Structure-Composition-Property Relationships in Antiperovskite Nitrides: Guiding a Rational Alloy Design
通过A位或X位的合金策略是实验制备高性能和稳定的铅基钙钛矿太阳能电池的常用方法。无机反钙钛矿类化合物作为无铅、稳定的光伏吸收材料的重要候选者之一，具有优异的光电性能。然而，目前关于反钙钛矿合金设计的报道并不多见。在这项工作中，我们研究了以前被忽视的电子性质（例如，导带会聚）、静态介电常数和通过第一性原理计算的无机反钙钛矿氮化物中的激子结合能。揭示了容差因子与各物理量之间的线性关系。在六种反钙钛矿氮化物X3 NA（X2+ = Mg ~（2+），Ca ~（2+），Sr ~（2+）; A3- = P ~（3-），As ~（3-），Sb ~（3-），Bi ~（3-））的结构-组成-性质关系的指导下，我们首次设计了一种具有良好应用前景的反钙钛矿合金Mg_3 NA_（0.5）Bi_（0.5），其准直接带隙为1.402 eV。最后，我们对反钙钛矿氮化物和传统的卤化物钙钛矿进行了全面的比较，指出了未来器件应用的方向。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Chiral magnetism, lattice dynamics, and anomalous Hall conductivity in the novel V$_3$AuN antiferromagnetic antiperovskite
该研究通过第一性原理计算发现新型反钙钛矿V$_3$AuN具有手性反铁磁基态和立方结构稳定性，并报道了其创纪录的反常霍尔电导（$σ_{111}$ = $-$504 S$\cdot$cm$^{-1}$），为拓扑电子应用提供新平台。
2023-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermoelectric Properties of Antiperovskite Calcium Oxides Ca3PbO and Ca3SnO
我们报告的热电性能的多晶样品Ca 3 Pb 1-xBixO（x = 0，0.1，0.2）和Ca 3SnO，都在立方反钙钛矿型结构结晶。Ca 3SnO样品具有金属电阻率，室温下其热电势接近100 uV K-1，导致Ca 3SnO的热电势功率因数大于Ca 3 Pb 1-xBixO。的霍尔和索末菲系数的基础上，Ca 3SnO样品被发现是一个p型金属的载流子密度为~1019 cm-3，迁移率为~80 cm 2 V-1 s-1，都相当于那些在简并半导体，和一个适度大的空穴载流子有效质量。在Ca 3SnO中观察到的适度高的迁移率和大的有效质量的共存，以及在k空间中的低对称点处可能出现具有小带隙的多路电子结构，表明反钙钛矿Ca氧化物具有作为热电材料的强大潜力。
2016-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Carrier Dynamics in Carbide Antiperovskites via A-Site Cation Substitution
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
研究通过A位阳离子掺杂调控carbide抗铁电体的载流子寿命和弛豫路径，揭示晶格驱动的载流子动力学机制，指导实验实现与优化。
2026-04-11 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput screening of Half-antiperovskites with a stacked kagome lattice
半反钙钛矿（HAP）是一类由堆叠的可果美晶格组成的材料，因此具有奇异的磁性和电子态。我们进行高通量计算的基础上的密度泛函理论（DFT）和原子自旋动力学（ASD）模拟预测稳定的磁性HAPs M $_3$ X $_2$ Z $_2$（M = Cr，Mn，Fe，Co和Ni; X是从Li到Bi的元素之一，除了稀有气体和4 $f$稀土金属; Z = S，Se和Te），与结晶和机械稳定性评估。此外，磁基态是通过利用DFT计算结合ASD模拟得到的。原子力显微镜kagome晶格中存在的自旋阻挫表现为面内FM和AFM耦合的竞争行为。对于总数为930 HAP组合物考虑，我们已经发现了23个化合物，稳定在非共线反铁磁（AFM）状态和11个化合物，具有铁磁（FM）秩序。
2022-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Exploration of the spin-phonon coupling in the noncollinear antiferromagnetic antiperovskite Mn$_3$NiN
Mn $_3B$ N（$B$ = Ni、Cu、Zn、Sn、Ir和Pt）形式的反铁磁反钙钛矿已经显示出其中巨负热膨胀和手性磁性结构交织的突出行为。因此，为了阐明与这种类型的材料的磁有序和结构相关的磁结构行为，我们通过理论第一性原理计算研究了锰基反钙钛矿Mn $_3$ NiN中的自旋-声子耦合，作为Mn $_3B$ N家族中的原型。我们发现了一个强大的自旋晶格耦合的声子色散曲线时，包括手性非共线磁结构的理解。要做到这一点，我们强调的重要性，选择的交换相关方案及其对电子，结构和振动自由度的影响。最后，我们发现了两个不稳定的振动模式，在$M$ -和$R$ -点时，从手性$Γ_{4g}$和$Γ_{5g}$的磁性顺序切换到铁磁。后一种耦合被观察到作为强自旋-晶格相互作用的关键特征。
2022-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative first-principles study of antiperovskite oxides and nitrides as thermoelectric material: multiple Dirac cones, low-dimensional band dispersion, and high valley degeneracy
采用第一性原理计算对反钙钛矿氧化物$Ae_3Tt$ O和氮化物$Ae_3Pn$ N（$Ae=$ Ca，Sr，Ba; $Tt=$ Ge，Sn，Pb; $Pn=$ As，Sb，Bi）的热电性能进行了比较研究。对于具有立方结构的氧化物，具有相当大的带隙的Ca $_3$ GeO在高温下表现出高热电性能，而具有狄拉克锥的Ba $_3$ PbO在低温下是有利的。后者的高性能归因于高谷简并，包括多个狄拉克锥和$Γ$和R点附近的谷。对于具有立方结构的氮化物，具有强准一维性的绝缘体表现出高的热电性能。我们还发现，正交结构的扭曲有时sizably提高热电性能，特别是对于Ba $_3$ GeO和Sr $_3$ AsN的高谷简并是在$Pnma$相实现。计算结果表明，反铁电体具有丰富的电子结构，这些电子结构的存在提高了热电性能，为高性能热电材料的研究提供了一个良好的前景。
2019-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin density in frustrated magnets under mechanical stress: Mn-based antiperovskites
本文计算了具有阻挫三角形磁性结构的Mn基反钙钛矿化合物（Mn_{3} AN（A=Ga，Zn））在基态和外加机械应变下的非共线自旋密度分布.我们表明，在（111）平面的单位晶胞的自旋密度形成一个“域”结构周围的每个原子的网站，但它有一个更复杂的结构比刚性自旋模型的均匀分布，即Mn原子在（111）平面形成非均匀的“自旋云”，与这些“域”的形状和大小的函数的应变。我们发现，在压缩和拉伸应变下的自旋密度的大小和方向的变化，和“自旋域”的取向与应变的反转，即切换压缩到拉伸应变（反之亦然）的结果在“反转”的域。我们分析了原子内的自旋交换相互作用及其对自旋密度分布的影响。特别是，我们表明，在机械应力下的系统中的原子球内的自旋密度依赖于电子态的本地化程度。
2009-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Decoding optoelectronic behavior in X$_3$BI$_3$ antiperovskite derivatives through many-body perturbation theory
针对反钙钛矿衍生物激子与极化子性质研究不足的问题，采用第一性原理计算系统研究X₃BI₃系列材料的多类光电相关性质，证明其是下一代光电器件的可行候选材料。
2025-10-21 cond-mat.mtrl-sci
A Spintronic Battery with Reversible Modulation of Spin Polarization through Li Charge/Discharge: A First Principles Computational Modelling Case Study for an Antiperovskite System
本研究结合实验与理论探究反钙钛矿体系LixFe3SnC，提出可同步存储电荷与自旋极化的离子自旋电子学即自旋电子学电池概念，发现锂化使体系呈锡锂合金与锂化Fe3C的双相态且具备多次循环能力。
2025-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer induced insulating state at antiperovskite/perovskite heterointerfaces
本文制备了低电阻率温度系数的狄拉克金属反钙钛矿Ni3InN，构建其与SrVO3的原子级锐利异质界面，发现电荷转移诱导绝缘层和磁矩，为氮化物/氧化物界面的电子与自旋电子应用提供新可能。
2025-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity in the antiperovskite Dirac-metal oxide Sr$_3$SnO
具有钙钛矿结构的氧化物被认为是高温和非常规超导等迷人现象的基本材料。这些氧化物超导体的发现推动了科学界极大地扩展了强相关电子系统的概念。这些材料的基础，立方钙钛矿氧化物，$AB$ O $_3$，也表现出超导性与$T_{\mathrm{c}}$高达30 K，如报告的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ BIO $_3$。过氧化氢氧化物有其对应物，反钙钛矿氧化物$A_3B$ O（或“$B$ O $A_3$“），其中金属和氧离子的位置颠倒，因此金属$B$离子采取不寻常的负价态。然而，在反钙钛矿氧化物中没有报道超导性。在这里，我们报告的第一个超导反钙钛矿氧化物Sr $_3$ SnO的发现与$T_{\mathrm{c}}$约5 K。Sr $_3$ SnO在其电子结构中具有狄拉克点，源自具有不同宇称的能带的反转。在理论分析的基础上，我们提出了在中等空穴掺杂的Sr $_3$ SnO中，类似于超流$^3$ He-B的拓扑奇宇称超导性的可能性，起源于费米表面上的不寻常的轨道织构。我们设想，这一发现的一类新的氧化物超导体与反价配置将刺激探索拓扑材料科学的基础上，各种反钙钛矿氧化物。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic order and Li-diffusion in the 1/3-filled Kagome layers of antiperovskite Lithium-ion battery materials (Li$_2$Fe)SO and (Li$_2$Fe)SeO
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden（德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所）；Kirchhoff Institute for Physics, Heidelberg University（海德堡大学基尔霍夫物理研究所）；Department of Physics, Faculty of Science, Sohag University（索哈格大学理学院物理系）
研究了抗铁氧体锂离子电池材料中kagome层的反铁磁序与锂扩散，揭示了其磁序行为及离子扩散动力学。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetic Order in Tetragonal Antiperovskite Mn$_3$GeN
研究揭示四方反反石墨结构Mn$_3$GeN中源于扭曲kagome晶格的铁磁有序，通过磁性耦合和结构畸变的相互作用展现独特的磁性行为。
2025-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Can Strain or Anion Interchange Make an Unstable Structure Stable? Energetics, Lattice Dynamics and Strain-Tunable Band Gaps of Lithium Chalcohalide Antiperovskites (Li$_{3}$$BA$) and their Anion Interchange Variants (Li$_{3}$$AB$)
Michigan State University（密歇根州立大学）
本研究通过计算探究锂硫卤化物反钙钛矿的阴离子交换机制，明确了其结构稳定性规律，发现应变可调控部分化合物的动态稳定性与电子带隙，为相关材料设计提供基础。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
The stability and topological behaviors in lanthanide antiperovskite nitrides: a high-throughput study
本研究引入4$f$电子金属提出一类新的反钙钛矿氮化物，通过高通量DFT计算和双屏蔽框架识别出37种稳定化合物，并发现Er$_3$TlN在费米能级附近的非平庸拓扑行为。
2025-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$d$ band filling and magnetic phase separation in transition metal-doped Mn$_3$SnC
研究了过渡金属掺杂Mn $_3$ SnC的结构和磁性，旨在了解过渡金属原子对反钙钛矿化合物磁结构性质的影响。掺杂Mn $_{2.8}$ T $_{0.2}$ SnC（T = Cr，Fe，Co，Ni和Cu）化合物显示出明显不同的磁性行为，这可能与过渡金属原子的$d$带的电子填充有关。当Cr和Fe掺杂的Mn $_3$ SnC显示出与Mn $_3$ SnC类似的性质时，Co、Ni和Cu掺杂的化合物显示出不含碳并具有Heusler和DO 19型六方结构的第二相的成核。观察到杂质相和主要反钙钛矿相之间的强磁相互作用，导致反钙钛矿相的磁结构转变温度急剧下降，并形成团簇玻璃态基态。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Survey of the class of isovalent antiperovskite alkaline earth-pnictide compounds
反钙钛矿结构类$Ae_3Pn_APn_B$的碱土金属（$Ae$ = Ca、Sr、Ba）磷属元素化物（$Pn$ = N、P、As、Sb、Bi）化合物的少数报道成员都基于B位阴离子$Pn_B$ =N。所有的fit都可以被归类为窄隙半导体，这使得它们出于几个原因而受到关注。由于化学推理表明，这类更多的成员可能是稳定的，我们在这里提供了一个密度泛函理论（DFT）为基础的调查这整个类的$3\times5\times5$化合物。我们首先确定的相对能量稳定性的分布对的$Pn$离子在A和B网站的结构，发现$B$网站总是有利于小氮族阴离子。确定了含$Ae$阳离子和$Pn$阴离子的能隙的变化趋势，研究了自旋轨道耦合以及两种能隙修正对传统DFT电子谱的影响.因为有人认为这类晶体含有拓扑绝缘相，我们已经注意到这种可能性，并发现能隙修正表明立方结构最多只能提供几个拓扑绝缘体。结构不稳定性是通过计算声子色散曲线的几个化合物，与一个结果是扭曲的结构应进一步研究热电和拓扑特性。自旋轨道耦合和应变之间的相互作用的拓扑性质的例子。一个包含应变效应的$\mathrm{Ca_3BiP}$的例子说明了拓扑半金属如何转化为拓扑绝缘体和Dirac半金属。
2017-10-29 cond-mat.mtrl-sci
DFT based study on structural stability and transport properties of Sr3AsN: A potential thermoelectric material
反钙钛矿材料以其优异的热电性能而备受关注，并引起了人们的极大兴趣。在这里，我们报告的结构稳定性和传输特性的Sr $_3$ AsN从一个精确的第一性原理研究。计算得到的平衡晶格参数与已有数据吻合较好。我们发现Sr $_3$ AsN在室温下是一种机械、能量和动力学稳定的化合物。我们计算的电子结构表明，它是一个直接带隙半导体，与值~1.2 eV。Sr-4d和N-2 p轨道主要构成直接带隙。这种反钙钛矿具有高的塞贝克系数。虽然它的晶格热导率相对较低，但电子热导率很高。在700 K时计算的最大TE优值为0.75，表明它是一种潜在的热电应用材料。
2018-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical, dielectric, and elastic properties of GeTe
采用第一性原理密度泛函理论研究了低温菱面体相GeTe的动力学、介电和弹性性质。我们报告的电子能带，声子色散曲线，电子和低频介电张量，红外反射率，玻恩有效电荷，弹性和压电张量，并与现有的理论和实验结果进行比较，以及与其他铁电材料的类似数量，在适当的情况下。
2008-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic Origins of Elastic Behavior in Rocksalt, Zinc-Blende and Wurtzite 3d Transition-Metal Nitrides
University Freiburg（弗赖堡大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内尔研究所）
本文通过从头算研究第四周期过渡金属氮化物，揭示成键/反键轨道占据及晶体结构对称性对弹性质演变的电子起源。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic and magnetic properties of new oxide perovskite BaVO3: a first-principles study
采用第一性原理FLAPW-GGA方法，系统研究了新合成的3d 1钙钛矿型BaVO 3的结构、弹性、磁性、电子结构和化学键图像.所得到的结果进行了讨论，比较与现有的实验数据，以及与之前获得的同构和等电子SrVO 3钙钛矿。
2014-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic and electronic properties of Fe3C from first-principles
采用广义梯度近似下的第一性原理计算，预测了Fe3C的晶格参数、弹性常数、振动性质和电子结构.它的九个单晶弹性常数是通过计算总能量或应力作为施加应变的函数而获得的。此外，其中六个是由计算的纵向和横向声学声子分支沿[100]，[010]和[001]方向的初始斜率确定的。三种方法的计算结果吻合较好，多晶弹性模量的计算值与实验值也基本吻合。我们的计算表明，Fe3C是机械稳定的。实验观察到的高弹性各向异性的Fe 3C也证实了我们的研究。基于电子态密度和电荷密度分布，分析了Fe3C中的化学键，发现其表现出金属、共价和离子特征的复杂混合物。
2007-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Elastic, Electronic and Optical Properties of $Be_2X(X=C, Si, Ge, Sn)$: First Principle Study
采用量子化学的从头算方法，采用广义梯度近似（GGA）计算了Be_2X（X = C; Si; Ge; Sn）族反钚的结构、弹性、电子和光学性质.研究了不同的参数如几何优化、能带结构、态密度、弹性常数、介电函数等。我们还使用PBE 0和HSE混合泛函计算了Be 2C的带隙，以比较实验带隙。虽然其中三种化合物在性质上是假设的，但它们的形成能是负的。弹性常数的计算值表明，抗氧化剂Be_2X是机械稳定的。图的实部显示负值，给出了有希望的结果，从辐射损伤的Be 2X的毯覆行为。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and elasticity of the Ta-W solid solution
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
研究Ta-W固溶体电子结构与弹性能的关系，揭示费米能级附近电子轨道特征对弹性常数的影响，并扩展到其他合金系统。
2026-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of structural, elastic, electronic, optical and thermodynamic properties of MgV2O6
采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波紫外赝势方法，对正交MgV 2 O 6的结构、力学、电子、光学和热力学性质进行了从头计算.计算的晶格参数与实验数据符合得很好。计算了二阶弹性常数和其它相关量，如杨氏模量、剪切模量、泊松比、压缩系数、各向异性因子、声速和德拜温度。在分析计算的弹性常数后，表明所研究的化合物是机械稳定的。电子能带结构分析表明，该化合物具有半导体性质，带隙为2.195 eV，主要来自O-2s态。
2017-09-24 cond-mat.mtrl-sci
The structural, elastic, electronic and optical properties of MgCu under pressure: A first-principles study
采用从头算方法研究了压力对CsCl型金属间化合物MgCu的结构、弹性和电子性质的影响。在常压下研究了其光学性质。我们已经进行了平面波赝势方法的第一性原理密度泛函理论（DFT）的框架内实现的CASTEP代码。计算的结构参数与实验和其他理论结果吻合良好。
2016-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of elastic and electronic properties of cubic thorium pnictides ThPn and Th3Pn4 (Pn = P, As, and Sb)
采用全势线性缀加平面波方法和交换关联势的广义梯度近似，对六种立方钍磷属元素化物ThPn和Th3Pn 4（Pn = P，As，Sb）的弹性和电子性质进行了比较研究，优化了晶格参数、理论密度、独立弹性常数（Cij）、体模量（B）、剪切模量（G）、杨氏模量（Y）、和泊松比（ν），并与现有的理论和实验数据进行了比较分析。系统地研究了所有ThPn和Th3Pn 4相的电子能带结构、总态密度和分态密度。此外，还讨论了磷族钍化合物中的原子间成键图，以及ThPn相和Th3Pn 4相的相对稳定性。
2010-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic and optical properties of hypothetical SnNNi3 and CuNNi3 in comparison with superconducting ZnNNi3
采用基于第一性原理密度泛函理论（DFT）和广义梯度近似（GGA）的平面波超软赝势方法，计算了MNNi3（M= Zn，Sn和Cu）的弹性、电子和光学性质.计算了MNNi 3的晶格参数、独立弹性常数（C_（11）、C_（12）和C_（44））、体弹性模量B、压缩系数K、剪切模量G和泊松比\u{psion}，以及能带结构、总态密度和原子投影态密度，并讨论了MNNi 3的光学性质。这两种化合物的电子能带结构表现出与ZnNNi 3超导体类似的金属行为。利用能带结构，讨论了这三种化合物不同光学性质特征的来源。预测的化合物在低能区的大反射率可能是良好的候选材料作为涂层，以避免太阳加热。关键词：MNNi 3，从头计算，弹性性质，电子能带结构，光学性质。
2011-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic, thermodynamic and transport properties of XOsSi (X=Nb, Ta) superconductors: A first-principles exploration
采用第一性原理计算研究了最近报道的两种锇基超导体XOsSi（X=Nb，Ta）的弹性、电子、热力学、输运和超导性质。首次计算了XOsSi的弹性常数和弹性模量。体积模量、杨氏模量和剪切模量的计算值均大于组分混合规则的平均值。NbOsSi和TaOsSi这两种化合物被发现是相对硬的材料，在性质上是弹性稳定的和可延展的。所获得的定向体积模量和剪切各向异性因子表明，两种化合物具有较高的弹性各向异性。剪切各向异性因子显示出比这些化合物的各向异性百分比更高的弹性各向异性。德拜温度和体积模量随压力增加而增加，但随温度降低，这与金属的情况相同。TaOsSi的磁化率符合居里定律，而NaOsSi由于其离域磁矩和电子比热与温度的线性关系稍有偏离而不符合居里定律。计算得到的XOsSi化合物的能带结构显示出金属性质。在这两种情况下，d轨道对总态密度都有主要贡献。较小的电子-声子耦合常数意味着XOsSi（X=Nb，Ta）是弱耦合超导体。
2017-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Electronic and Elastic Properties of zincblende III-Arsenide Binary Compounds: First-Principles Study
本文采用第一性原理计算，研究了三价砷化锌二元化合物（BAs，AlAs，GaAs和InAs）的结构、电子和弹性性质。这些性质已被计算使用从头赝势方法的基础上密度泛函理论（DFT）与局域密度近似（LDA）的交换相关势。计算得到的结果与实验数据和其他计算工作进行了比较。它也被发现，我们的结果与LDA是在良好的协议与其他计算工作，只要这些是可用的。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Stability, structural, elastic and electronic properties of RuN polymorphs from first-principles calculations
用第一性原理计算方法计算了不同配位数CN_s的一氮化钌RuN的六种可能的多晶型：立方锌立方（ZB）和CN_s = 4的类铂钛矿结构;立方岩盐结构（RS）、六方类WC结构和类NiAs结构（CN = 6）以及立方类CsCl结构（CN = 8）表明ZB结构最稳定，这对于RuN比最近报道的合成RuN样品的RS结构更优选。研究了ZB-RuN的弹性和电子性质，并与RS-RuN多晶型物进行了比较。
2010-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and elastic properties of Cd$_{16}$Se$_{15}$Te solid state solution: first principles study
在密度泛函理论的框架下研究了Cd ${}_{16}$ Se ${}_{15}$ Te固溶体的电子能带结构和弹性性质.样品的结构是在原始的二元化合物CdSe上构建的，该化合物在立方相中结晶。从电子能带结构出发，计算了电子、重空穴、轻空穴的有效质量、自旋轨道有效质量和G点约化质量。此外，还计算了激子结合能、折射率和高频介电常数。从理论上计算了材料的杨氏模量、剪切模量、体积模量和泊松比。根据弹性系数的结果，得到了声速和德拜温度的值。
2021-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Elastic and electronic properties of fluorite RuO_2 from first principle
采用平面波赝势密度泛函理论研究了高压下萤石型RuO_2的弹性、热力学和电子性质。优化后的晶格参数、弹性常数、体弹性模量和剪切模量与其他理论值一致。从改性萤石型到萤石型的相变为88 GPa（局域密度近似LDA）或115.5 GPa（广义梯度近似GGA）。在高压下的杨氏模量和Lamé系数也进行了研究。通过计算弹性常数，证明了该结构在120 GPa的压力下是稳定的。此外，还研究了其热力学性质，包括德拜温度、热容、热膨胀系数、Grüneisen参数和泊松比。在萤石型RuO_2的电子结构中发现了一个很小的带隙，其带宽随压力的增加而增加。此外，目前的机械和电子性能表明，键合性质是共价键，离子和金属的贡献的组合。
2012-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio approach to the elastic, electronic, and optical properties of MoTe2: A topological Weyl semimetal
拓扑Weyl半金属MoTe_2，在正交相，无论从基础物理还是潜在应用的角度来看，都是一个重要的体系。在这项研究中，我们采用密度泛函理论研究了MoTe 2的弹性、电子、成键和光学性质。弹性常数和模量的研究表明，MoTe 2是一种相对较软的材料，具有高水平的可加工性。满足机械稳定性条件。该化合物具有弹性和力学各向异性，易发生脆性断裂。弹性参数表明，共价键和金属键都存在于MoTe2。这是支持的电荷密度分布图和Mulliken和Hirshfeld键的人口分析。计算了德拜温度。德拜温度的相对较低的值也支持结合强度弱的情况。体电子能带结构的计算显示了半金属性质的明确迹象。费米能级的电子态能量密度中的赝能隙表明高水平的电子稳定性。在费米能级附近观察到类似狄拉克锥的特征。存在显著的电子各向异性。在晶体学c方向上运行的带是非色散的，具有高载流子有效质量。光学常数的研究表明，MoTe 2具有良好的反射特性，在很宽的光谱范围内，包括红外到紫外区域。该化合物在可见光范围内也具有高折射率。MoTe 2是光学各向异性的，反映了电子能带结构的各向异性性质。与能量有关的光学参数显示出金属的特征，并与电子态密度计算结果完全一致。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of electronic band structure and elastic properties of superconducting nanolaminate Ti2InC
采用全势线性缀加平面波方法和交换关联势的广义梯度近似（FLAPW-GGA）计算了新发现的超导纳米叠层Ti 2 InC的电子和弹性性质.讨论了能带结构、态密度和费米面特征。优化的晶格参数，独立的弹性常数，体积和剪切模量，压缩性进行了评估和讨论。首次对多晶Ti_2InC陶瓷的弹性参数进行了数值估算。
2008-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural, elastic, electronic, bonding, and optical properties of topological CaSn3 semimetal
拓扑Weyl半金属CaSn 3属于AuCu 3型立方结构，是一个重要的电子系统，无论是从基础物理还是应用前景的角度来研究。本论文采用密度泛函理论对CaSn_3的结构、弹性、力学、电子、成键、费米面和光学性质进行了详细的研究。弹性常数和模量的综合研究表明，CaSn3具有低水平的弹性各向异性，合理良好的机械加工性，混合键合特性与离子和共价键的贡献，脆性和相对较高的维氏硬度与低德拜温度。粘结人口的分析支持的粘结性质所示的弹性参数。体电子能带结构揭示了清晰的半金属特征，在费米能级附近具有签名狄拉克锥状色散。在费米能级的状态的电子能量密度中的赝隙将键合峰和反键峰分开指向立方CaSn 3的显著电子稳定性。费米面主要由类电子片组成，很少有小孔。能带结构在k空间中是相当各向同性的。光学常数显示出有趣的特性。的反射率光谱显示几乎非选择性的行为在很宽的范围内的光子能量，包括红外到中紫外区域。在宽光谱范围内的高反射率使CaSn3成为反射涂层的合适材料。CaSn3是一种有效的紫外线吸收剂。折射率在红外线到可见光范围内非常高。所有的能量依赖的光学参数表现出明确的金属签名，并在完全符合基本的体电子态密度计算。
2019-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic, bonding, thermal, and optical properties of topological Weyl semimetal TaX (X = P, As): Insights from ab-initio calculations
本文采用第一性原理方法，采用密度泛函理论，对TaX（X = P，As）的结构、弹性、力学、电学、成键、声学、热学和光学性质进行了详细的研究。弹性常数和模量的综合研究表明，钽和钽砷具有低至中等水平的弹性各向异性（取决于措施），合理良好的机械加工性，混合键合特性与离子和共价键的贡献，脆性和相对较高的维氏硬度与低德拜温度和熔化温度。计算了TaX（X = P，As）的最小热导率和各向异性。键族分析支持弹性参数预测的键合性质。体电子能带结构计算揭示了清晰的半金属特征与签名狄拉克锥附近的费米能级色散。在费米能级上的态的电子能量密度中的赝能隙将成键态和反键态分开，表明四元TaX（X = P，As）具有显著的电子稳定性.的反射率光谱显示几乎非选择性的行为在很宽的范围内的光子能量，包括可见光到中紫外区域。在宽光谱范围内的高反射率使TaX适合作为反射涂层。TaX（X = P，As）是非常有效的紫外线吸收剂。由于电子能带结构的各向异性性质，这两种化合物都具有适度的光学各向异性。折射率在红外到可见光范围内非常高。所有的能量依赖的光学参数显示金属的功能，并完全符合基本的体电子态密度计算。
2020-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Quantum chemical calculations to elucidate the electronic and elastic properties of topologically equivalent metal organic frameworks
本文采用从头算方法研究了三种拓扑结构相同的咪唑酯骨架分子筛ZIF-4、ZIF-62和TIF-4的弹性性质。ZIF是金属有机框架（MOF）的一个子集，其多功能性为固态科学提供了令人兴奋的机会。了解杂化材料的结构和弹性性能之间的关系，使开发新一代功能材料成为可能。在这项工作中，我们已经确定了体积（$K$），剪切（$G$）和杨氏模量（$E$），连同泊松比（$\upsilon$），和通用弹性各向异性指数（$A$ $^{\textbf{U}}$）从计算的弹性系数。张量分析的弹性常数揭示了不寻常的和高度各向异性的弹性行为。所有三种材料都表现出低的杨氏模量和剪切模量。此外，他们的灵活性纳入负泊松比（NPR）和负线性压缩性（NLC）的地区。这些ZIF晶体的弹性性质受到取代的有机键的影响。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Elastic and Electronic Properties of $SmFeO_3$ using Density Functional Theory
我们在密度泛函理论的框架下对正交晶系钐正铁氧体$SmFeO_3$的结构、弹性和电子性质进行了第一性原理模拟。一些不同的密度泛函，如局域密度近似，广义梯度近似，Hubbard相互作用修正的泛函，修正的Becke $-$ Johnson近似和Heyd $-$ Scuseria $-$ Ernzerhof混合泛函被用来模拟电子交换关联.我们估计了$SmFeO_3$不同磁位形的基态能量。$SmFeO_3$的晶体结构的特征在于在晶格参数，原子位置，相关的离子半径，键长和键角。根据其弹性性质模拟了$SmFeO_3$正交结构的稳定性。对于电子结构的模拟，我们提供了估计的基础上密度泛函与不同程度的计算复杂性的雅各布阶梯。
2020-12-26 cond-mat.mtrl-sci
A Theoretical Study Of Elastic, Electronic, Optical and Thermodynamic Properties Of AlB2 AND TaB2
用从头算方法研究了AlB_2和TaB_2的结构、弹性、电子、光学和热力学性质。我们采用了CASTEP程序中的平面波赝势和广义梯度近似。计算了各向异性材料的独立弹性常数、体积模量、杨氏模量、剪切模量、各向异性因子、Pugh比等。这一结果表明，AlB2和TaB2是机械稳定的。我们还计算了它的能带结构和态密度。能带结构结果表明，AlB_2和TaB_2具有金属性。为了更好地理解电子性质，我们还计算了介电函数，折射率，吸收系数，电导率，损耗函数和反射率。吸收系数和电导率的计算结果与能带结构的计算结果吻合较好。从考虑声子效应的准谐波德拜模型出发，导出了温度和压力对体系体积模量、德拜温度、比热以及热膨胀系数的影响，并将弹性和电子性质的计算结果与实验测量和不同能带结构的计算结果进行了比较。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Elastic, Electronic, and Optical Properties of Layered TiNX (X = F, Cl, Br, I) Compounds: a Density Functional Theory Study
氮化钛卤化物TiNX（X = F，Cl，Br，I）是一种准二维电子体系，在不同的条件下具有一系列有趣的电子基态。原始TiNX是具有不同能隙的半导体，具有在光电子学、光电子学和热电学领域的潜在应用的有吸引力的特性。碱金属插层TiNCl在适当的高温下在α相中变成超导体。我们重新审视了这些化合物的电子能带结构，使用密度泛函理论（DFT）为基础的第一性原理计算。计算了原子种类和轨道分辨的部分电子态能量密度和总态密度。首次详细研究了这些层状化合物的结构和弹性性能。探讨了弹性各向异性。首次研究了TiNX的光学性质，包括介电常数的能量依赖实部和虚部、光学电导率、反射率和损耗函数。计算了这些化合物的德拜温度，并讨论了有关的热学参数和声子参数。计算的物理参数与现有的理论和实验结果进行比较，并显示公平的协议，在可用的。所有这些化合物都被发现在中紫外区强烈反射电磁辐射。弹性性能表现出高度的各向异性。晶格沿着晶体学c方向是高度可压缩的。卤素原子的各种结构，弹性，电子和热性能上的TiNX的影响也进行了详细讨论。
2019-01-20 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Elasticity and Electronic Structure of Incompressible Osmium Diboride
近年来，二硼化锇（OsB 2）作为一种不可压缩的硬质材料引起了人们的广泛关注。我们通过第一性原理总能量计算研究了正交晶系OsB 2的结构性质、弹性常数和电子结构。在密度泛函框架内使用投影增强平面波方法进行计算。OsB 2的结构性质和体积模量与实验数据进行了比较。用广义最小二乘提取法计算了正交晶系OsB_2在零压下的9个独立弹性常数。根据弹性常数的计算结果，分析了正交晶系OsB_2的力学稳定性。电子结构和电荷密度分布的详细研究揭示了强共价B-B和Os-B键的特点在正交OsB 2。确定了OsB_2的轨道杂化和成键轨道特征。正交晶系的OsB 2具有金属性，费米能级的态主要来自Os原子的$d$轨道。
2006-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, thermodynamic, electronic and optical properties of U2Ti
采用赝势密度泛函理论对聚变堆用重金属基氚贮存材料U2 Ti进行了研究。首次计算的弹性常数和其它模量的分析表明，弹性和脆性行为具有较大的各向异性。采用考虑振动对系统总自由能贡献的准简谐Debye模型，研究了U_2Ti的有限温度和有限压力下的热力学性质.电子能带结构揭示了金属的导电性，U-5 f态的贡献最大.通过分析光谱，各种结构的起源也解释了计算的电子结构。此外，反射率光谱表明，该材料在8-12.5 eV的能量范围内是完美的反射器。保留字：铀钛合金第一性原理计算准谐波德拜模型;力学性能，能带结构，光学性能
2012-06-26 cond-mat.mtrl-sci
The influence of size effect on the electronic and elastic properties of diamond films with nanometer thickness
用<111>电子能带结构计算方法研究了两侧覆盖氢原子的少层取向金刚石纳米晶的原子结构和物理性质。结果表明，能量稳定性线性增加的建议结构的厚度的增加。所有的二维碳膜显示直接介电带隙与非线性量子限制响应的厚度。金刚石的弹性性质揭示了复杂的依赖于层数的增加<111>。所有的理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the structural, electronic, optical and elastic properties of the CuYS2 semiconductor
在密度泛函理论（DFT）框架下，采用第一性原理方法研究了三元半导体CuYS 2.计算了在环境压力和升高的流体静压下的结构、电子、光学和弹性性质。该化合物被证明具有约1.342/1.389 eV的间接带隙（在广义梯度和局部密度近似下）。通过计算不同偏振态下的吸收谱、介电函数和折射率，研究了薄膜光学性质的各向异性。通过绘制杨氏模量对晶格方向的三维依赖性来可视化弹性性质的各向异性。所获得的结果，这是第一次报告，以作者的知识，可以促进评估可能的应用程序的标题材料。
2013-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, thermodynamic, electronic and optical properties of recently discovered transition metal boride NbRuB superconductors: an ab-initio investigation
最近发现的和潜在的技术上重要的过渡金属硼化物NbRuB的弹性，热力学，电子和光学性质的研究，已使用密度泛函形式主义。广义梯度近似（GGA）和局部密度近似（LDA）用于几何优化和各种弹性模量和常数的估计。首次研究了不同光子偏振态下NbRuB的光学性质。各种光学常数的频率（能量）依赖性与电子能带结构计算的基本特征相当吻合。从理论上估算了NbRuB的德拜温度。所有这些理论估计已发表的结果进行了比较，在可用的情况下，并详细讨论。电子能带结构和光学电导率都显示出稳健的金属特性。NbRuB具有显著的弹性和电子各向异性。分析了电子能带结构和德拜温度对超导电性的影响。
2017-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Elastic and electronic properties of hexagonal rhenium sub-nitrides Re3N and Re2N in comparison with hcp-Re and wurtzite-like rhenium mononitride ReN
最近，两个新的六方晶系亚氮化物Re 3 N和Re 2N，它们属于已知的4d，5d重金属的富金属（M/N > 1）氮化物的相当罕见的组，已经被成功地合成，并且它们作为超不可压缩材料的潜在的技术应用已经被提出。在这项工作中，我们提出了一个详细的从头算研究的新的六方亚氮化物相比，六方Re和纤锌矿状的六方单氮化物ReN，与这些六方系统的弹性，电子性能和化学键的Re/N的化学计量比的函数的趋势进行评估：Re \rightarrow Re 3 N \rightarrow Re 2 N \rightarrow Re N。
2010-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties governing the phase stability and elastic anisotropy of C14 and C15 Cr-Hf-Nb Laves phases
University of São Paulo（圣保罗大学）；National Technological University of Lima South（利马南方国立技术大学）
利用密度泛函理论(DFT)研究Cr-Hf-Nb体系中C14和C15 Laves相的热力学稳定性、弹性各向异性和电子性质，发现费米能级附近XM2 M-M键的强反键行为是失稳的主要机制。
2026-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic and optical properties of the half-Heusler ScPtSb and YPtSb compounds under pressure
采用第一性原理计算，采用平面波赝势方法和广义梯度近似方法，研究了立方MgAgAs型半Heusler化合物ScPtSb和YPtSb的结构、弹性、电子和光学性质与压力的关系.计算中考虑了自旋-轨道耦合。计算得到的平衡晶格参数与实验和理论值符合得很好。利用晶体的弹性常数和相关参数，即体积模量、剪切模量、德拜温度、泊松系数、杨氏模量和各向同性声速，讨论了晶体的刚性和机械稳定性。计算的电子能带结构表明ScPtSb具有$Γ-X $型的间接带隙，而YPtSb具有$Γ-Γ$型的直接带隙.此外，还研究了压力对ScPtSb和YPtSb的介电函数、吸收光谱、折射率、消光系数、反射率和能量损失谱等光学性质的影响。
2021-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of the structural, electronic and elastic properties of the MZN2 (M=Be, Mg; Z=C, Si) chalcopyrite semiconductors
用第一性原理方法研究了四种黄铜矿结构的三元半导体（BeCN 2，BeSiN 2，MgCN 2和MgSiN 2）。计算了其结构、电子、光学和弹性性质。所有这些材料被发现是间接带隙半导体，与计算的带隙范围从3.46 eV到3.88 eV。比较这些化合物中化学键的共价性/离子性程度。通过计算介电函数ε的实部和虚部，证明了四元晶体光学性质的各向异性。这些材料的弹性性能的各向异性进行了分析，通过绘制的杨氏模量和它们的二维截面的三维依赖性。它还表明（至少，定性），存在光学和弹性各向异性之间的相关性：最光学各向异性MgSiN 2也是最弹性各向异性材料在所考虑的组。高硬度（体积模量高达300 GPa）与大的带隙一起可能导致这些化合物的新的潜在应用。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic, and bonding properties of intermetallic Nb3Pt and Nb3Os compounds: a DFT study
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，对A-15 Nb基金属间化合物Nb 3B（B = Pt，Os）的结构、弹性、电子和成键性质进行了理论研究.优化的电池参数被发现是在良好的协议与现有的实验和理论结果。计算了化合物的零温零压弹性常数，研究了化合物的各向异性行为。这两种化合物都具有机械稳定性和延展性。首次导出了Pugh比、Cauchy压力、切削性能指数等弹性参数。与Nb 3 Pt相比，预期Nb 3 O 5具有良好的润滑性能。研究了自旋-轨道耦合（SOC）前后的电子能带结构和能量密度。两种化合物的能带结构都是自旋对称的。电子能带结构和态密度表明，这两种化合物都是金属性的，其导电性主要来源于Nb的4d态。首次研究了费米面特征。Nb_3B的费米面包含空穴和电子的变化，因为一个取代Pt与Os。电子电荷密度分布表明，Nb_3Pt和Nb_3Os都有离子和共价键的混合物。用Mulliken键布居分析解释了这些化合物中原子间的电荷转移。
2017-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic, bonding, and optical properties of WTe2 Weyl semimetal: A comparative investigation with MoTe2 from first principles
Td-WTe 2是拓扑Weyl半金属。WTe 2的正交结构在室温下是稳定的。利用密度泛函理论对WTe 2的弹性、电子、成键和光电性质进行了详细的研究。第一次研究了WTe 2的弹性行为和各向异性指数。还首次探讨了组成原子间的成键性质和电场偏振依赖的光学常数。WTe 2是弹性各向异性的;另一方面，光学各向异性较低。电子能带结构显示出布里渊区沿一定方向的准线性色散，具有半金属特征。费米能级位于分离成键态密度和反键态密度的赝能隙处。电子有效质量张量被预测为高度方向依赖。能量色散在c方向上明显较弱。WTe 2中的键合是共价键和金属键的混合物。光电特性在宽的光子能量带上显示出强反射特性。这种化合物是紫外线辐射的强吸收剂。德拜温度已从弹性常数计算。我们将WTe 2的所有计算物理性质与同构MoTe 2 Weyl半金属的物理性质进行了比较。比较了WTe 2和MoTe 2的性能。WTe 2的计算参数也已与那些已经在文献中进行了比较。已经达成了很好的协议。
2020-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure, phonon spectrum, and elastic properties of LaOFeAs
本文介绍了最近发现的超导铁氧铌酸盐（LaO 1-xFxFeAs）的母体化合物LaOFeAs的电子能带结构、晶格动力学性质和弹性常数的从头计算结果。从电子能带结构中提取未掺杂LaOFeAs（处于绝缘态或金属态）的全部和部分电子态密度（EDOS）。研究了声子色散和声子态密度。可能的影响的能带结构，EDOS，和PDOS的LaOFeAs上的最终外观的高Tc超导载流子掺杂后进行了讨论。各种独立的弹性常数的绝缘和金属状态的值进行了估计和讨论。
2009-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
