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
Structural transformations driven by local disorder at interfaces
本文通过元动力学模拟结合机器学习路径集体变量，揭示钨中A15-体心立方相变界面处局部无序区域是驱动原子重排和结构转变的关键机制，并解释了不同取向关系下界面迁移率差异及界面台阶的形成。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Solid-liquid interfacial premelting
我们报告的观察在化学尖锐的固-液界面的预熔过渡使用分子动力学模拟。在固体-Al/液体-Pb系统中观察到的过渡，并涉及形成的Al的液体界面膜的宽度，增长的体积熔化温度接近从下面，符合当前的理论预熔。预熔行为导致在界面区域中的扩散系数的温度依赖性的急剧变化，并且可能对诸如颗粒聚结和形状平衡等现象产生重要后果，这些现象由界面动力学过程控制。
2012-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Comment on ``Solidification of a Supercooled Liquid in a Narrow Channel''
对PRL v. 86的评论，第5084页（2001年）[cond-mat/0101016]。我们指出，作者的模拟是一致的，在这个系统中的稳态解的已知理论。
2001-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Superheating and solid-liquid phase coexistence in nanoparticles with non-melting surfaces
我们提出了一个现象学模型的纳米粒子与小平面，只有部分润湿的液相熔化。我们表明，在这个模型中，作为固体纳米粒子寻求避免与液体共存，微正则熔化温度可以超过散装熔点，并且共存的发病是一级转变。我们表明，这些结果是一致的分子动力学模拟的铝纳米粒子保持固体以上的体熔化温度。
2006-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Study of Structural Correlations at a Liquid-Solid Interface
采用Ercolessi-Adams势和多达4320个原子对铝体系进行了分子动力学模拟，探讨了液-固界面的结构相关性。衬底原子被钉扎到它们的平衡晶体位置，而液体原子自由移动。在界面处的密度分布进行了研究，为不同的衬底晶体取向和温度。观察到的密度曲线的指数衰减，$ρ(z) \sim \rm{e}^{- κz}$，导致定义的$κ$作为定量测量的有序在液-固界面。在液相中的订购量和底层基板取向之间的直接相关性被发现。
2001-12-30 cond-mat.mtrl-sci
A liquid-solid critical point in a simple monatomic system
人们普遍认为，分离液体和固体的过渡线不能被临界点中断。这种观点是基于传统的对称性论点，即各向同性液体不能连续地转化为具有离散的旋转和平移对称性的晶体。我们在这里提出了一个分子动力学模拟的一个简单的单原子系统，演示了一个液-固旋节线终止于一个临界点。我们表明，在临界区，各向同性液体连续转变成一个相的介观秩序类似的近晶相液晶。我们认为，可以解释的中间相和晶体之间的紧密结构接近的存在下的调幅和临界点。这表明在胶凝胶体、液晶和聚合物中发现类似热力学行为的可能性。
2009-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Confinement in metal-organic frameworks as a route to harnessing liquid barocalorics in the solid-state
University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Diamond Light Source（钻石光源）
通过将固-液巴卡罗热材料硬脂酸限制在功能化MOF的纳米孔中，实现了固态材料中巨巴卡罗热效应的保留与主动调控，为固态液态巴卡罗热材料的应用提供了新途径。
2025-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Morphological stability of solid-liquid interfaces under additive manufacturing conditions
了解与增材制造（AM）相关的速度下的快速凝固行为对于控制微观结构选择至关重要。虽然原位可视化凝固动力学现在是可能的，系统的研究AM条件下的微观结构的结果相比，凝固理论仍然缺乏。在这里，我们测量固体-液体界面速度的Ni-Mo-Al合金单晶AM条件下与同步辐射X射线成像，表征的微观结构，并显示与经典理论的差异，关于平面固液界面的绝对稳定的起始速度。实验观察表明，细胞/树枝状微观结构可以持续在速度大于预期的绝对稳定性极限，带状结构的形成理论上应该出现。我们表明，理论和实验观察可以调和适当占溶质捕集和动力学过冷的速度依赖的合金的固相线和液相线温度的影响。进一步的理论发展和关键的热物理参数的准确评估-如液体扩散系数，固-液界面过剩自由能，和动力学系数-仍然需要定量研究这种差异，并铺平道路的预测和控制的微观结构选择快速凝固条件下。
2023-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Controlling solid-liquid interfacial energy anisotropy through the isotropic liquid
虽然固液界面自由能的各向异性对于大多数合金系统是非常小的，它起着至关重要的作用，枝晶的生长速率，形态和晶体生长方向。先前的工作假定通过成分添加的枝晶取向转变。在这项工作中，我们研究实验中的Al-Sm（钐）系统中的枝晶生长行为的变化作为溶质浓度的函数，并研究其界面性质使用分子动力学模拟。我们观察到的枝晶生长方向的变化，<100>从<110>Sm含量的增加。观察到的枝晶取向的变化是一致的模拟结果的界面自由能各向异性的变化，从而提供了明确的确认在以前的作品中的猜想。此外，我们的研究结果提供了物理洞察的原子结构起源的浓度相关的各向异性，加深了我们的固-液界面的二元合金的基本理解。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Minimal phase-field crystal modeling of vapor-liquid-solid coexistence and transitions
基于密度场方法，结合高阶粒子间直接关联，建立了一个相场晶体模型，用于研究汽液固共存和相变。系统地分析了实现相共存和过渡序列的条件，并通过广泛的模型参数证明了该模型的高度灵活性和适用性。确定了温度-密度和温度-压力相图，同时通过动力学模拟研究了三相之间的结构演化和共存。该模型还能够产生一些温度和压力相关的材料特性，包括热膨胀和压力对平衡晶格间距的影响，以及饱和蒸汽压的温度依赖性。该模型可作为研究气-固、液-固、气-液-固等多种材料生长和沉积过程的有效途径。
2020-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Biredox ionic liquids with solid-like redox density in the liquid state for high-energy supercapacitors
电化学反应的动力学在固体中比在液体中慢几个数量级，这是由于离子扩散率低得多。然而，固态使氧化还原物质的密度最大化，由于溶解度限制，其在液体中低至少两个数量级。关于电化学能量存储装置，这导致具有有限功率的高能量电池和具有众所周知的能量不足的高功率超级电容器。对于这样的设备，理想的系统应该赋予液态接近固态的氧化还原物质密度。在这里，我们报告了一种基于双氧化还原离子液体的方法，以实现批量样的氧化还原密度在液体一样的快速动力学。这些双氧化还原离子液体的阳离子和阴离子带有经历非常快速的可逆氧化还原反应的部分。作为它们用于高容量/高速率电荷存储的潜力的第一个证明，我们将它们用于氧化还原超级电容器。这些离子液体能够通过在电极的孔中储存大量电荷来使电荷储存与离子可接近的电极表面分离，以使自放电和漏电流最小化，这是由于将氧化还原物质保留在孔中，并且由于其宽的电化学窗口而提高工作电压。
2017-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Solid-Liquid Transition in a Skyrmion Matter
本研究通过蒙特卡洛方法对二维斯格明子晶格的取向序和熔化进行研究，发现其在温度和磁场下存在尖锐固液转变，且施加场梯度可产生实验可观测的固液界面，为斯格明子物质相变研究提供了重要依据。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Repulsive Casimir forces between solid materials with high refractive index intervening liquids
为了探索固体材料与液体作为中间介质之间的排斥Casimir/van der Waals力，我们分析了各种材料的介电数据，例如PTFE，聚苯乙烯，二氧化硅和二十多种液体。虽然从不同的来源存在的介电数据的显着变化，我们提供了一个方案的基础上测得的静态介电常数，折射率，并应用Kramers Kronig（KK）的一致性介电数据，以创建准确的介电函数在虚频率。后者是必要的更精确的力计算通过Lifshitz理论允许可靠的预测排斥Casimir力。
2010-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Solid-liquid coexistence of the noble elements. II. Neon, krypton and xenon
本研究基于隐藏尺度不变性，使用SAAP势和ab initio计算，探讨了氖、氩、氪和氙的固液共存，发现可预测其共存线上的形状与性质变化。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Ordering at Solid-Liquid Interfaces Between Dissimilar Materials
在较早的报告中，我们探讨了结构的相关性在液-固界面与分子动力学模拟的模型铝系统使用Ercolessi-Adams势和多达4320个原子。衬底原子被钉扎到它们的平衡fcc晶体位置，而液体原子自由移动。在液相中的订购量和底层基板orientation. In本论文中，我们扩展这项研究的情况下，一个固定的体心立方基板接触液态铝之间的直接相关性。我们发现（100）和（110）衬底的密度分布令人惊讶地相似。然而，在（100）系统中存在比（110）系统大得多的面内有序。对于（100）衬底，我们观察到液体原子吸附到bcc（100）衬底的终止面，有效地
2001-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of Growth of Graded Bandgap Solid Solutions of GaAsxP1-x at Liquid Phase Electroepitaxy
从理论上考虑了从Ga-As-P溶液熔体中液相电外延GaAs衬底上GaAs 1-xPx固溶体成分控制的可能性。通过模拟确定，在规定工艺参数如生长空间的温度和/或厚度的稳态条件下，随着P含量向层表面的增加，可以获得具有从0.5 × 10 -4摩尔分数/nm到2.0 × 10 -4摩尔分数/nm的组成梯度的GaAs 1-xPx固溶体的渐变带隙层。3摩尔分数/nm。研究还表明，利用非稳态电场可以实现对液相电外延三元固溶体组成的控制。
2008-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Step Free Energies at Faceted Solid-Liquid Interfaces from Equilibrium Molecular Dynamics Simulations
在这项工作中，提出了一种基于原子模拟的方法来计算多面固液界面的台阶自由能。该方法被证明是在应用程序中的元素Si（111）界面，与经典的Stillinger-Weber势建模。该方法利用绝热捕获过程，并涉及模拟系统与共存的固体和液体相分离的多面界面含有不同大小的岛屿，计算相应的平衡温度。我们表明，计算的共存温度的界面的几何形状的强烈影响。我们发现，岛的半径是成反比的过热，使我们能够计算步骤自由能拟合模拟数据内的经典成核理论的形式主义。在这项工作中概述的方法铺平了道路，步骤的自由能的计算有关的多面晶体从液体混合物的固化，如在纳米线生长中遇到的气-液-固机制和合金铸造。目前的工作还表明，在低过冷度的Stillinger-Weber原子间势的硅倾向于结晶的纤锌矿，而不是金刚石立方结构。
2012-11-12 cond-mat.mtrl-sci
First principles simulations of direct coexistence of solid and liquid aluminium
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，结合广义梯度修正和超软赝势，模拟了零压下直接共存的固态和液态铝。已经进行了模拟系统包含多达1000个原子为15 ps。从这些模拟中提取的熔化曲线上的点与先前的计算非常一致，先前的计算采用相同的电子结构方法，但使用基于自由能的显式计算的方法[L. Vočadlo和D. Alfè，Phys. Rev. B，{ \bf 65}，214105（2002）.]
2003-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Physics of Solid and Liquid Alkali Halide Surfaces Near the Melting Point
本文提出了一个广泛的理论和模拟研究的高温行为的结晶碱金属卤化物表面为代表的NaCl（100），液体NaCl表面接近冻结，和非常不寻常的部分润湿的固体表面的熔体。使用两体刚性离子BMHFT势进行模拟，并充分处理长程库仑力。在初步检查的描述散装NaCl提供的这些潜力，这似乎一般很好，即使在熔点，我们进行了新的调查固体和液体表面。固体NaCl（100）在这个模型中被发现是非常非调和的，但在热时异常稳定。通过对表面自由能的热力学积分计算预测，NaCl（100）应该是一个有序的、不熔化的、甚至在熔点以上的亚稳表面。相比之下，模拟的液体NaCl表面被发现表现出大的热波动，没有分层秩序。尽管如此，它仍具有相对较大的表面自由能。后者被追踪到表面熵赤字，反映了某种表面短程秩序。最后，通过直接模拟液滴对NaCl（100）的部分润湿，利用杨氏方程推导了固液界面自由能。它的结论是，三个元素，即特殊的非谐稳定性的固体（100）表面，在液体表面的分子短程有序，和昂贵的固液界面，所有合谋导致的不良润湿的（100）表面由其自己的熔体在BMHFT模型的NaCl -最有可能也在真正的碱金属卤化物表面。
2005-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline symmetry and the melt-growth kinetics of solid-liquid interface
控制材料生长形态的重要因素之一是界面动力学系数μ，它是固液界面速度与过冷度之间的比例常数。我们采用Ginzburg-Landau（GL）自由能泛函推导出动力学系数的解析表达式。动力学系数的各向异性自然产生于不同晶向的固-液界面对称性破缺。将动力学系数的解析表达式与从流体动力学方程导出的Mikheev-Schnev理论[J. Cryst. Growth 112，591（1991）]进行比较。此外，我们使用平衡密度波剖面来评估动力学系数，并将其与MD模拟结果进行比较。我们的研究结果是在良好的协议与Mikheev-Hesov理论和MD模拟和揭示的界面动力学的各向异性的可能起源。
2014-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Transition from Icosahedral to Decahedral Structure in a Coexisting Solid-Liquid Nickel Cluster
我们用分子动力学模拟对1415个原子的镍二十面体进行了微正则热曲线的模拟。在熔化之前，Ni团簇表现出静态固-液相共存。最初，部分二十面体结构与非润湿熔体共存。然而，在非常接近熔点的能量下，二十面体结构被几乎完全被熔体润湿的截顶十面体结构所取代。这种结构一直保持到团簇完全熔化。这种转变似乎是由熔体润湿十面体结构的偏好驱动的。
2005-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio theory of NMR chemical shifts in solids and liquids
我们提出了一个理论从头计算的NMR化学位移（西格玛）在凝聚态系统，使用周期性的边界条件。我们的方法可以应用于周期性的系统，如晶体，表面，或聚合物，并与超细胞技术，非周期性的系统，如无定形材料，液体，或固体的缺陷。我们用密度泛函理论在局域密度近似下计算了一组自由分子、离子晶体LiH和氢键晶体HF的氢σ。计算结果与实验数据吻合得很好。
1996-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Finite size melting of spherical solid-liquid aluminium interfaces
利用透射电子显微镜研究了无定形碳包覆纳米锥形铝针的熔化过程。固液界面为球形。对于针与固定的顶角，这个球形界面，半径$R$，降低熔化温度被发现与倒数半径$1/R$成线性比例。然而，通过改变针的顶角，我们发现，降低的熔化温度和半径的倒数之间的比例常数的变化显着。这使我们得出这样的结论，即降低的熔化温度不仅仅由半径的倒数$1/R$控制。相反，我们发现了一个直接的关系之间的降低熔化温度和固-液界面面积和熔融体积之间的比率。
2009-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Metashooting: A Novel Tool for Free Energy Reconstruction from Polymorphic Phase Transition Mechanisms
我们介绍了一种新的机制研究固-相变，我们称之为\textit{metashooting}。结合过渡路径采样分子动力学和metadaptics，该计划允许一个完整的机制分析和自由能表面的详细映射。这是通过对ZnO中压力诱导的B4/B3 $\rightarrow$ B1相变进行\textit{metashooting}计算来说明的。由此产生的自由能地图有助于澄清中间配置沿此激活过程中的作用和不同的机制制度之间的竞争具有优越的准确性。我们认为，\textit{metashooting}可以有效地应用于更广泛的一类激活过程
2018-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theoretical investigation of methane under pressure
我们提出了计算机模拟的液相和固相的冷凝甲烷在压力低于25 GPa，150和300 K之间，没有明显的分子解离发生。我们使用分子动力学（MD）和metadaptics技术，和经验的潜力，在刚性分子近似，其有效性证实了后验进行从头算MD模拟选定的压力和温度条件。我们的结果与现有的测量结果是令人满意的协议。结果表明，在10 GPa和150 K时，fcc晶体转变为hcp结构，每晶胞4个分子（B相），在20 GPa以上，B相转变为单斜相。固/固相变的结果是一致的拉曼研究，但在我们的计算中估计的相边界是在更高的压力比那些从光谱数据推断。
2009-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solid-Liquid Composites for Soft Multifunctional Materials
具有液体成分的软材料是材料设计中的新兴范例。将液相（例如水、液态金属或复杂流体）掺入固体材料中赋予独特的性质和特征，这些性质和特征由于液体和固体的显著不同的性质而显现。特别是近年来，这导致了一系列具有新功能响应的新型材料的开发和研究，其应用领域包括软电子学，软机器人，3D打印，湿颗粒系统甚至细胞生物学。在这里，我们提供了一个固体-液体复合材料，广义上定义为至少有一个，相分离的液体成分的材料系统的审查，并讨论其形态和制造方法，其新兴的机械性能和功能响应，以及广泛的应用范围。
2021-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of liquid state organization on microstructure and strength of model multicomponent solids
当由具有随机相互作用的颗粒组成的多组分液体被缓慢冷却到低于冻结温度时，流体重组以增加（减少）强（弱）吸引相互作用的数量，并固化成由强和弱相互作用颗粒的域组成的微相分离结构。使用Langevin动力学模拟的模型系统，我们发现，这种固体的极限拉伸强度可以超过单组分固体。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Liquid is More Rigid than Solid in a High-Frequency Region
我们比较了材料在液相和固相两个阶段的刚度。作为刚度的测量，我们采用一个表征如何牢固地固定的材料是由低密度的钉扎中心，如杂质和粗糙的表面的墙壁，对一个弱力。虽然固体在低频力作用下比液体刚性更大，但我们发现，在高频力作用下，相同材料的液体比固体刚性更大。由于这一结果是从响应函数的普适性质导出的，因此它适用于广泛的材料类别，包括量子和经典系统以及晶体和非晶态固体。利用非平衡分子动力学模拟研究了一个有指导意义的例子。我们发现，频率范围内的固体是更灵活的比液体是不是纯粹由固体的固有特性。它还取决于外部因素，如钉扎中心的密度。
2015-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Microscopic view of heat capacity of matter: solid, liquid, and gas
在原子水平上理解液体的热力学是具有挑战性的，因为强烈的原子相互作用和缺乏对称性。最近以前的理论工作集中在描述液体的热容量的声子类激发，但往往依赖于拟合参数和特设的假设。在这项工作中，我们进行微观分析的瞬时正常模式和速度自相关的分子动力学模拟的单元素系统在宽范围的温度（高达$10^8$ K）和压力（高达1 TPa）。我们的研究结果表明，液体的热容量可以描述的固体和气体自由度的组合，导致一个统一的框架来描述所有三个阶段的物质：固体，液体和气体的热容量。
2022-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
A General Structural Order Parameter for the Amorphous Solidification of a Supercooled Liquid
玻璃化转变所带来的持久性问题是发展一种与原子结构对称性的任何变化无关的固化过程的一般原子水平描述。本文提出的答案是：不测量组态对组成原子运动的抑制能力。在这里，我们表明，瞬时正常模式可以用来定义一个衡量原子的约束，占脆弱和强大的液体之间的差异和集体长度尺度的过冷液体。这些结果代表了非晶凝固的描述的一个显着的简化，并提供了一个强有力的系统处理的微观因素对形成的非晶态固体的影响。
2022-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solid-liquid interfacial free energy from computer simulations: Challenges and recent advances
本文综述了通过计算机模拟计算固态-液态界面自由能的挑战与最新进展，分类讨论了直接和间接方法，并探讨了成核理论和弯曲界面等关键问题。
2024-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Probing Electrified Liquid-Solid Interfaces with Scanning Electron Microscopy
双电层在各种电化学系统中起着关键作用。水溶液中次级电子的平均自由程为纳米量级，这使得它们适合于探测固液电解质界面处的双电层。采用石墨烯作为双电极电化学系统中的电子透明电极，我们表明，石墨烯-液体界面的次级电子产率取决于电解质的离子强度和浓度以及在远程对电极处施加的偏压。这些观察结果与极化引起的双电层内电位分布的变化有关，并证明了使用扫描电子显微镜检查和绘制带电液-固界面的可行性
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Why Are Alkali Halide Solid Surfaces Not Wetted By Their Own Melt?
碱金属卤化物（100）晶体表面是不规则的，在三相点处被其自身熔体非常差地润湿。我们提出了广泛的模拟氯化钠，其次是计算的固体-蒸汽，固体-液体，液体-蒸汽的自由能表明，固体氯化钠（100）是一个非熔化的表面，它的全部行为可以定量地解释在一个简单的Born-Meyer-Huggins-Fumi-Tosi模型势。不完全润湿的阴谋追踪到三个因素：表面非谐稳定固体表面;一个大的密度跳跃造成不良的液体-固体粘附;初期NaCl分子相关性不稳定的液体表面。后者进行了详细的研究，它表明，表面短程电荷秩序的行为，以提高表面张力，因为初期的NaCl分子的形成有害地降低了液体NaCl的表面熵远低于固体NaCl（100）。
2005-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Bioinspired multi-asymmetric magnetized surfaces for tailoring energy-free liquid manipulation and 3-DOF solid transportation
本文提出一种受生物启发的磁响应多不对称微柱表面，可在静态磁场下实现多模态无能耗液体操控，并在动态磁场下通过异时运动完成3自由度固体输运。
2024-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal scaling of electrochemical information transfer at solid-liquid interfaces
School of Engineering, Institute of Science Tokyo（东京科学大学工学院）；Department of Chemistry, Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University（冈山大学环境生命自然科学研究科化学系）
研究固液界面电化学信息传递，通过无量纲因子\(u\)得出通用平方反比标度，此标度与探针微观细节无关，将静电屏蔽作为信息传递基本约束，为地下电化学传感提供定量设计原则。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anisotropy of Vortex-Liquid and Vortex-Solid Phases in Single Crystals of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$: Violation of the Scaling Law
本文采用Corbino几何方法研究了倾斜磁场中Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶的涡旋液相和涡旋固相。结果表明，涡旋固相的各向异性随温度的升高而增大，并在$T\approx 0.97 T_c$处达到最大值。相反，涡旋液体的各向异性在整个测量温度范围内单调上升。所观察到的行为进行了讨论的背景下，在强分层系统中的涡的尺寸交叉和热波动。
2001-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multifield phonon spectrometrics of structured liquid and solid crystals
原子配位不足、电荷注入、机械和热活化通过从一个平衡到另一个平衡的键驰豫本质上介导了材料的性质，而声子谱则探测了结合能密度、原子内聚能、单键的意想不到的信息。力常数、晶体弹性模量、德拜温度和扰动下键的丰度-长度-刚度转变。
2019-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solidification fronts in supercooled liquids: how rapid fronts can lead to disordered glassy solids
我们确定的速度结晶（或更一般地说，固化）前，因为它前进到均匀的液相后，系统已淬火到结晶区的相图。我们通过假设系统的动力学密度泛函理论模型和应用边际稳定性准则来计算波前速度。我们的研究结果也适用于相场晶体（PFC）凝固模型。随着凝固前沿进入不稳定液相，前沿后面的密度分布产生密度调制，并且这些调制的波长是动态选择的量。对于浅猝灭，所选择的波长恰好是晶相的波长，因此形成了良好有序的晶态。然而，当系统被深度淬火时，我们发现这个波长可以与晶体的波长有很大的不同，这样凝固前沿自然会在系统中产生无序。随后必须发生显着的重排和老化的系统，以形成规则的有序晶体，对应于自由能最小值。每当一个锋从随机的初始条件发展起来时，就会引入额外的无序。我们说明这些发现与PFC获得的结果。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ab-initio chemical potentials of solid and liquid solutions and the chemistry of the Earth's core
基于密度泛函理论，提出了一套用{ \em ab initio}方法计算固液混合物化学势的通用方法。该方法的目的是给一个{ \em ab initio}的方法来处理共存的固体和液体溶液之间的化学平衡，特别是分配比的溶质之间的解决方案。对于液相，该方法是基于热力学积分的一般技术，应用于计算与溶剂和溶质原子的连续相互转化相关的自由能的变化，所需的热平均值由DFT分子动力学模拟计算。对于固相，自由能，因此化学势得到使用DFT计算的振动频率的系统包含取代溶质原子，与非谐波的贡献计算，在需要的地方，通过热力学积分。的实际使用的方法说明，应用它们来研究地球的核心，模拟为解决方案的S，Si和O的Fe的外部液体和内部固体部分之间的化学平衡。计算对核心的化学成分有很强的约束，并允许估计内核/外核边界的温度。
2001-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
New density functional approach for solid-liquid-vapor transitions in pure materials
提出了一种新的相场晶体（PFC）型理论，它在单一密度序参量的框架下，对固-液-汽相变的全谱进行了解释。它的平衡性质显示了迄今为止纯物质PFC建模中最定量的特征，并证明了在压力-体积-温度空间中与热力学的完全一致性。介绍了一种控制系统体积和压力的方法。非平衡模拟表明，2和3相生长的固体，蒸汽和液体可以实现，而我们的形式主义也允许全方位的压力诱导的转变。该模型开辟了一个新的窗口，研究压力驱动的凝聚相与蒸汽的相互作用，实验相关的范式以前失踪的相场晶体理论。
2015-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ginzburg-Landau theory of the liquid-solid interface and nucleation for hard-spheres
利用密度泛函理论的基本测度理论方法，构造了硬球的Ginzburg-Landau自由能泛函。该泛函被用来研究液-面心立方固体平面界面和小固体团簇在液体中成核的性质。平面界面的表面张力与模拟结果吻合较好，固体团簇的性质与经典成核理论一致。
2006-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-run determination of the saturation vapor pressure and enthalpy of vaporization/sublimation of a substance undergoing successive solid-solid and solid-liquid phase transitions: the case of $N$-methyl acetamide
Aarhus University（奥胡斯大学）
本研究通过单次运行测量N-甲基乙酰胺在不同温度下的饱和蒸汽压及相变焓，揭示其固-固和固-液相变过程中的热力学特性。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
In-drop capillary spooling of spider capture thread inspires hybrid fibers with mixed solid-liquid mechanical properties
无网纹圆蛛所纺的蛛丝是蛛网陷阱结构中的一个重要元素，它由横跨在丝上的胶滴组成。从机械上讲，这种螺纹呈现出迄今为止未知的混合固体-液体行为。在伸展状态下，由于其分子纳米弹簧，捕获丝表现为一种特别有弹性的固体，但它在压缩状态下的行为完全转变为现在的液体状：它在施加恒定张力的同时收缩，没有明显的限制。在这里，我们解开了支撑这种“液体线”的独特行为的物理学，并证明了它的机械响应起源于由液滴内的屈曲引起的丝丝的形状切换。从这个几何和力学的自然例子中学习，我们制造了可编程的液体线，为新的混合固体-液体材料的设计提供了以前未识别的途径。这篇文章可在PNAS网站上开放获取补充材料。
2016-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.AO
SoLiD26: A First Principles Solid-Liquid Interface Dataset for Machine-learned Interatomic Potentials
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
该论文构建了包含1540万个第一性原理原子结构的固液界面数据集SoLiD26，涵盖多种化学元素和界面类型，用于训练和评估机器学习原子间势，并通过MACE模型验证其有效性。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph
Enhancing entropy and enthalpy fluctuations to drive crystallization in atomistic simulations
结晶是一个非常实用的过程，其中罕见但关键的波动导致从液体开始形成固相。就像所有的一阶相变一样，焓和熵之间存在相互作用。基于这一思想，为了在分子模拟中驱动结晶，我们引入了两个集体变量，一个是熵，另一个是熵。以这种方式定义，这些集体变量不会预先判断系统将具体化为什么样的结构。我们通过研究分别以面心立方和体心立方晶体结构结晶的钠和铝的情况，展示了这种方法的实用性。使用这两个通用的集体变量，我们进行变分增强的采样和回火metadhesics模拟，并发现系统之间的液体和固体相自发地和可逆地转变。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Quantum Electronics on Quantum Liquids and Solids
本文综述量子液体与固体表面电子的量子输运及单电子量子比特研究进展，并展望非均质 QLS 系统中的量子电子学。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Quantum feedback at the solid-liquid interface: flow-induced electronic current and its negative contribution to friction
本文基于非平衡Keldysh框架提出流体与电子流相互交织的量子理论，预测中性液体流经固体时会产生库仑拖拽电流，该电流通过量子反馈机制降低流体力学摩擦系数，为设计低摩擦材料提供策略。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Free energy reconstruction from steered dynamics without post-processing
各种方法实现的非平衡轨迹的合奏重要性采样，使估计自由能的差异，并通过最大似然后处理，重建自由能景观。在这里，贝叶斯定理的基础上，我们提出了一个更直接的方法，其中后验似然函数被用来构建转向动力学和推断的所有采样状态的平衡的贡献。该方法是用两个转向时间表来实现的。首先，使用非自主转向，我们计算的Fe-α中的空位的迁移势垒。其次，使用一个自治调度相关的metadhesics和相当于温度加速分子动力学，我们准确地重建的二维自由能景观的38个原子的Lennard-Jones集群作为一个功能的取向键序参量和能量，到固-固结构转变温度的集群和没有最大似然后处理。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech math-ph
A one parameter fit for glassy dynamics as a corollary of the equilibrium liquid to solid transition
我们应用微正则系综的考虑表明，无论何时它可能热化，一个一般的无序多体哈密顿量的一个典型的原子系统具有固体状的本征态在低能量和流体型（和气体，等离子体）本征态与能量密度超过那些存在于熔化（和，分别，更高的能量）过渡（S）。特别地，这种干净的多体原子系统的本征态经历非解析变化的最低能量密度是熔化（或凝固）跃迁的能量密度。我们引用这一观察来分析液体在过冷时的演变（即，足够快速地冷却以避免在凝固温度以下凝固）。将过冷液体的波函数扩展到多体哈密顿量的完整本征基中，只有较高能量的液体型本征态对可测量的流体动力学弛豫有显著贡献（例如，通过粘度探测的那些），而静态热力学可观测量变为固体和液体型本征态的加权平均值。因此，当外推到低温时，深度过冷液体（即，玻璃）可能看起来在几乎相同的温度下发散，在该温度下，过冷液体的外推熵变为固体的外推熵。在这个正式的量子框架中，过冷液体随着温度的降低而变得越来越缓慢（和空间不均匀）的动力学源于在低能固体型本征态中存在的平衡熔化转变处的清洁多体哈密顿量的本征态的单个非分析变化。我们推导出一个单一的（可能是可计算的）无量纲参数适合的粘度，并建议我们的方法的其他可测试的预测。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
