Kinetics of the lattice response to hydrogen absorption in thin Pd and CoPd films
氢可以可逆地渗透许多金属，占据间隙位置并引起晶格的大膨胀。这里讨论的问题是结构响应的动力学是否与氢吸收相匹配。我们表明，薄Pd和CoPd膜暴露于相对丰富的氢气氛（4%H2）不可逆地膨胀，表现出可控的形状记忆，并且该过程的持续时间可以比氢吸收长几个数量级。非平衡塑性蠕变的动力学很好地描述了Avrami型模型的形核和横向畴壁膨胀的溶胀网站。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Ultrapure Multilayer Graphene in Bromine Intercalated Graphite
我们研究了溴插层高取向热解石墨（Br-HOPG）的光学性质，并提供了一个新的解释的数据。我们观察到新的吸收功能低于620毫电子伏，这是不存在的石墨的吸收光谱。将我们的结果与石墨、单层和双层石墨烯的理论研究以及最近多层石墨烯的光学研究结果进行比较，我们得出结论，Br-HOPG包含超纯双层、单层石墨烯和石墨的特征。所观察到的Br-HOPG的超金属导电性被鉴定为在我们的样品中存在非常高的迁移率（在室温和非常高的载流子密度下约121，000 cm 2 V-1 s-1）的多层石墨烯组分。这可能为单层和多层石墨烯的研究提供新的途径。
2011-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Study of hydrogen absorption in a novel three-dimensional graphene structure: Towards hydrogen storage applications
新型三维石墨烯结构的使用允许规避石墨烯的二维性质及其在氢吸收中的应用的限制。在这里，我们研究通过在多孔化的4 H-SiC晶片的（0001）面上的外延生长方法共形生长的单层石墨烯上的氢键。通过热脱附光谱（TDS）研究氢吸收，将样品暴露于原子（D）或分子（D2）氘。石墨烯的生长温度，氢暴露温度，和结构的形态进行了研究，并与它们对氢吸收的影响。当暴露于D2时，三维石墨烯结构化学结合原子氘。这是在非官能化的石墨烯基材料中的这种事件的第一份报告，并意味着存在催化裂解机制。它进一步表明，多孔材料的三维树枝状结构暂时保留解吸的分子，并导致延迟发射。在氢的催化裂解后化学吸附原子的能力，加上其大的表面积与体积比，使这些结构成为储氢器件的有前途的衬底。
2023-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Critical temperature of two-dimensional hydrogenated multilayer graphene-based diluted ferromagnet
本文从理论上研究了氢吸附在碳原子上的多层石墨烯（或石墨）稀磁材料的临界居里温度。在对近似（PA）下，对具有长程相互作用的稀磁系统进行了计算。该方法能够考虑耦合的自旋空间各向异性。平均场近似（MFA）内获得的结果也进行了比较。氢原子自旋之间的相互作用与它们的相互距离成反比，额外的指数衰减反映了系统中存在的无序。得到了广泛的杂质浓度和相互作用衰减长度的结果进行了讨论。强非线性行为的临界温度作为稀释度的函数进行预测，在与MFA预测的差异。此外，与PA相比，MFA倾向于严重高估临界温度值。在强稀释区，发现临界温度与杂质浓度和相互作用衰减长度的普遍关系。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Manipulation of Inverse Spin Hall Effect in Palladium by Absorption of Hydrogen Gas
研究了氢气存在下钴/钯双层膜中钯薄膜的自旋电子学性质。利用腔铁磁共振测量逆自旋霍尔效应（ISHE），可以估计氮气和氢气气氛中的自旋霍尔电导率和自旋扩散长度。不需要的自旋整流效应被删除使用一个简单的方法，反转自旋电流的方向相对于测量设置。氢气在Pd层中以仅3%浓度的吸收导致ISHE电压幅度和双层电阻降低。将ISHE电压与Pd层厚度拟合表明，在氢气的存在下，自旋扩散长度减小了23%。另一方面，结果表明，由于氢的吸收，Pd的自旋霍尔电导率没有显著变化。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Conversion of multilayer graphene into continuous ultrathin sp3-bonded carbon films on metal surfaces
通过第一性原理计算表明，多层石墨烯在金属表面上转化为sp^3键合的碳膜（通过氢化或氢化顶部石墨烯层的外表面）。这种转换的主要驱动力是碳的sp^3轨道和金属表面的dz^2轨道之间的杂化。碳层中的诱导电子能隙态被限制在金属表面的0.5 nm内的区域中。转化是否发生取决于氢化（氟化）C原子的分数和堆叠的石墨烯层的数量。在对反磁性金属上sp^3碳膜的Eliashberg光谱函数的分析中，金属-sp^3碳的强共价键诱导了软声子模，而软声子模主要促成了大的电子-声子耦合，这表明声子介导的超导性是可能的。我们的研究结果为在金属表面上实现大面积碳膜的实验提供了一条途径。
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Band Structure and Optical Absorption in Multilayer Armchair Graphene Nanoribbons: A Pariser-Parr-Pople Model Study
利用紧束缚和Pariser-Parr-Pople（PPP）模型哈密顿量，研究了多层扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）在有和没有栅偏压时的电子结构和光学响应.特别是，层的数量（$n$）的影响，和垂直于层施加的电场的强度，对于不同类型的边缘对齐，探索其电光特性。作为增加$n$的函数，能隙最初减小，最终对于大的$n$饱和。这些系统中的线性光学吸收的强度也随着$n$的增加而增加，并且关键地取决于入射光的偏振方向和边缘对准的类型。这提供了在实验中确定边缘对准和$n$的性质的有效方式。在存在栅极偏置的情况下，光吸收的强度以非平凡的方式表现。随着场强的增加，窄带的带隙发生红移，而宽带的带隙发生蓝移，对大场强的吸收变弱。然而，对于较小的电场，吸收强度相对于场强表现出更复杂的行为。因此，在多层AGNR中，栅极偏压对光吸收强度的影响与双层石墨烯形成鲜明对比，双层石墨烯仅表现出吸收强度随着电场的增加而增强。
2011-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deformation of Palladium Plates by a Small Stress during Hydrogen Absorption and Desorption
我们观察到在150 $^{\circ}$ C下，在小的外部剪切应力下，水平保持的钯板的意外弯曲。在PdH $_{\rm 0.1-0.2}$的标称组成下变形最快，其处于$α+β$相。我们还观察到，当垂直悬挂时，在氢的吸收和解吸的循环过程中，板前后弯曲，这没有合理的解释。
2012-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Structure, microstructure and hydrogen storage properties of melt-spun V55Ti21Cr17Fe7 and V55Ti21Mn17Fe7
采用压力成分温度试验评价了V55Ti21Cr17Fe7和V55Ti21Mn17Fe7合金及其薄带的吸氢性能。通过吸氢曲线研究了它们的吸氢动力学性质。通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析，分别确定了吸氢前和吸氢后PCT试验的合金和薄带的晶体结构和显微组织。采用Sieverts容量法和悬浮天平重量法对材料的储氢性能进行了研究。
2013-03-20 cond-mat.mtrl-sci
General Theory of Absorption in Porous Materials: The Restricted Multilayer Theory
在本文中，我们提出了一种方法的推广吸附轻气体在多孔材料。这一新理论超越了朗缪尔和BET理论，这些理论是标准方法，由于它们对可能的吸附层数量的非物理假设，限制了对结晶多孔材料的应用。推导出更一般的方程为任何结晶多孔框架;限制多层理论（RMT）。我们的方法允许只考虑多孔框架的几何约束和客体分子与框架的相互作用能的气体吸收的测定。在此基础上，计算了不同温度和压力下的吸附焓最佳值。我们还提出了使用这个理论来确定拓扑等价框架系列的最佳接头长度。我们通过将其应用于金属有机框架（MOF）来验证这种理论方法，并表明它再现了7种不同材料的实验结果。我们得到的通用方程的最佳连接长度给定的多孔框架的拓扑结构。这项工作将通用方程应用于MOFs和H $_2$以创建储能材料，然而该理论可以应用于其他结晶多孔材料和轻气体，这打开了通过首先仅考虑多孔材料的几何约束来设计下一代储能材料的可能性。
2018-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Ti-enhanced kinetics of hydrogen absorption and desorption on NaAlH4 surfaces
我们报告的第一性原理研究纯和钛掺杂的钠铝矾土（NaAlH4）表面上的氢吸附和解吸（即H-空位形成）的能量。我们发现Ti原子促进了H2分子的解离以及H原子的吸附。此外，掺杂剂使其在能量上更有利于通过饱和Al悬挂键来产生H空位。有趣的是，我们的研究结果表明，钛掺杂剂带来接近的能量，所有的步骤可能涉及的氢的吸收和解吸，从而促进和增强的反应动力学的丙氨酸。我们还讨论了使用其他轻过渡金属（Sc，V和Cr）作为掺杂剂的可能性。
2006-04-20 cond-mat.mtrl-sci
A phenomenological model for interstitial hydrogen absorption in niobium
本文提出一个含9个物理参数的唯象模型，用于拟合铌中氢吸收的高精度等温线数据，并据此计算偏摩尔焓与偏摩尔熵，揭示氢原子间相互作用机制，支持先前密度泛函理论分析。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Giant Two-Photon Absorption in Monolayer MoS2
在近红外波段飞秒激光脉冲激发下，单层MoS2具有较强的双光子吸收（TPA），而多层MoS2具有较强的饱和吸收（SA）.采用化学气相沉积的籽晶法在石英或SiO_2/Si衬底上生长了单层MoS_2单晶和多层三角岛状MoS_2。非线性透射测量表明，单层二硫化钼具有巨大的非饱和TPA系数，大于传统的半导体。作为TPA的结果，双光子泵浦的频率上转换发光直接观察到在单层二硫化钼。对于多层MoS2，SA响应被证明与激发态吸收截面的比率为0.18的基态截面。此外，单层MoS2的激光损伤阈值为97 GW/cm 2，大于多层MoS2的激光损伤阈值78 GW/cm 2。
2015-10-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magneto-absorption spectra of hydrogen-like yellow exciton series in cuprous oxide: excitons in strong magnetic fields
利用高频率分辨率的偏振分辨光吸收测量方法研究了高磁场下Cu $_2$ O中黄光激子的吸收光谱。我们发现黄激子的对称性导致了偏振光的光学吸收的不寻常的选择规则，并且在磁场中的正激子和顺激子的混合是重要的。我们的计算的黄色激子系列的能量在任意磁场给出了一个很好的拟合实验数据，并使我们能够理解的激子能级的复杂结构和它们的磁场的依赖性，解决了老站在光吸收和回旋共振测量的结果之间的分歧。
2012-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Tunable optical properties of multilayers black phosphorus thin films
黑磷薄膜可能提供有吸引力的替代窄间隙化合物半导体的光电子学跨越中到近红外频率。在这项工作中，我们使用有效低能汉密尔顿内的久保公式计算多层黑磷薄膜的电导率张量。多层黑磷的光吸收光谱随厚度、掺杂和光偏振态的变化而敏感。结合从红外吸收光谱获得的实验光谱，我们还讨论了所观察到的各向异性吸收光谱的带间耦合和无序的作用。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
X-ray absorption spectroscopy study of the electronic and magnetic proximity effects in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7}$/La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ and La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$/La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ multilayers
用X射线吸收光谱研究了YBaPDMATHABMM CuPDMATHABMN OPDMATHABMO/LaPDMATHABMP CaPDMATHABMQ MnOPDMATHABMN（YBCO/LCMO）和LaPDMATHABMR SrPDMATHABMS CuOPDMATHABMT/LaPDMATHABMP CaPDMATHABMQ MnOPDMATHABMN（LSCO/LCMO）多层膜中界面Cu原子的轨道重构和感生磁矩.我们表明，这些电子和磁邻近效应耦合，是共同的这些铜酸盐/锰氧化物多层膜。此外，我们表明，它们是紧密相连的一个特定的界面终止与直接的Cu-O-Mn键。我们还表明，本征孔掺杂的铜酸盐层和局部应变，由于铜酸盐和锰氧化物层之间的晶格失配是不是首要的。这些发现强调了在铜酸盐/锰氧化物界面的共价键在定义自旋电子性质的中心作用。
2014-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Niobium Doping on the Crystal Structure and Hydrogen Sorption Properties of TiFe: Combined Synchrotron X-ray Diffraction and Extended X-ray Absorption Fine Structure Study
University of Stavanger（斯塔万格大学）；Institute for Energy Technology（能源技术研究所）
本研究通过同步辐射X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构分析，探讨了铌掺杂对TiFe合金晶体结构和氢吸收性能的影响，发现铌的掺杂能改善基质激活和氢吸收动力学，而不影响整体储氢能力。
2026-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced optical changes in amorphous multilayers
结果表明，众所周知的蓝移的基本吸收边的沉积组成调制的非晶Si/Ge和As 6Se 94/Se 80 Te 20多层膜（周期为4-8 nm）的进一步增强，由于热或激光诱导的相邻层的相互混合。实验和模型计算表明，As 6Se 94/Se 80 Te 20多层膜中的激光诱导混合过程是由局部加热和光效应共同作用的结果，而Si/Ge多层膜中只有热效应。基于这种增强的相互扩散的结构转变为空间图案化光电子器件和数字信息记录提供了良好的能力。
2009-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Reversible control of Dzyaloshinskii-Moriya interaction at graphene/Co interface via hydrogen absorption
采用第一性原理计算，研究了氢化对石墨烯/Co界面上Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响.我们发现石墨烯表面吸附的氢化作用可以控制手性的大小和手性。结合态密度和一阶微扰理论的分析表明，自旋分裂和Co-d轨道的占据，特别是dxz和dz 2态，在确定量子数的大小和手征性方面起着至关重要的作用.此外，我们发现，作为Co厚度的函数，可以解释的Co轨道的面外分析的周期的两个原子层的振荡。我们的工作阐明了界面电子起源的基本机制，并提供了一个可供选择的途径，其控制自旋电子学应用。
2019-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical spectra in a diluted magnetic semiconductor multilayer
利用相干势近似和紧束缚模型研究了顺磁温度下半导体合金多层膜中磁性杂质随浓度$x$的随机分布效应。计算了磁性离子上载流子自旋和局域自旋矩之间的弱交换作用和强交换作用下电子态和光吸收谱随$x$的变化。我们发现，由于量子尺寸效应，态密度和光吸收具有很强的层依赖性。由于磁性离子的自旋涨落使电子光谱和光学光谱展宽，在强交换作用的情况下，两个光谱中都出现了能隙。此外，内层在系统的光吸收中显示出更高的贡献。研究结果对磁光器件在顺磁温度下的应用有一定的参考价值。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A new material for hydrogen storage, ScAl0.8Mg0.2
已经发现了一种用于储氢的新型富铝合金ScAl 0.8Mg 0.2，与现有技术的金属间化合物中的氢吸收相比，其在储氢容量、动力学和对空气氧化的稳定性方面具有优异的性能。采用现场同步辐射粉末X射线衍射、中子粉末衍射和量子力学计算对氢在ScAl_（0.8）Mg_（0.2）中的吸收进行了详细的分析。计算结果与实验结果吻合较好。
2009-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Modeling the kinetic behavior of the Li-RHC system for energy-hydrogen storage : ( I ) absorption
锂硼反应性氢化物复合体系（Li-RHC）（2 LiH + MgB $_{2}$ / 2 LiBH $_{4}$ + MgH $_{2}$）是一种适合于储能应用的高温储氢材料。在此基础上，建立了一个综合的加氢反应气固动力学模型。根据吸收条件下的热力学测量，确定了系统的焓$Δ$ H和熵$Δ$ S分别为-34 $\pm$ 2 kJ $\cdot$ mol H $_{2}^{-1}$和-70 $\pm$ 3 J $\cdot$ K $^{-1}$ $\cdot$ mol H $_{2}^{-1}$.基于热力学行为评估，将动力学测量的条件设定在325 °C和412 °C之间以及15巴和50巴之间的范围内。动力学分析表明，加氢反应的限速步骤是一个一维的界面控制反应，其驱动力校正表观活化能为146 $\pm$ 3 kJ $\cdot$ mol H $_{2}^{-1}$ .应用动力学模型，计算作为压力和温度的函数的反应速率常数的依赖性，允许通过有限元方法（FEM）模拟来设计优化的氢/能量存储容器。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Wannier-function description of the electronic polarization and infrared absorption of high-pressure hydrogen
从LDA和紧束缚Bloch波函数出发，构造了高压下固体氢分子原型结构的极大定域Wannier函数。每个被占据的Wannier函数可以与两个成对的质子相关联，定义一个“Wannier分子”。这些“分子”的偶极矩之和总是给出正确的宏观极化，即使在强压缩下，当附近的Wannier函数之间的重叠变得显着时。我们发现，在兆巴压力的贡献所产生的重叠尾巴的瓦尼尔功能的偶极子是非常大的。强振动子红外吸收实验观察到的第三阶段，以上~ 150 GPa，分析振动子引起的波动的Wannier偶极子。我们将这些波动分解为“静态”和“动态”的贡献，并发现在如此高的密度下，后一项随压力急剧增加，占主导地位。
2000-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation healing during hydrogen absorption and desorption in palladium
用中子衍射原位研究了Pd-D2体材料中位错的退火和愈合过程。α和β氢化物相之间的晶格失配在相变期间在任一方向上产生位错，从而减轻弹性应变，这反映在与旋节滞后相比减小的压力滞后中。通过测量退火和氢循环过程中的衍射峰宽度，研究了在真空下退火金属、在β氢化物相中退火以及相变本身对位错密度的影响。在真空退火过程中，位错在比先前报道的更低的温度下被去除，但在β相中退火得到几乎相同的结果。然而，当循环氢进出样品时，与退火相比，位错密度随着温度的升高而下降得更快。换句话说，相变过程允许位错在比纯粹通过加热退火所需的温度更低的温度下愈合。在吸收和解吸过程中都观察到这种愈合效果。这一结果阐明了失配位错可以以与它们在经历吸收-解吸循环的样品中产生的相同速率愈合的机制，如压力滞后起源的理论模型中所提出的。
2022-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Molecular and dissociative absorption of multiple hydrogens on transition metal decorated C60
最近，我们预测[物理学。May 2005（cond-mat/0504694）]，Ti修饰的碳纳米管可以在环境条件下吸收高达8重量%的氢。在这里，我们表明，类似的现象发生在轻过渡金属装饰C60。而Sc和Ti优选具有2.1eV的结合能的六边形（H）位点，V和Cr优选分别具有1.3和0.8eV的结合能的双键（D）位点。较重的金属如Mn、Fe和Co不与C60键合。一旦金属被吸附在C60上，每个金属可以结合多达四个氢分子，平均结合能为0.3-0.5 eV/H2。在高金属覆盖率下，我们发现一个C $_{60}$可以容纳6个D位和8个H位金属，其可以可逆地吸收高达56个H2分子，相当于7.5wt%。
2005-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Decoupling interface and thickness effects on hydrogen absorption in V/MgO: experiments and DFT
通过实验与DFT计算研究V/MgO薄膜中界面和厚度对氢吸收的影响，发现界面电子杂化削弱氢结合，超薄极限下熵变增大且相变临界温度被抑制，表明层厚与界面工程可调控可逆氢吸收。
2025-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen Absorption Properties of Metal-Ethylene Complexes
最近，我们已经预测[物理。97，226102（2006）]，单个乙烯分子可以与轻过渡金属（TM）如Ti形成稳定的络合物，并且对于n=1和2，所得的TMn-乙烯络合物可以分别吸收高达约12和14重量%的氢。在这里，我们扩展这项研究，包括大量的其他金属和不同的异构体结构。我们对锂等轻金属获得了有趣的结果。乙烯分子能够以0.7eV/Li的结合能与两个Li原子络合，然后以0.24eV/H2的结合能和16wt%的吸收容量结合每个Li最多两个H2分子，这是迄今为止报道的创纪录的高值。所提出的金属-乙烯配合物的稳定性进行了测试，通过广泛的计算，如正常模式分析，有限温度第一性原理分子动力学（MD）模拟，和反应路径计算。声子和分子动力学模拟表明，该结构在500 K以下是稳定的。反应路径计算表明TM 2-乙烯复合物转化为乙烯分子解离的可能的较低能量构型的活化势垒约为1 eV。重要的是，无论TM 2-乙烯复合物具有哪种等距构型，TM原子都能够以适合室温储存的结合能结合多个氢分子。这些结果表明，将乙烯与合适的TM或Li前体共沉积到轻质主体材料的纳米孔中可能是发现具有高容量吸氢性能的新材料的非常有前途的途径。
2007-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Raman micro-spectroscopy as a tool to measure the absorption coefficient and the erosion rate of hydrogenated amorphous carbon films heat-treated under hydrogen bombardment
我们提出了一种快速和简单的方法来确定暴露于氢原子源的氢化非晶碳膜的腐蚀速率和吸收系数的非原位显微拉曼光谱的基础上。结果进行了比较椭偏测量。该方法适用于在不同温度下腐蚀的薄膜。在~ 450 { \degree }C时发现最大侵蚀速率，这与以前的结果一致。该技术适用于未来的定量研究薄碳膜的侵蚀，特别是感兴趣的热核聚变装置中发生的等离子体壁相互作用。
2013-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Hydrogen dissociation catalyzed by carbon coated nickel nanoparticles: experiment and theory
基于实验测量和第一性原理计算的结合，我们报道了一种新型的碳基催化材料，并描述了在多层石墨烯包裹的镍纳米颗粒存在下，在室温下显著加速镁的氢化。与石墨和镍纳米颗粒的混合物相比，镁氢化速率的增加证明了所探索的纳米复合材料的固有催化性能。模拟结果表明，金属衬底的掺杂和Stone-Wales缺陷的存在使多层石墨烯从化学惰性模式转变为化学活性模式。讨论了纳米粒子的尺寸和温度对纳米粒子的影响。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optical conductivity of hydrogenated graphene from first principles
通过第一性原理计算研究了氢覆盖对单面氢化石墨烯光学电导率的影响。为了解释不同程度的均匀氢覆盖，我们计算了各种尺寸的石墨烯超晶胞的复光学电导率，每个超晶胞包含单个额外的氢原子。我们使用线性增广平面波（LAPW）方法，在WIEN2k密度泛函理论代码中实现，以表明氢覆盖强烈影响复杂的光学电导率，从而影响氢化石墨烯的光学性质，如吸收。我们发现，石墨烯在红外，可见光和紫外范围内的光学电导率具有不同的特征，这取决于氢覆盖的程度。这开辟了新的可能性，通过可逆氢化来定制石墨烯的光学性质，并通过非接触式光学吸收测量来确定实验中氢化石墨烯样品的氢覆盖率。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Designing Hydrogen Permeation Barriers in Titanium Aluminium Nitride through First Principles Density Functional Theory Calculations
该研究利用DFT计算立方与六方TiAlN的氢嵌入及迁移能垒，揭示晶体结构主导抗吸收性、局部化学环境控制扩散，证明其适用于高压氢环境。
2024-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning Potentials for Hydrogen Absorption in TiCr$_2$ Laves Phases
研究利用机器学习势分析TiCr₂ Laves相中氢吸收的相变和结构特性，预测不同浓度下的相变和对称性变化。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Towards Quantitative Analysis of Deuterium Absorption in Ferrite and Austenite during Electrochemical Charging by Comparing Cyclic Voltammetry and Cryogenic Transfer Atom Probe Tomography
钢的氢脆机理已经研究了几十年。了解氢在钢中的扩散行为对开发氢脆预测模型和确定缓解策略至关重要。然而，由于氢的原子质量较低，因此通过大多数分析方法进行检测极具挑战性。近年来，电化学充氘钢的低温转移原子探针层析成像（APT）提供了非常宝贵的纳米级氘陷阱，如碳化物，位错，晶界和铁素体和铁素体之间的界面的定性分析。独立地，循环伏安法（CV）提供了有价值的分析钢中的体氢扩散。在这项工作中，我们使用的CV和低温转移APT的组合，用于定量分析的氘皮卡在电解充电纯铁（铁素体）和模型奥氏体Fe18Cr14Ni合金没有任何第二相或缺陷陷阱网站。强调了氢在奥氏体中相对于铁素体的高溶解度和低扩散率，以在CV和低温转移APT结果中产生清晰可观察的特征。还讨论了实现钢中氢吸收定量分析的剩余挑战和途径。
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity testing of palladium dilution limits in CoPd alloys for hydrogen storage
钯满足了有效储氢材料的大部分要求，但有两个主要缺点：它具有相对低的重量氢密度，并且对于大规模应用来说过于昂贵。Pd基合金应被视为纯Pd的可能替代品。问题是在保持氢吸收能力的同时，可以在多种候选材料中稀释多少Pd浓度。我们证明，薄膜合金样品的电阻率测量可用于定性高通量筛选和研究的吸氢性能在整个范围内的钯浓度。与富钯合金相反，在富钯合金中，额外的氢散射指示氢含量的程度，稀释的合金膜响应于由于其厚度膨胀而导致的电阻降低。显着的氢吸收的证据被发现在薄CoPd薄膜稀释到只有20%的Pd。
2022-01-09 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of hydrogen dynamics in monoclinic TiO
本文基于第一性原理计算，发现单斜TiO中的氧空位是主要氢陷阱（吸收能-2.87 eV），其扩散势垒高达2.87至3.71 eV，确保氢原子在氧空位位点稳定存在至高温。
2023-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen in Brownmillerite Perovskites: First-Principles Insights into Energetics and Induced Electronic-Magnetic Changes
Auburn University（奥本大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Latvia（拉脱维亚大学）
研究通过DFT分析氢在氧化物中的作用，揭示氢吸收对电子结构和磁性的影响，提出设计氢响应氧化物的规则。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen in $α$-iron: stress and diffusion
第一性原理密度泛函理论已被用来研究平衡几何形状，总能量，和扩散势垒的H作为间隙杂质吸收在$α$ -Fe。氢吸收时的内部应变/应力是理解优选吸收位点和扩散的关键因素。对于高浓度，H吸收附近的八面体网站有利于一个大的四面体畸变的BCC晶格。对于低浓度，H在四面体位点附近吸收，使存储在附近细胞上的弹性能量最小化。扩散路径也取决于浓度状态;氢在扭曲的BCT晶格中的扩散速度约为10倍。几个GPa的外部应力使势垒改变$\approx$ 10%，扩散速率改变$\approx$ 30%。
2011-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of hydrogen absorption and hypervalent metal hydride formation in lanthanum using cryogenic ball milling
本研究通过在液氮温度下对镧前驱体进行球磨，显著提高了其在较低压力下的氢吸收能力，成功形成了LaHx（x=2-3）相和高价LaH4相，并发现LaH4相的形成与Fm3-m立方结构的菱面体畸变受抑有关。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum Calculations of Hydrogen Absorption and Diffusivity in Bulk $\mathrm{CeO_2}$
本研究通过多种DFT方法计算体相CeO2中氢的吸收与扩散，确定了晶格常数、带隙、吸收能、O-H振动频率及低扩散能垒，为Ce-O-H相互作用和扩散动力学提供了基准，助力未来粗粒化模型与实验指导。
2024-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Introducing Corrections to the Reflectance of Graphene by Light Emission
本文通过转移矩阵方法研究多层石墨烯的光发射，发现其反射率存在源于各层吸收的相干发射修正，并实验验证，表明其可作为部分相干光源并有望用于面发射激光器。
2024-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Who pumps spin current into nonmagnetic-metal (NM) layer in YIG/NM multilayers at ferromagnetic resonance?
在铁磁共振（FMR）条件下，钇铁石榴石（YIG）/非磁性金属（NM）层系统中的自旋泵浦是在NM层中产生自旋电流的一种常用方法。很好地理解自旋电源是必不可少的提取自旋霍尔角的NM和潜在的自旋电子学应用。人们普遍认为，自旋电流是从YIG旋进磁化到NM层中泵浦的。在这里，通过结合微波吸收和直流电压测量YIG/Pt和YIG/NM 1/NM 2（NM 1 =Cu或Al，NM 2 =Pt或Ta），我们明确地表明，NM中的自旋电流来自磁化NM表面（与YIG接触）由于磁邻近效应（MPE），而不是旋进YIG磁化。这一结论是通过我们独特的检测方法得出的，在传统的FMR实验中几乎没有观察到的磁化NM表面的FMR微波吸收，当电检测电路接通时被大大放大。
2016-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum nuclear and band-dispersion effects recover near-UV absorption in short-hydrogen-bonded organic crystals
Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）；The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心）
结合机器学习势与周期性激发态计算，发现核量子效应和布里渊区采样分别使最低亮激发红移0.5-0.8 eV和0.5-1.1 eV，共同解释了L-焦谷氨酸铵中近紫外吸收的实验范围（3.8-4.5 eV）。
2026-06-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
