Al $_{13}$ Co $_4$的结构单元，通过一系列微小的变化，可以导出十次对称Al-Co-Ni稳定区的相结构。用于十边形Al $_{70}$ Co $_{15}$ Ni $_{15}$的模型是具有两层周期性（4 π）并且没有化学或结构无序的理想化模型。我们发现，该模型的体积和表面性质与实验符合得很好。我们的Al吸附的分子动力学模拟再现实验结果，并表明，通过改变吸附层的热弛豫速率，可以实现各种不同的表面形貌。我们还介绍了我们最近的实验上解离吸附的氧的十边形表面。
2008-05-28 cond-mat.mtrl-sci
A maximum density rule for surfaces of quasicrystals
布拉维的一条规则对晶体具有广泛的适用性，即晶体的表面对应于材料本体中原子的密度平面。比较i-AlPdMn的理论模型与实验结果，我们发现，这种对应关系打破了，平行于在散装的densored平面的表面是不是最稳定的，即它们不是所谓的散装终端。通过认识到对表面的贡献不仅来自一个几何平面，而且来自一层堆叠的原子，可能包含一个以上的平面，可以恢复对应关系。我们发现，不仅高对称性表面的稳定性相匹配的密度，相应的层状散装终端，但表面梯田和他们的程度pittedness之间的确切间距可以通过一个简单的分析层的密度预测散装几何模型。
2003-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Quasicrystal bulk and surface energies from density functional theory
针对准晶体长程非周期导致常规从头算无法计算能量的问题，提出通过递增尺寸的准晶体纳米颗粒第一性原理计算外推体相和表面能的方法，确定两种二十面体准晶体为基态相，揭示平移对称非无机固体0K稳定必要条件，并解释其生长的动力学限制。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Chemical leaching of Al-Cu-Co decagonal quasicrystals
本文研究了NaOH溶液对Al-Cu-Co十边形准晶的化学浸出行为，发现Al被选择性去除并形成含Cu、Co及其氧化物的多孔纳米结构，且合金成分影响孔隙率和纳米颗粒尺寸。
2024-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Fractal Surface States in Three-Dimensional Topological Quasicrystals
本文证明三维准晶体可在无自旋轨道耦合时形成拓扑晶体绝缘体的准晶对应物，其表面态具有新型多重分形性、近简并不动态及扭曲体-边界对应。
2024-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of topological order in Xe films on a quasicrystal surface
我们报告的第一个计算机模拟研究的准晶体表面上的物理吸附的气体，Al-Ni-Co的巨正则Monte Carlo方法，使用半经验的气体-表面相互作用，根据传统的结合规则，和通常的Lennard-Jones Xe-x-x-y相互作用的结果。所得吸附等温线和计算结构与LEED实验数据的结果是一致的。体膜的演化开始于第二层，而低覆盖行为是外延的。这种从5重到6重有序的转变是温度依赖性的，在较高的温度下发生得更早（在较低的覆盖率下）。
2005-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ordering of rare gas films on a decagonal Al-Ni-Co quasicrystal
本文综述了准晶表面稀有气体膜的研究进展。用低能电子衍射（LEED）研究了Al-Ni-Co十次面上的吸附行为。这些研究的结果促进了理论模型的发展，该模型成功地再现了实验中发现的热力学参数。巨正则蒙特卡罗（GCMC）模拟的吸附结构的实验观察结果一致，并提供了更深入的了解的性质的顺序。一个一阶的超导体的无公度的转变，涉及到从准晶的五倍结构的过渡到一个周期性的六角结构被发现和表征的单分子层。在LEED研究中观察到的六方结构的五个旋转域在GCMC研究中被示出由本质上是熵的五边形缺陷介导，而不是由衬底缺陷介导。GCMC研究发现，在同一表面上，Kr、Ar和Ne没有任何这样的跃迁。这种转变的详细分析导致的结论是，六方层的形成取决于匹配的气体和基板的特征长度。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci
i-R-Cd (R = Gd - Tm, Y): A new family of binary magnetic icosahedral quasicrystals
“寻找就能找到，不寻找的就不会被发现。“这句格言，归因于阿里斯托芬'可以被认为是新材料研究的定义咒语之一;如果你不看，你肯定不会发现。作为我们最近发现的二元准晶相i-Sc 12 Zn 88的结果，我们提出，很可能有其他二元准晶相潜伏在已知的晶体近似物附近，可能作为具有非常有限的液相线表面的包埋形成化合物，提供了大大减少的成分/温度范围的初级凝固。在这里，我们报告说，正如谚语所说，我们已经发现。事实上，邻近RCd 6，立方近似结构，我们已经发现了长期追求的磁性准晶模型系统：一个新的家庭，至少有七个稀土二十面体准晶：i-R-Cd R = Gd-Tm，Y，其中六个现在形成已知的一套力矩轴承，二元准晶。
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Structure of Periodic Crystals and Quasicrystals in Ultrathin Film Ba-Ti-O
我们模拟了Pt（111）表面上初始钙钛矿BaTiO $_3$薄膜经热处理后形成的显著的薄膜Ba-Ti-O结构。所有结构都包含一个褶皱的Ti-O网络，所有Ti都与O三重配位，Ba占据较大的位置。主要是Ti $_7$ O $_7$，孔隙。准晶结构是由三种类型的瓷砖组成的简单装饰：正方形，三角形和30度菱形，边长为6.85埃，以准晶图案边对边连接;观察到的晶体Ba-Ti-O结构是由这些和其他瓷砖建造的。模拟的STM图像再现了实验中看到的图案，并将明亮的突起识别为Ba原子。该模型与所有的实验观察结果是一致的。
2016-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Cleaved surface of i-AlPdMn quasicrystals: Influence of the local temperature elevation at the crack tip on the fracture surface roughness
目前分析了i-AlPdMn解理表面的粗糙度。从原子尺度到2-3 nm，它们显示出隐藏簇（0.45 nm）非周期性结构的标度特性。这些性质与在各种无序材料上观察到的性质在数量上相似，尽管是在其他长度尺度范围内。这些属性被解释为在裂纹尖端2-3 nm宽的区域内发生的损伤机制的签名。这个过程区的大小发现其起源在裂纹尖端的局部温度升高。对于第一次，这种效果被报道是负责从一个完美的脆性行为过渡到一个纳米延性。
2006-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bulk Termination of the Quasicrystalline Five-Fold Surface of Al_{70}Pd_{21}Mn_{9}
使用高分辨率扫描隧道显微镜（STM）研究了Al_{70} Pd_{21} Mn_{9}表面的结构。从两个大的五倍阶地的表面上的一个短的装饰斐波那契序列，原子分辨率的表面图像已经获得。其中一个梯田带有一种罕见的环形局部构型。在基于F相三维镶嵌T*（2F）的二十面体i-AlPdMn体模型M中，相应的终止序列的位置已经使用这种环构型和吉勒等人的LEED工作的要求（即终止的平均原子密度为0.136个原子/A^2）进行了估计。终端包含两个原子平面层，它们之间的垂直距离为0.48 A。本体终端的位置固定在模型M中的Bergman多面体的层内：它们在本体方向上从最密集的Bergman层的表面开始。从编码窗口的顶面在终止M，我们得出结论，彭罗斯（P1）平铺是可能的，几乎所有的五倍阶地。平铺P1的最短边为4.8 A或7.8 A。实验得出的镶嵌的表面与环配置具有8.0 +- 0.3 A的边长，因此匹配的最小边长预期从模型。
2002-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous formation of thermodynamically stable Al--Cu--Fe icosahedral quasicrystal from realistic atomistic simulations
在Al-Cu-Fe合金的模拟中，二十面体准晶从熔体中自发形成.基于密度泛函理论（DFT）衍生的能量和力的数据库，我们使用调谐到特定合金系统的振荡对势来模拟原子间的相互作用。精细的原子间分离与重叠的二十面体图案的几何形状对齐，以在长度尺度的层次结构上创建面心二十面体顺序。分子动力学模拟，辅以蒙特卡罗步骤交换化学物种，有效地采样的配置空间，我们的模型，达到9846个原子。交换独立轨迹的温度（副本交换）使我们能够在低温下实现热平衡。通过优化结构和组成，我们创建的结构，其DFT能量达到$\sim$ 2 meV/原子的竞争晶相的能量。通过添加由于谐波和非谐波振动，化学取代无序，相位子和电子激发的贡献获得的自由能，表明准晶在600 K以上的温度下变得稳定，对抗竞争相。平均结构可以简洁地描述为六维空间中的原子表面的切割，其揭示了优选化学占据的特定模式。混合化学占领的原子表面区域展示了相子波动的扩散，这可以在真实空间中通过大规模二十面体图案的形成、溶解和重组来观察--由于平均无序和随之而来的关于占据相关性的信息丢失，这幅图被隐藏在衍射细化中。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Self Assembly of Soft Matter Quasicrystals and Their Approximants
最近在软物质系统中令人惊讶地发现了准晶体及其近似物，这提出了一种有趣的可能性，即这些结构可以在广泛的纳米和微米尺度组装中实现。理论上，软物质准晶体和近似物在很大程度上是熵稳定的，但它们形成的热力学机制仍然难以捉摸。在这里，我们使用计算机模拟和自由能计算，以证明一个简单的设计启发式组装准晶体和近似的软物质系统。我们的研究建立在以前的模拟研究的自组装的十二方准晶和近似的最小系统的球形粒子与复杂的，高度特定的相互作用势。我们展示了另一种基于熵的方法，用于组装十二方准晶和近似物，仅基于粒子功能化和形状，从而在更容易实现的键合和排斥体积相互作用方面重塑基于相互作用势的组装策略。在这里，球形结构单元用可移动表面实体官能化，以促进形成具有低表面接触面积的结构，包括非紧密堆积和多四面体结构。结构单元还具有形状多分散性，其中结构单元的子集偏离理想的球形形状，阻碍了紧密堆积晶体的形成。我们表明，三种不同的模型系统，这两个功能-移动表面实体和形状多分散性-一致组装准晶体和/或近似。我们认为，这种设计策略可以被广泛利用，以组装准晶体和近似的纳米和微米尺度。此外，我们的结果进一步解释了实验中软物质准晶的形成。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quasiperiodic free electron metal layers
利用电子衍射，我们表明，自由电子金属，如钠和钾形成一个高度规则的准周期性单层的二十面体Al-Pd-Mn的五重表面和准周期性传播到第二层的钠。我们的光电子能谱学结果表明，准晶碱金属吸附层在费米能级附近没有赝能隙，而赝能隙是准晶材料电子结构的特征。基于密度泛函理论的计算提供了一个模型结构的准晶碱金属单层，并确认没有一个pseudogap。
2009-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Noble gas films on a decagonal AlNiCo quasicrystal
采用Lennard-Jones相互作用，采用经典的组合规则和实验参数，用巨正则Monte Carlo方法研究了Ne，Ar，Kr和Xe在Al-Ni-Co准晶表面（QC）上的吸附热力学性质.在所有气体/QC系统中，在低温下观察到逐层膜生长。单分子膜具有规则的外延五重排列，随着压力的增加，这些排列向六重密堆积结构演变。最终状态可以包含相当多或可忽略不计的缺陷量。在后一种情况下，发生了从五重对称到六重对称的结构转变，这可以通过引入序参量来描述，序参量的演变表征了转变是连续的还是不连续的，如在α/QC的情况下（具有相关潜热的一级转变）。通过模拟虚拟惰性气体，我们发现该跃迁的存在与吸附质和衬底特征长度之间的尺寸失配有关。提出了一个简单的规则来预测这种现象。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Quasiperiodic ordering in thick Sn layer on $i$-Al-Pd-Mn: A possible quasicrystalline clathrate
尽管近二十年来在这个方向上进行了大量的工作，但到目前为止，实现元素固态准晶体仍然是一个遥远的梦想。本文报道了在二十面体（$i$）-Al-Pd-Mn上生长的元素Sn厚层中准周期有序的发现。的STM图像和LEED图案的Sn层显示特定的结构特征，描绘准周期性，但从基板不同。光电子能谱表明，在最大Sn厚度附近费米能级附近存在赝能隙。首先，从从头算的角度分析了块状Sn笼形准晶的能量低于高温金属$β$ -Sn相，但高于低温金属$α$ -Sn相。自由板能量学的比较研究表明，表面能有利于笼形物超过$α$，直到约4 nm层厚度，并且对于2-3 nm板厚度的窄窗口匹配$β$ -Sn。第二，体笼形结构在费米能级附近出现能隙开放，而自由板形结构则出现了明显的赝能隙，这解释了光电子能谱中所观察到的赝能隙。第三，STM图像表现出良好的符合笼形物模型。我们建立了非常相似的基础上（在1%以内）的锡笼形物的笼-笼分离和伪Mackay簇-簇分离的$i$ -Al-Pd-Mn表面上的粘合层-基板的兼容性。此外，锡adlayer上的衬底上的成核中心被确定，这些被证明是一个有效的一部分的锡笼形物结构。因此，基于实验和理论，我们提出沉积在$i$ -Al-Pd-Mn衬底的5倍表面上的4 nm厚的Sn吸附层实际上是元素、笼形族准晶的亚稳实现。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A Structural Model for Octagonal Quasicrystals Derived from Octagonal Symmetry Elements Arising in $β$-Mn Crystallization of a Simple Monatomic Liquid
在对一种简单的单原子液体进行分子动力学模拟时，我们观察到一种在其模拟衍射图样中显示八边形对称性的材料的结晶。对结晶产物中的原子排列的检查揭示了β-Mn结构的大晶粒沿着共同的4重轴排列，相邻晶粒之间具有45度旋转。这些45度旋转可以追溯到第二晶体结构的介入，该第二晶体结构外延地融合到β-Mn畴表面，其原始晶胞具有晶格参数a = b = c = a_{beta-Mn}，α = β = 90度，和γ = 45度。这种第二相的结构在实验文献中似乎没有已知的对应物，但可以简单地从Cr_3Si和Al_3Zr_4结构类型中推导出来。我们使用这些意见的基础上的原子结构模型的八边形准晶，其中β-Mn和第二相结构的晶胞作为正方形和菱形瓷砖（投影），分别。它沿八边形轴的衍射图案与实验测量的相似。该模型是独特的，是一致的高分辨率电子显微镜图像显示正方形和菱形单位的边长等于β-Mn晶胞。能量最小化的这种配置，使用相同的对势如上所述，结果在一个替代的八边形准周期结构，具有相同的平铺，但不同的原子装饰和衍射图案。
2009-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Multiple-scale structures: from Faraday waves to soft-matter quasicrystals
多年来，准晶仅作为固态金属合金被观察到，但目前的研究正在积极探索它们在各种软材料中的形成，包括大分子，纳米颗粒和胶体系统。为了预测和控制准晶体的结构，人们投入了大量的努力来理解这些软物质准晶体的热力学性质，并希望能阐明更广泛但尚未解决的准晶体形成和稳定性的一般问题。此外，控制软准晶自组装的能力可能有助于基于自组装超材料的新型光子或其他应用的发展。在这里遵循的路径，导致定量稳定性预测，开始于20年前开发的一个模型，以治疗形成的多尺度准周期法拉第波（驻波图案振动的流体表面），后来被映射到系统的软粒子，通过多尺度对势相互作用。本文回顾并大大扩展了这些模型的定量预测，同时纠正了早期计算中的一些差异，并提出了新的分析方法来处理模型。在这样做的过程中，一些新的稳定的准晶结构与八边形，十八边形和高阶对称性，其中一些可能，它是希望，在未来的实验中观察到。
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Formation of a quasiperiodic copper thin film
通过铜原子在二十面体准晶Al-Pd-Mn的五重面上的吸附，在室温下合成了具有准周期结构的铜薄膜。准周期性的薄膜表现在低能量电子衍射（LEED）测量和使用扫描隧道显微镜（STM）成像的铜原子行之间的斐波那契关系的存在。这些结果表明，使用准晶作为模板形成单元素准周期薄膜的可行性。
2003-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Quasicrystalline Nanocrystal Superlattice with Partial Matching Rules
本文报道了一种具有部分匹配规则的准晶二元纳米晶超晶格，通过电子断层扫描和表面成像确定其三维结构，并结合实验与计算分析了镶嵌几何及稳定化因素，展示了纳米晶超晶格工程在缩小原子晶体与软物质组装结构差距方面的潜力。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
