Phonons and Anomalous Lattice Behaviour in KMnAg3(CN)6 and KNiAu3(CN)6: Inelastic Neutron Scattering and First-Principles Calculations
已知氰化物基骨架化合物显示出大的负热膨胀行为。本文报道了两种金属氰化物骨架化合物KMnAg_3（CN）_6和KNiAu_3（CN）_6的声子和反常晶格行为。我们研究了范德华色散和磁相互作用对这些化合物结构稳定性的作用。这些化合物在各向同性压缩下的行为表明存在负线性压缩性。用计算得到的声子谱和非弹性中子散射测量及弹性常数来研究B原子周围A-NC-B-CN-A键的低能声子模的负热膨胀行为。
2019-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Inelastic effects in Aharonov-Bohm molecular interferometer
用非平衡格林函数方法研究了分子Aharonov-Bohm（AB）干涉仪中电子-声子耦合引起的非弹性效应。磁导的结果进行了比较不同的值的电子-声子耦合强度。在低偏置电压下，耦合到声子不改变寿命，主要导致导电电子的散射相移。令人惊讶的是，与电子门的行为相反，随着电子-声子耦合的增加，分子AB干涉仪的磁导对穿透磁通量变得更加敏感。
2006-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Inelastic neutron scattering study of phonon density of states in nanostructured Si1xGex thermoelectrics
非弹性中子散射测量被用来探索通过球磨和热压技术制备的纳米晶Si1xGex热电材料的广义声子态密度的相对变化。动态签名的Ge集群可以推断出从数据参考得到的光谱的密度泛函理论模型假设均匀合金化通过虚晶近似。还提出了比较之间的研磨硅纳米粉末和散装，多晶硅的优先低能量增强和寿命加宽的声子态密度出现在纳米粉末。然而，可以忽略不计的差异之间观察到的声子谱的体硅和热压，纳米结构的硅样品表明，单声子动力学的变化超过4毫电子伏只起次要作用，在修改后的热传导的这种化合物。
2012-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Inelastic Neutron Scattering for Direct Detection of Chiral Phonons
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）
该研究提出非弹性中子散射作为直接探测手性声子的新方法，通过实验验证了其在区分手性声子与线性声子方面的有效性，并揭示了手性声子产生的有效磁场。
2025-07-27 cond-mat.mtrl-sci
High-Temperature Phonon Spectra of Multiferroic BiFeO3 from Inelastic Neutron Spectroscopy
我们报告非弹性中子散射测量的声子谱在一个纯粉末样品的多铁性材料BiFeO 3。在高温范围内研究了Neel（T_N ~ 650 K）和Curie（T_C ~ 1100 K）温度范围内声子动力学的变化。实验结果是伴随着从头晶格动力学模拟的声子态密度，使微观解释所观察到的数据。计算很好地再现了所观察到的振动特征，并提供了部分原子振动分量。我们的结果清楚地揭示了三个不同的相变的签名无论是在衍射图案和声子谱。发现声子模受相变温度的影响最大。在低于分解极限（T_D ~ 1240 K）的温度下存在不同的结构变化的光谱证据是明确的，表明强烈的结构变化可能与氧空位以及伴随的Fe ~（3+）到Fe ~（2+）的还原和自旋跃迁有关。
2012-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Investigating Anomalous Thermal Expansion of Copper Halides by Inelastic Neutron Scattering and Ab-inito Phonon Calculations
我们采用中子非弹性散射测量和从头算方法研究了卤化铜CuX（X=Cl，Br，I）的详细晶格动力学，旨在比较研究它们的热膨胀行为。我们确定的低能量声子软化与压力和负热膨胀负责。这些模式的特征向量分析表明，软化的横向声学模式将导致这些化合物的NTE。计算结果与文献报道的声子谱和热膨胀行为的测量结果非常吻合。高压下的计算进一步揭示了这些化合物的负热膨胀行为的巨大差异与晶胞体积的差异有关。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Dispersion of Mo-stabilized $γ$-U measured using Inelastic X-ray Scattering
我们测量了钼稳定的$γ-$ U的室温声子谱。色散曲线在H点q=[1/2，1/2，1/2]附近显示出不寻常的软化，这可能是由于$γ-$ U相的亚稳性或强的电子-声子耦合。在区域中心附近，频散曲线与理论吻合良好，但在远离区域中心处观察到显著差异。与理论和高温中子散射相比，实验声子态密度向更高的能量移动。$γ$ -UMo的弹性常数与体心立方元素金属的弹性常数相似。
2019-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon Coupling and Thermodynamic Behaviour in YCrO3 and LaCrO3: Inelastic Neutron Scattering and Lattice Dynamics
我们报告详细的温度相关的非弹性中子散射和从头晶格动力学研究磁性钙钛矿YCrO 3和LaCrO 3。Cr离子的磁中子散射随温度变化显著，在低动量转移区占主导地位。包括磁相互作用的Ab-Inito计算表明，磁相互作用对低能声子模和高能声子模都有重要影响。我们还表明，YCrO 3的非弹性中子谱模拟的磁振子谱从一个G型反铁磁系统，这是符合以前报道的化合物中的磁性结构。在这两种化合物的从头晶格动力学计算表现出各向异性的热膨胀行为的斜方晶系结构和预测负热膨胀沿晶体a轴在低温下。我们确定负责这种反常行为的非谐声子模式在LaCrO 3涉及低能量La的CrO 6八面体的振动和扭曲。
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Demonstration of resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling
共振非弹性X射线散射（RIXS）是一种很有前途的获得电子-声子耦合常数的技术。然而，在晶体材料的整个布里渊区提取这些耦合常数的能力仍然有限。为了满足这一需求，我们开发了一个格林函数形式主义捕捉电子-声子贡献的核心级光谱，而不明确解决完整的振动问题。我们的方法是基于累积展开的格林函数结合多体理论计算的振动耦合常数。该方法适用于X射线光电子能谱，X射线吸收光谱（XAS），和RIXS。在XAS和RIXS的情况下，我们使用一个2粒子激子格林函数，它隐式地解释了粒子-空穴干涉效应，这在以前被证明是困难的。为了演示方法并更深入地了解实验技术，我们将我们的形式主义应用于小分子，其中存在明确的实验数据。这种比较表明，RIXS探测的电子振动耦合常数实际上与激子-声子耦合有关，而不是与电子-声子耦合有关，这对实验的传统解释提出了挑战。
2018-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon Coupling, High Pressure Phase Transitions and Thermal Expansion of Multiferroic GaFeO3: A Combined First Principles and Inelastic Neutron Scattering Study
我们对多铁性GaFeO 3进行了广泛的声子研究，以阐明其动力学行为。在150 ~ 1198 K的宽温度范围内进行了非弹性中子散射测量。第一性原理晶格动力学计算是为了分析和解释的观察。从磁性和非磁性计算的声子谱的比较突出了明显的差异。的Fe和O离子的振动原子贡献的能量范围被发现显着不同的两种计算类型。因此，铁阳离子的自旋自由度引起的磁性在稳定GaFeO 3的结构和动力学中起着关键作用。此外，计算的焓在不同阶段的GaFeO 3是用来获得更深入的了解这种材料的高压相稳定性。此外，声子谱的体积依赖性被用来确定其热膨胀行为。
2014-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Validating First-Principles Phonon Lifetimes via Inelastic Neutron Scattering
声子寿命是准粒子输运理论的关键组成部分，但第一性原理寿命很少直接与非弹性中子散射（INS）结果进行比较。现有的比较表明，即使在温度微扰理论预计是可靠的差异。在这项工作中，我们证明了倒易空间体素（$q$ -体素），这是在惯性导航系统数据分析所需的倒易空间中的有限区域，必须明确占理论内，以得出一个有意义的比较。我们证明了准确的预测时，占$q$ -体素在CaF $_2$和钍$_2$的散射函数的峰宽。通过此测试意味着声子相互作用的高保真度和用于计算格林函数的近似值，作为理论的关键基准，并表明其他材料特性应准确预测;我们证明了热导率。
2022-02-22 cond-mat.mtrl-sci
A combined inelastic neutron scattering and \textit{ab initio} lattice dynamics study of FeSi
用非弹性中子散射结合\textit{ab-initio}晶格动力学计算研究了FeSi中声子穿过电子-金属交叉的重整化.在110 $-$ 001散射平面上具有特定焦点的倒易空间的显著部分由在交叉点下方和上方获取的飞行时间非弹性中子散射数据映射。个人的动量值进行了更详细的研究作为温度的函数。结果表明，金属化过程中的反常声子软化现象并不局限于高对称性的$R$和$Γ$点.其他几个声子模式周围的$R$点以及声子模式的$M$和$X$点的布里渊区表现出异常声子软化的幅度与观察到的$R$点。基于密度泛函微扰理论的晶格动力学计算再现了声子软化的动量依赖性。我们讨论了我们的研究结果方面的性质的超导体到金属的交叉在FeSi，其中不同的微观起源已被提出，即，晶格热无序和电子相关效应。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Absence of magnetism in the superconductor Ba2Ti2Fe2As4O: Insights from inelastic neutron scattering measurements and ab initio calculations of phonon spectra
Ba_2Ti_2Fe_2As_4O是一种自掺杂超导体，其Tc ~ 21.5K，与其它铁基超导体不同的是，它不仅含有[Fe_2As_2]层，而且含有导电[Ti_2O]片。该化合物在T ~* ~ 125 K处出现一个跃迁，文献中已初步将其归属于一个可能的密度波序。然而，这种密度波的性质（无论是电荷还是自旋引起的）仍在争论中。Ba 2 Ti 2Fe 2As 4 O的磁性从未被实验证实，这引发了一个问题，即这种超导体是否是非磁性的，或者表现出非常弱的磁性。在这里，我们报告的证据，从非弹性中子散射（INS）测量和从头计算声子谱指向没有磁性Ba 2 Ti 2Fe 2As 4 O。INS测量没有发现声子谱在Tc上有任何明显的变化，在可接近的（Q，E）空间内也没有观察到磁效应，这使得Ba_2Ti_2Fe_2As_4O成为一种非常规的超导体。通过从头计算进一步研究了磁性对描述声子谱的影响。在这种情况下，非磁性计算再现以及测量的声子谱。因此，我们的研究结果表明，超导体Ba_2Ti_2Fe_2As_4O的非磁性和非常规的性质。
2017-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Spectra in the Parent Superconducting Iron-tuned Telluride Fe$_{1+x}$Te from Inelastic Neutron Scattering and Ab Initio Calculations
本文报道了用中子飞行时间技术测量两种不同x含量（x $\leq$ 0.11）的铁调硫族化合物Fe $_{1+x}$ Te的声子谱的非弹性中子散射结果。热中子能谱法可以在2、40和120 K的扩展Q范围内收集低温斯托克斯能谱，因此涵盖了磁性单斜相和顺磁四斜相。而冷中子允许在140、220和300 K测量高分辨率的反斯托克斯光谱，从而覆盖四氢呋喃相。我们的研究结果证明了自旋-声子耦合行为对所观察到的明显的温度依赖性变化的斯托克斯光谱在整个过渡温度。在另一方面，反斯托克斯光谱揭示了一个明显的硬化的低能量，声学区域，声子谱，加热时，表示一个强大的非谐性和微妙的依赖声子的结构演化内的tetraquinone相。实验结果是伴随着从头计算的声子谱的tetrahn-stokes化学计量相的高分辨率的反斯托克斯光谱的比较。计算包括不同的密度泛函方法。自旋极化和范德华相互作用，被考虑或忽略，单独或相伴，以研究它们各自对晶格动力学描述的影响。我们的研究结果表明，包括范德华相互作用对声子动力学只有轻微的影响，但是，声子谱更好地描述时，自旋极化，在合作的方式与范德华相互作用。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Probing and tuning inelastic phonon conductance across finite-thickness interface
用分子动力学模拟计算了声子在不同结晶固体界面上的传输，得到了原子间的力常数。结果表明，虽然非弹性声子传输权的几何界面可以变得远远大于弹性的，它的贡献的热边界电导（TBC）的过渡区，在界面处的局部声子态恢复体状态在有限的厚度严重限制。这表明TBC可以通过增强过渡区中的声子平衡来增加，例如通过声子散射，这通过增加晶格非谐性来证明。
2015-06-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Anomalous Thermal Expansion, Negative Linear Compressibility and High-Pressure Phase Transition in ZnAu2(CN)4: Neutron Inelastic Scattering and Lattice Dynamics Studies
我们提出了温度依赖的非弹性中子散射测量，伴随着声子谱和弹性性质作为压力的函数的从头计算，以了解声子的非谐性，并研究负热膨胀和负线性压缩行为的ZnAu 2（CN）4的机制。根据涉及Zn（CN）4-Au-Zn（CN）4键的弯曲的特定非谐模式来确定该机制。高压相变在约2 GPa的也进行了研究，并发现有关软化的声子模式在L点的布里渊区边界和它的耦合与一个区中心声子和一个M点声子在环境压力相。虽然相变主要由L点软声子模式驱动，这通常导致具有2 × 2 × 2超晶胞的二级跃迁，但在本情况下，该结构接近导致弱一级跃迁的弹性不稳定性。
2017-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Dynamics of Metal-Organic Frameworks (MOFs): Neutron Inelastic Scattering and First-Principles Calculations
结合中子非弹性散射（NIS）和第一性原理计算，我们研究了MOF 5的晶格动力学。通过计算三个立方弹性常数来评价MOF 5的结构稳定性。我们发现，剪切模量，c44 = 1.16 GPa，是不寻常的小，而其他两个模量相对较大（即c11 = 29.42 GPa和c12 = 12.56 GPa）。我们预测，MOF 5是非常接近的结构不稳定性，并可能产生有趣的新相在高压和应变。直接计算了声子色散曲线和声子态密度，模拟得到的NIS谱与实验结果吻合得很好。几个有趣的声子模式进行了讨论，包括最软的扭曲模式的有机链接。
2006-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Determining the Electron-Phonon Coupling Strength in Correlated Electron Systems from Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们表明，高分辨率共振非弹性X射线散射（RIXS）提供了直接的，元素特定的和动量分辨的电子-声子（e-p）耦合强度的信息。我们的理论分析表明，e-p耦合可以从RIXS谱中提取通过确定的微分声子散射截面。另一种提取耦合的非常直接的方法是使用一个和两个声子的损失比，这取决于e-p耦合强度和芯-空穴寿命。这允许在绝对能量标度上测量e-p耦合。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of Phonons in Li-Diffusion, Thermal Expansion and Phase Transitions in beta-eucryptite: Inelastic Neutron Scattering and Lattice Dynamics Studies
β锂霞石（LiAlSiO 4）具有一维超离子导电性和各向异性的热膨胀行为。我们在300 - 900 K温度范围内进行了β-锂霞石的非弹性中子散射测量，并用从头算密度泛函理论方法计算了声子谱。计算出的能量分布的合作锂离子位移表明，在高温阶段的锂离子沿六方c轴的优先运动。然而，当在晶体中引入肖特基缺陷时，Li离子扩散的能垒显著降低。此外，声子谱的各向异性应力依赖性的计算，以获得沿各个轴的热膨胀行为。计算结果表明，低能声子模的Gruneisen参数在10 meV附近具有较大的负值，并控制着沿a轴和c轴的负热膨胀行为.另一方面，各向异性弹性以及在30至70 meV范围内的高能量模式的Gruneisen参数的各向异性正值负责a-b平面中的正热膨胀和沿c轴的负膨胀。声子模偏振矢量的分析揭示了反常热膨胀行为的机理。我们扩展了研究，讨论了在布里渊区的软声子与所观察到的高压和高温相变的文献报道的关系。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon Coupling and High Pressure Phase Transitions of RMnO3 (R= Ca and Pr): An Inelastic Neutron Scattering and First Principle Studies
我们报告的非弹性中子散射测量超过7-1251 K的CaMnO 3覆盖各种相变，和超过6-150 K的PrMnO 3覆盖的磁性转变。CaMnO 3中20 meV附近和PrMnO 3中17 meV附近的激发被发现与磁起源有关。尽管这两种化合物的结构相似，PrMnO 3的中子非弹性光谱在150 K时表现出广泛的功能，不像CaMnO 3的光谱中定义明确的峰。这可能是由于两种化合物的相互作用性质不同（磁性和Jahn-Teller畸变）。使用从头算声子计算对观察到的声子谱进行了解释和分析。我们还讨论了压力对CaMnO 3和PrMnO 3正交相结构畸变的影响。在施加压力时，我们发现Mn-O距离的变化是各向同性的CaMnO 3和高度各向异性的PrMnO 3。计算的结构作为压力的函数在PrMnO 3中显示，抑制Jahn-Teller畸变和绝缘体到金属的转变同时发生。我们的计算表明，这种转变可能不会与文献中报道的20 GPa以上的四相的发生，因为四相被发现是动态不稳定的，虽然它被发现是积极的正交相高于20 GPa的青睐。CaMnO 3在60 GPa压力下不发生任何相变。
2015-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Inelastic Phonon Scattering in Graphene FETs
通过数值求解三维实空间和相空间（x，kx，ky）中的Boltzmann输运方程，研究了石墨烯场效应晶体管（FET）中的非弹性声子散射.由于双极输运同意与实验观察到的扭结行为。虽然在早期的研究中，低场行为以前主要归因于弹性杂质散射，但在研究中发现，在最近的石墨烯FET实验中，即使是低场迁移率也会受到非弹性声子散射的影响，这些实验报告了高迁移率。由于FET被偏置在饱和状态，在器件的源极端的平均载流子注入速度被发现在宽电压范围内相对于所施加的栅极电压保持几乎恒定，这导致与更简单的模型预测的相比显著改善的晶体管线性度。良好的线性度的物理机制进行了解释，显示了模拟电子应用的石墨烯FET的潜力。
2011-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Chiral Phonon Coupling, Crystal Angular Momentum, and Phonon Chirality
本文推导了手性晶体中沿螺旋轴传播的手性声子波函数，阐明了电子-声子相互作用中晶体动量与晶体角动量的守恒机制，构建了光的Zilch的声子类似物并探讨其与声子角动量的关系，为涉及手性声子的物理过程提供了微观框架。
2025-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Resonant inelastic x-ray scattering probes the electron-phonon coupling in the spin-liquid kappa-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3
NK边缘的共振非弹性X射线散射揭示了kappa-（BEDT-TTF）2Cu 2（CN）3自旋液体绝缘体中阴离子平面振动的清晰分辨的谐波。调谐入射光的能量在两个不同的N站点的K边缘允许激发不同的声子模式。氰化物CN伸缩模选择在有序N位的边缘，这是更强的连接到BEDT-TTF分子，而位置无序的N位显示多模激发。结合测量与计算上的阴离子平面集群允许估计sitedependent的电子-声子耦合的模式相关的氮激发。
2017-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystal-symmetry-based selection rules for anharmonic phonon-phonon scattering from a group theory formalism
非谐声子-声子散射在固体热传导中起着关键作用。以前的研究已经确定了许多可能的声子-声子散射通道的声子能量和动量守恒条件和晶体对称性的选择规则。然而，晶体对称性为基础的选择规则大多是\textit{ad hoc}到目前为止，在选定的材料，和一个通用的形式主义，可以总结已知的选择规则，并导致在任何给定的晶体仍然缺乏新的。在这项工作中，我们应用了一个一般的形式化的基于群论的散射选择规则的基础上的非谐声子-声子散射，它可以重现已知的选择规则，并指导发现新的选择规则之间的声子分支所施加的晶体对称性。我们应用这种形式主义来分析声子-声子散射的选择规则所施加的石墨烯的面内对称性，并展示了显着的影响，晶格热导率的破缺应变。我们的工作量化了晶体对称性对固体晶格热导率的关键影响，并提出了通过调整晶体对称性来设计热传导的路线。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Collective dynamics in crystalline polymorphs of ZnCl$_{2}$: potential modelling and inelastic neutron scattering study
本文报道了用相干非弹性中子散射技术测量$α$ -ZnCl $_{2}$的声子态密度，并用可转移的原子间势计算了ZnCl $_{2}$四个晶相的晶格动力学。模型计算同意合理以及与现有的实验数据的结构，比热，拉曼频率和它们的压力变化在不同的晶相。计算结果已能够提供一个公平的描述振动以及ZnCl $_{2}$在其所有四个阶段的热力学性质。
2005-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics of MgSiO$_3$ perovskite (bridgmanite) studied by inelastic x-ray scattering and ab initio calculations
我们已经确定了MgSiO $_3$钙钛矿（bridgmanite）的晶格动力学相结合的单晶非弹性X射线散射和从头计算。我们观察到一个显着的协议之间的实验和理论，并提供准确的结果声子色散关系，声子态密度和全弹性张量。目前的工作构成了一个重要的里程碑，将这种联合研究扩展到与地球下地幔的物理和化学直接相关的极端压力和温度条件。
2015-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Inelastic Light Scattering Spectroscopy of Magnons and Phonons in Nickel Oxide: Effects of Temperature
我们报告的调查结果的温度依赖性的磁振子和声子频率在NiO。布里渊-曼德尔散射和拉曼光谱的组合使我们能够阐明从布里渊区中心（GHz范围）到区边界（THz范围）的二阶峰的声子和磁振子光谱特征的演变。NiO谱中的磁振子和声子带的温度依赖性行为表明在高于Neel温度（T=523 K）的温度下存在反铁磁（AF）有序涨落或持续的AF状态。调谐激发激光的强度提供了一种用于在不施加磁场的情况下将磁振子的特征与声学声子分离的方法。我们的研究结果是有用的解释的非弹性光散射光谱的NiO，并添加到知识的磁振子的性质非常重要的太赫兹自旋电子器件。
2017-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Origin of the large phonon band-gap in SrTiO3 and the vibrational signatures of ferroelectricity in ATiO3 perovskite: First principles lattice dynamics and inelastic neutron scattering of PbTiO3, BaTiO3 and SrTiO3
我们报告的第一性原理密度泛函微扰理论计算和非弹性中子散射测量的声子态密度，色散关系和机电响应的PbTiO 3，BaTiO 3和SrTiO 3。量子顺电SrTiO_3的声子态密度与铁电PbTiO_3和BaTiO_3的声子态密度基本不同，具有70-90 meV的声子带隙。PbTiO 3的声子色散和机电响应表现出巨大的各向异性。共价键和铁电性的相互作用强烈地调制了机电响应，并在声子谱中产生了壮观的签名。计算的电荷密度已被用来研究这些钙钛矿的键合。铁电相和顺电相的独特键合特性产生了壮观的振动特征。虽然ATiO 3钙钛矿中的大声子带隙似乎是量子顺电体的特征，但声子谱的各向异性与铁电强度很好地相关。声子谱和铁电性之间的这些相关性，可以指导未来的努力，在定制设计更有效的压电应用。这些结果表明，振动光谱可以帮助设计新材料。
2008-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Decoupling carrier concentration and electron-phonon coupling in oxide heterostructures observed with resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用共振非弹性X射线散射方法在$n$ SrIrO $_3$ / $m$ SrTiO $_3$超薄超晶格中观察到的多声子卫星特征。随着$n$和$m$值的变化，能量损失谱显示出声子卫星相对强度的系统演化。使用封闭形式的解决方案的横截面，我们提取的变化，在电子-声子耦合强度作为$n$和$m$的函数。结合到SrTiO $_3$层中的可忽略的载流子掺杂，这些结果表明，电子-声子耦合的调谐可以有效地与掺杂解耦。这项工作展示了一种可行的方法来提取超晶格中的电子-声子耦合，并揭示了一种潜在的路线，用于调整这种耦合，这往往是与超导性的SrTiO $_3$为基础的系统。
2018-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral phonons: circularly polarized Raman spectroscopy and $\textit{ab initio}$ calculations in a chiral crystal tellurium
近年来，具有手征性的声子（手征声子）引起了人们极大的关注。手征声子具有角动量和赝角动量。在圆偏振拉曼光谱中，$Γ_3$模式的峰分裂在反向散射配置中沿着手性晶体的主轴是可检测的。此外，当入射和散射的圆偏振光的赝角动量反转时，会发生峰分裂。到目前为止，已经观察到二元晶体中的手征声子，而一元晶体中的手征声子还没有被观察到。在这里，我们观察手征声子在手征一元晶体Te。通过$\textit{ab initio}$计算得到了Te中声子的赝角动量。由此验证了喇曼散射中赝角动量的守恒定律。从这个守恒定律出发，我们确定了手性晶体的旋向性。我们还评估了真正的手征的声子使用的措施与对称性类似的一个电的环形螺旋。
2023-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Thermal diffuse scattering in TEM: complex absorptive potentials compared to the frozen phonon model
Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（Brno理工大学物理工程学院）；Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文学系）
本文针对透射电子显微镜的热漫散射，将复吸收势方法与基于关联原子运动和爱因斯坦模型的冻结声子模型进行了比较，以分析电子传播建模中的吸收效应。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Towards a first principles description of phonons in Ni$_{50}$Pt$_{50}$ disordered alloys: the role of relaxation
采用密度泛函微扰理论和巡游相干势近似，研究了原子弛豫对无序Ni $_{50}$ Pt $_{50}$合金非弹性非相干中子散射截面的影响.我们建立在以前的工作，经验力常数调整{ \it特设}，以符合实验。首先放松所有的结构参数内的局域密度近似有序的NiPt化合物，密度泛函微扰理论，然后用于计算声子谱，态密度，和力常数。所得的最近邻力常数的第一个比较，其他有序结构的不同化学计量，然后用于生成的非弹性散射截面内巡回相干势近似。我们发现，结构弛豫大大影响计算的力常数和产生的非弹性截面，并且该效果是更明显的随机合金比在有序合金。
2004-03-11 cond-mat.mtrl-sci
An Inelastic X-Ray investigation of the Ferroelectric Transition in SnTe
我们报道了金属SnTe中最低能量的横光学声子在$T_C=75 \text{~K}$处的结构转变处软化到接近零能量，并且重要地表明，低于$T_C$的该模式的能量随着温度的降低而增加。由于模式是极性位移，这明确地证明了SnTe经历低于$T_C$的铁电位移。大晶体中的浓度梯度和不完美的化学计量可以解释为什么这在以前的非弹性中子散射研究中没有看到。尽管SnTe是金属的，我们发现铁电转变与铁电绝缘体中的铁电转变相似，不受传导电子的存在的影响：我们发现（i）极性模的阻尼主要由与声学声子的耦合而不是电子-声子耦合所控制（ii）跃迁几乎是一个理想的连续跃迁（iii）与密度泛函计算的比较确定了偶极-偶极筛选来理解这种行为。
2017-03-24 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
Measurement of anharmonicity of phonons in negative thermal expansion compound Zn(CN)2 by high pressure inelastic neutron scattering
已知Zn（CN）2在10-370 K范围内具有各向同性负热膨胀（NTE）系数（约-51 × 10-6 K-1），其是ZrW 2 O 8的两倍大。我们测量了Zn（CN）_2多晶样品在0、0.3、1.9和2.8kbar压力下，在165和225 K温度下的声子谱的压力依赖性。的测量使我们能够估计的比率伽玛/B（伽玛是Gruneisen参数作为声子能量Ei的函数在环境压力和B是体积模量），这反映了声子的非谐性的能量依赖性。我们的结论是，低于15 meV的低能声子模在理解Zn（CN）2的NTE行为中起着重要的作用，测量的非谐性可以定量地解释NTE。
2009-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Euphonic: inelastic neutron scattering simulations from force constants and visualisation tools for phonon properties
解释复杂系统的振动非弹性中子散射谱常常依赖于理论模型的模拟。从头算代码可以常规地生成力常数，但是需要额外的步骤来与实验光谱进行直接比较。在现代光谱仪上，由于收集的数据量很大，这是一项计算成本很高的任务。此外，由于模拟软件和实验数据分析软件通常不容易相互连接，因此工作流程通常很麻烦。这里介绍一个新的软件包，Euphonic。Euphonic是一个强大的，易于使用和计算效率高的工具，旨在集成到实验软件中，并能够直接与从头算代码的力常数矩阵输出接口。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Scattering of elastic waves by elastic spheres in a NaCl-type phononic crystal
基于Psarobas等人[Phys.Rev.B62，278（2000）]提出的利用多重散射理论计算简单声子晶体性质的方法，我们提出了一种非常简单的方法来研究NaCl型声子晶体. NaCl型声子晶体由两种不重叠的弹性球组成，它们的质量密度、$L\acute{a}me$系数和半径与实际NaCl晶体中离子的周期相同。我们聚焦于（001）面，并将晶体视为一系列球面，每个球面具有相同的二维周期性。我们得到了与该平面相关的无限晶体的复杂能带结构，并计算了弹性波（纵向或横向）以任意角度入射到有限厚度晶体平板上的透射、反射和吸收系数。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of modulated and composite aperiodic crystals: the signature of the inner polarization in the neutron coherent inelastic scattering
我们比较在一个统一的形式主义的调制和复合非周期性（无公度）晶体的动力学性质。我们讨论了内极化的概念，我们定义了一个内极化参数β，区分不同的声学模式的非周期性晶体。虽然这个概念有其局限性，我们表明，它可以用来提取有价值的信息，从中子相干非弹性散射实验。在一定的条件下，在不同的布拉格峰的动态和静态的结构因子之间的比率取决于β。我们展示了如何知识的β模式的一个未知的结构可以用来决定是否是复合或调制的结构。此外，相同的信息可以用于预测倒易空间的未探测区域内的散射强度，从而指导实验
2002-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of inelastic collisions on multiphonon Raman scattering in graphene
我们计算的概率的两个和四个声子的拉曼散射在石墨烯和显示的泛音峰的相对强度编码的信息有关的不同的非弹性过程的电子受到的相对速率。如果最重要的过程是电子-声子散射和电子-电子散射，则后者的速率可以从拉曼光谱推断。
2007-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic neutron scattering and lattice dynamical calculations in BaFe2As2
我们在这里报告的第一个广泛的测量的声子态密度的BaFe 2As 2，新发现的FeAs基超导体的母体化合物的温度依赖性，使用非弹性中子散射。实验是在热飞行时间中子能谱仪IN 4上进行的。在T = 10 K和200 K之间，虽然样品在140 K时经历了磁性和四方到正交结构的相变，但光谱没有明显的变化。这表明一个相当和谐的声子系统。基于原子间相互作用势的壳模型晶格动力学计算进行了表征的声子数据。计算预测的Ba-声子转移到更高的能量在4 GPa。的Ba-亚晶格的声子的平均能量也被预测为增加部分取代Ba的K Ba0.6K0.4。计算结果与实验声子谱和文献比热数据吻合较好。
2008-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon Dynamics and Inelastic Neutron Scattering of Sodium Niobate
铌酸钠（NaNbO 3）是钙钛矿结构中最复杂的结构相变序列，是理解结构相变机理的理想模型体系。本文报道了用非弹性中子散射测量的玻碳酸钠的声子态密度随温度的变化。测量是在300 K至1048 K的不同温度下在该材料的不同晶相中进行的。声子谱的峰值集中在19，37，51，70和105 meV。有趣的是，随着温度的升高，70 meV附近的峰显著地向较低的能量偏移，而其他峰没有表现出明显的变化。与303 K相比，783 K的声子谱发生了显著变化，声子谱的扩散性增强。为了更好地分析这些特征，我们进行了基于密度泛函理论的第一性原理晶格动力学计算。计算得到的声子态密度与实验数据符合得很好。基于我们的计算，我们能够分配的特征拉曼模式在反铁电相的A1 g对称性，这是由于折叠的T（w=95 cm-1）和三角洲（w=129 cm-1）点的立方布里渊区。
2013-12-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab initio lattice dynamics simulations and inelastic neutron scattering spectra for studying phonons in BaFe2As2: Effect of structural phase transition, structural relaxation and magnetic ordering
我们已经进行了广泛的从头计算研究声子动力学及其在BaFe 2As 2和相关系统的超导性中可能的作用。将计算结果与非弹性中子散射数据进行比较，非弹性中子散射数据提供了比已发表数据更高的分辨率[Mittal等人，PRB 78 104514（2008）]，特别是在低频下。结构的相变和全部/部分结构弛豫，有和没有磁有序的影响，对计算的振动态密度的报告。声子最好的再现使用弛豫磁结构或实验细胞。几个声子分支的影响，从四方相到正交相的过渡与微妙的结构变化。研究了声子诱导畸变对电子结构和自旋结构的影响。结果表明，对于某些振动模式，费米能级附近的电子分布和自旋布居数发生了显著的变化。在20 meV的实验数据的峰值落入计算的伪间隙区域。这也是我们最近结合经验参数计算的工作中报告的情况[Mittal等人，PRB 78 104514（2008）]。电子和自旋自由度与声子耦合的综合证据与BaFe 2As 2和相关系统中超导性的当前兴趣有关。
2009-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon dispersion unfolding in the presence of heavy breaking of spatial translational symmetry
声子色散展开方法对于获得隐藏的布洛赫对称性并将理论结果与实验谱进行比较（例如，非弹性中子散射、非弹性X射线散射、拉曼）。在本文中，我们提出了一种方法来展开声子色散。这种方法的主要优点是能够处理具有严重破坏空间平移对称性的系统。用纯金刚石、Si替代金刚石和C空位金刚石验证了其有效性。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generalization of the Franck-Condon model for phonon excitations by resonant inelastic X-ray scattering
共振非弹性X射线散射（RIXS）越来越多地用于量化材料中的电子振动相互作用。在周期系统的情况下，这通常是通过将实验结果拟合到一个参数化的，但精确的分析解决方案的一个简单的霍尔斯坦哈密顿量，包括一个单一的电子能级线性耦合到一个单一的爱因斯坦振动模式。在这个标准的框架内工作，我们考虑这个模型的影响，即，引入第二个爱因斯坦振子，并允许激发态的势能面的曲率不同于基态的势能面。我们发现，发生在RIXS中间（激发）状态的动态显着改变RIXS最终状态中观察到的光谱特征的定量解释。这使得当多个声子模式活跃时使用单模模型变得复杂。在这种情况下，我们的广义模型原则上可以被替代，尽管我们发现精确的定量结果依赖于激发态势能面的知识，尽管这通常是未知的。
2020-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density of states in solid deuterium: Inelastic neutron scattering study
本文用热中子和冷中子在不同温度和对位比下的非弹性散射（相干和非相干）研究了固体氘的动力学。本文给出了广义态密度（GDOS）的计算结果，并进行了讨论。测量在ILL Grenoble的热中子飞行时间（TOF）仪器IN 4和FRM II Garching的冷中子TOF仪器TOFTOF上进行。GDOS除了sD 2的hcp声子激发外，还包括转动跃迁J = 0 ->1和J = 1 -> 2。这些旋转激发的强度强烈地依赖于在sD 2中的邻位-D2分子浓度co。在E = 10 meV以上，仍然存在很强的激发，这很可能源于更高能量的阻尼光学声子和多声子贡献。本文提出并讨论了一种分离单声子和多声子对态密度贡献的方法。
2009-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Uncovering Obscured Phonon Dynamics from Powder Inelastic Neutron Scattering using Machine Learning
本文提出基于变分自编码器的机器学习框架，从存在不可逆信息损失的粉末非弹性中子散射谱中提取力常数并重建声子色散，且经模拟训练后可迁移至实验数据。
2024-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Suppression of inelastic bound state resonance effects by the dimensionality of atom-surface scattering event
我们发展了一种多维耦合通道方法，适用于研究惰性气体原子在一维、二维和三维固体表面上的束缚态共振和声子辅助散射的相互作用。这使我们能够深入了解的功能，取决于非弹性共振过程的维数通常遇到的低能量He原子从表面散射，一般来说，并详细说明最近的可观测性的近阈值共振散射从爱因斯坦声子，特别是。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Inelastic electron tunneling spectroscopy in molecular junctions: Peaks and dips
本文利用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了分子结中的非弹性电子隧穿。声子和电子子系统之间的相互影响的电子隧穿过程中的效果被认为是在一个一般的自洽计划。将计算结果与用较简单的玻恩近似和最简单的微扰理论方法得到的结果进行了比较，指出了后者的一些不足。自洽计算还允许评估其他相关的量，如电子传导过程中的功率损耗。关于非弹性谱，讨论了两种类型的非弹性贡献。与声子的实能量转移和虚能量转移相关的特征通常在电流I相对于电压的二阶导数中观察到，当相对于电压绘制时。由中间分子离子驱动的共振隧穿的签名出现在一阶导数d（电流）/d（电压）的峰值，并可能显示声子边带。所观察到的振动诱导的线型的依赖关系的结特性，和线宽与这些功能进行了讨论。
2004-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electromagnon dispersion probed by inelastic x-ray scattering
具有meV能量分辨率的非弹性X射线散射（IXS）是测量固体和液体中集体激发的理想工具。在非共振散射条件下，截面强烈地受晶格振动（声子）支配。然而，它是可能的，以探测额外的自由度，如强烈耦合到声子的磁波动。耦合系统的IXS谱将不仅包含声子色散（多数分量），而且包含迄今未检测到的磁关联函数（少数分量）。在这里，我们报告的发现强磁振子声子耦合LiCrO $_2$，使整个布里渊区通过IXS测量磁相关。在LiCrO $_2$的磁有序相中发现了电磁振子激发和电偶极活性双磁振子激发，在顺磁相中发现了顺磁磁振子。我们预测，许多组（受挫）磁铁占主导地位的直接交换和非共线磁性显示出同样强的耦合和令人惊讶的大和可测量的IXS截面的磁振子和多磁振子过程。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里，我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2，MoSe 2，WS 2，和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量，量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜，其中横向，纵向声学和光学，弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外，我们观察到，双声子非弹性电子隧穿过程，这被证实是通用的在所有四个半导体层，由层数依赖的对称性，量子干涉，和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Power dependence of Klyshko's Stokes-anti-Stokes correlation in the inelastic scattering of light
光的非弹性光的散射中的斯托克斯和反斯托克斯分量与声子统计有关，并且已被广泛用于测量不同材料中的温度和声子寿命。然而，组件之间的相关性预计将改变斯托克斯/反斯托克斯强度比，对广泛使用的玻色-爱因斯坦统计进行修正。在这里，这些散射过程的激发功率依赖性理论上描述的有效哈密顿量，其中包括斯托克斯和反斯托克斯事件之间的相关性。该模型被用来拟合现有的实验结果在三维金刚石和二维石墨烯，表明该现象可以显着增加在特定的共振条件下的低维系统。通过建立Stokes-anti-Stokes关联现象的科学基础，推广了玻色-爱因斯坦布居函数在非弹性散射中的应用，给出了一个根据耦合常数和衰减率预测光学声子向热或光的转换的模型.该模型一般适用于非弹性散射。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reaction rate assessment of multiphonon relaxation
研究了反应速率形式是否也适用于描述与声子吸收和发射有关的非弹性隧穿振动过程。我们建议，Bardeen-Christov的量子力学方法的过渡（隧穿）原本打算单独的弹性隧穿概率可以正式扩展到包括非弹性隧穿以及。也就是说，我们表明，通过吸收p声子的非弹性隧穿可以被看作是一个放热反应与零点反应热H = -phv。或者，通过p声子发射的非弹性隧穿将等效于具有零点反应热H = +phv的吸热反应。分析表明，跃迁（隧穿）概率扩展到Franck-Condon因子，揭示了反应速率和多声子弛豫速率之间的相互联系。我们的建议证实了传统的多声子指纹，1-声子过程的弛豫速率在低温下随温度T线性增加。结合反应速率理论比较有利的具体实验系统的数值计算。
2005-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ultrafast dynamics of coherent phonons and phonon-polaritons in lithium niobate crystals
利用反射泵浦-探测光谱技术研究了铌酸锂（LiNbO $_{3}$）晶体中相干声子和声子-极化激元的超快动力学行为。除了几个相干光学声子模式，电光采样测量探索的声子极化激元E模式的共存附近的3.8和14.9太赫兹，这与理论上的声子极化激元色散曲线相当吻合。我们还发现，相干光学声子与声子-极化激元之间存在一个时间滞后（$Δ$ t $\approx$ 0.2 ps），这是由声子-极化激元传播的耦合时间引起的。我们的研究结果提供了一个可能的应用铌酸锂$_{3}$的超快电光声子调制器的带宽大于10太赫兹。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
One-way topological edge states in nonlinear gyroscopic phononic crystals
近年来，人们提出了声子晶体中时间反演对称性（TRS）破缺项的统一形式，从而得到非平凡的声子拓扑结构，但这与其他一些将陀螺效应引入TRS破缺的工作相矛盾。用牛顿力学方法重新研究了陀螺声子晶体，得到了与统一形式一致的TRS破缺项。应用这一项，我们计算了蜂窝晶格中的基本拓扑声子。此外，我们还利用分子动力学模拟研究了非线性声子-声子散射对拓扑声子边缘态的影响。一般来说，边缘状态不能免受这种散射效应的影响，但在特定条件下，一些边缘状态运行到散装慢得多，这取决于模型的参数。这打开了通过调整参数有效抑制声子耗散的潜力，从而实现声子器件中单向声子输运的接近100%的效率。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
