Defective hierarchical porous copper-based metal-organic frameworks synthesised via facile acid etching strategy
将分级孔结构引入微孔材料如金属有机框架(M0 F)可有益于其中反应速率受低扩散速率或高压降限制的反应。这种有利的孔结构可以通过缺陷形成来获得,主要是通过合成后的酸蚀刻,这已经在水稳定的MOF上进行了广泛的研究。在这里,我们表明,水不稳定的HKUST-1的MOF也可以修改以相应的方式,通过使用磷酸作为尺寸选择性蚀刻剂和二甲基亚砜和甲醇的混合物作为稀释溶剂。有趣的是,我们证明了蚀刻过程是时间和酸度依赖性的,可以导致形成有缺陷的HKUST-1与额外的互连的六方大孔,而不损害体结晶度。这些发现提出了一种智能可扩展的合成方法,用于在易于水解的MOF中形成分级孔隙度,以改善催化的分子可及性和扩散。
2019-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Lattice matched heterogeneous nucleation eliminate defective buried interface in halide perovskites
本研究通过分子动力学模拟发现,钙钛矿在常用氧化物界面异质外延结晶会产生掩埋界面缺陷,而晶格匹配界面可实现其外延有序生长、避免缺陷,为制备高效稳定的钙钛矿器件提供指导。
2024-05-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Validation of x-ray line-profile analysis of extended defects in deformed crystals
晶体材料中扩展缺陷的定量测量对于了解材料行为非常重要。X射线谱线分析是对电子显微镜直接计数的补充,但它是一种间接方法,需要验证。以前的研究集中在比较X射线分析电子显微镜的结果。相反,我们使用具有已知缺陷含量的模拟缺陷材料,并将线轮廓分析应用于计算的衍射轮廓,以直接表明线轮廓分析可以可靠地量化位错和堆垛层错。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Insightful classification of crystal structures using deep learning
从数据中自动提取知识的计算方法对于实现数据驱动的材料科学至关重要。晶格对称性的可靠识别是材料表征和分析的关键第一步。目前的方法需要一个用户指定的阈值,并无法检测平均对称性的缺陷结构。在这里,我们提出了一种基于机器学习的方法,通过晶体对称性自动分类结构。首先,我们通过计算衍射图像来表示晶体,然后构建一个用于分类的深度学习神经网络模型。我们的方法能够正确地分类数据集,包括超过10万个模拟晶体结构,包括严重缺陷的。神经网络的内部操作通过专注的反应图来解开,表明它使用了材料科学家会使用的相同地标,尽管从未明确指示这样做。我们的研究为大数据材料科学中可能存在噪声和不完整的三维结构数据的晶体结构识别铺平了道路。
2018-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Remarkable performance recovery in highly defective perovskite solar cells by photo-oxidation
本研究发现特定缺陷的钙钛矿薄膜可通过光照下氧暴露实现性能修复,揭示了不同碘化学计量比样品的光氧化响应差异及机制,证明缺陷工程可调控钙钛矿电池稳定性。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Patterning edge-like defects and tuning defective areas on the basal plane of ultra-large MoS$_{2}$ monolayers toward hydrogen evolution reaction
本研究利用FIB在超大MoS₂单层基面图案化刻蚀阵列,通过Ga⁺剂量调控缺陷分布,实现HER过电位降低290 mV,并结合表征与DFT识别催化缺陷。
2023-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Non-linear hybrid surface-defect states in defective Bi$_2$Se$_3$
假设拓扑绝缘体的表面态对晶体中的非磁性缺陷具有鲁棒性。然而,最近的理论模型和实验表明,即使是非磁性的缺陷也可以扰动这些状态。我们的第一性原理计算表明,在Bi $_2$ Se $_3$中存在Se空位比仅仅n掺杂的结构具有更大的影响,这将使费米能级相对于狄拉克点移动。我们观察到一个非线性带钉扎附近的费米能级的出现,而狄拉克锥移动到更深的价带。我们属性这些功能在能带结构的表面和缺陷状态之间的相互作用,与这些状态之间的杂交本身取决于相对于表面的Se空位的位置和对称性。我们的研究结果使我们更接近于理解出现在Bi $_2$ Se $_3$中的缺陷的奇异物理,这些缺陷在先前的研究中仍然未被探索。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen dynamics on defective monolayer graphene
研究了碳空位存在时石墨烯片上的氢动力学。我们分析了分子动力学(MD)模拟的手段,使用紧束缚哈密顿量适合密度泛函计算的H原子的运动。氢钝化接近空位的C原子的悬挂键,与位于层平面一侧或另一侧的H形成C-H键。氢动力学已经从MD轨迹的统计分析,随着原子坐标的自相关函数进行了研究。在300 K时,单个H原子穿过石墨烯层的有效势垒为0.40 eV,跃迁速率为$ν= 2 \times 10^6$ ~s $^{-1}$.原子跃迁表现为随机事件,在给定的温度和时间间隔下,它们的数量服从泊松概率分布。当两个氢原子靠近空位时,发现原子动力学有很强的关联,室温下的跃迁频率$ν= 7 \times 10^2$ ~s $^{-1}$较低.这些结果提供了对氢在石墨烯上的扩散机制的深入了解,为完全理解其通过缺陷结晶膜的运动铺平了道路。
2022-09-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Second Harmonic Generation in Chemical Vapor Deposition Synthesized CuS Crystals
本研究通过化学气相沉积合成了厚度低至14纳米的超薄CuS晶体,并发现其因晶格缺陷而产生意外的二次谐波,展示了其在非线性光学领域的应用潜力。
2023-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Remarkable enhancement in crystalline perfection, Second Harmonic Generation Efficiency, Optical Transparency and laser damage threshold in KDP crystals by L-threonine doping
研究了L-苏氨酸(LT)掺杂对慢蒸发溶液法(SEST)生长的磷酸二氢钾(KDP)晶体的结晶完整性、二次谐波(SHG)效率、光学透过率和激光损伤阈值(LDT)的影响。研究了掺杂对晶体生长速率和形貌的影响。粉末X-射线衍射数据证实了KDP的晶体结构,并显示了由于不同的LT浓度与形态相关的衍射峰强度的系统变化。没有观察到额外的相形成,这通过傅里叶变换(FT)拉曼研究进一步证实。高分辨率的X射线衍射曲线表明,在低浓度下,晶体的完整性得到了很大程度的改善,在1摩尔%的掺杂最大的完善。在较高浓度(5至10摩尔%)下,由于在晶体基质的间隙位点处过量掺入掺杂剂,其略微降低。随着掺杂浓度的增加,LDT显著增加,而SHG效率在1 mol%时最大,与晶体相关。与纯KDP相比,掺杂晶体的光学透明度已增加,在1摩尔%掺杂时具有最大值。
2014-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Tunable and Persistent Macroscopic Polarization in Nominally Centrosymmetric Defective Oxides
本研究通过在中心对称CGO薄膜中制造宏观电荷不对称性,利用氧空位重分布实现可切换且持久的极化,产生约180 μC·m⁻²·K⁻¹的热释电系数,为开发可持续极性薄膜材料提供新途径。
2025-09-26 cond-mat.mtrl-sci
A Machine-Learned Spin-Lattice Potential for Dynamic Simulations of Defective Magnetic Iron
发展了一种机器学习的磁性铁的自旋-晶格原子间相互作用势(MSLP),并将其应用于介观尺度缺陷。它是通过增加一个自旋晶格哈密顿与神经网络项训练的描述符表示的混合本地原子配置和磁环境。它再现了具有各种磁状态的BCC和FCC相的结合能。它预测了点缺陷的形成能和复杂的磁结构,与密度泛函理论(DFT)定量一致,包括缺陷核心附近的磁矩的反转和猝灭。居里温度是通过自旋晶格动力学计算的,在高温下显示出良好的计算稳定性。势被应用于研究相当大的位错环附近的磁涨落。MSLP超越了目前使用DFT和分子动力学的治疗,并超越了其他自旋晶格势,只处理接近完美的晶体情况。
2022-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Negative thermal expansion coefficient and amorphization in defective 4H-SiC
研究通过分子动力学模拟发现,4H-SiC在临界缺陷密度下出现宏观负热膨胀和非晶化,且$c_v$随缺陷密度指数下降至绝热过程,为抗辐射电子器件开发提供依据。
2023-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Origin of second harmonic generation in non-centrosymmetric crystal structures containing lone-pairs electrons
本文通过亚晶格轨道相互作用分析,揭示含孤对电子的非中心对称材料中二次谐波产生的起源,发现铅氧相互作用轨道因位于带边和非中心对称亚晶格而贡献最显著。
2025-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Learning-based Defect Recognition for Quasi-Periodic Microscope Images
IBM Research Europe - Zurich(IBM欧洲研究院-苏黎世);University of Zurich(苏黎世大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
控制晶体材料缺陷是至关重要的,因为它们会影响材料的性能,这些性能可能对器件的最终性能有害或有益。亚纳米级的缺陷分析是通过高分辨率(扫描)透射电子显微镜[HR(S)TEM]实现的,其中缺陷的识别目前是基于人类的专业知识进行的。然而,该过程是繁琐的,非常耗时的,并且在某些情况下,产生模糊的结果。在这里,我们提出了一种半监督机器学习方法,有助于从原子分辨率显微镜图像中检测晶格缺陷。它涉及一个卷积神经网络,将图像补丁分类为有缺陷或无缺陷,一个基于图形的启发式算法,选择一个无缺陷的补丁作为模型,最后是一个自动生成的卷积滤波器组,它突出了对称性破坏,如堆垛层错,孪生缺陷和晶界。此外,我们建议一个方差滤波器分割非晶区域和光束缺陷。该算法在III-V/Si晶体材料上进行了测试,并成功地对不同的指标进行了评估,即使对于非常小的训练数据集也显示出有希望的结果。通过将数据驱动的分类通用性、鲁棒性和深度学习的速度与图像过滤器在分割错误对称排列方面的有效性相结合,我们为显微镜社区提供了一个有价值的开源工具,可以简化未来对晶体材料的HR(S)TEM分析。
2020-08-09 cond-mat.mtrl-sci cs.CV
Synthesis, crystal and electronic structures, and second harmonic generation of La 4Ge 3S12
Department of Material Science, Graduate School of Science, University of Hyogo(兵库县立大学物质科学研究生院理学研究科);Institute of Laser Engineering, Osaka University(大阪大学激光工程研究所)
本研究通过合成和表征La4Ge3S12,揭示了其非中心对称结构及非线性光学性质,证实了二次谐波生成的强度与入射光强度平方成正比。
2025-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Quantification of Crystal Packing Similarity from Spherical Harmonic Transform
本文提出基于球谐变换的晶体堆积相似性量化方法,将分子间相互作用投影到单位球面并通过最大互相关评估相似性,在2000多个碳氢晶体数据上实现了改进的分类和堆积基序发现。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation nucleation in shocked fcc solids: effects of temperature and preexisting voids
本文用分子动力学模拟方法研究了面心立方Lennard-Jones固体模型Ar在冲击波作用下位错形核的定量行为。在理想晶体中,发现Hugoniot弹性限度(HEL)是温度的线性递减函数:从接近零度到熔化温度。在有缺陷的晶体与空隙,位错被发现成核的空隙表面上。当空穴半径为3.4纳米时,HEL也急剧下降到完美晶体的15%。随着空穴半径的增大,HEL的下降幅度增大,但HEL对温度的变化不敏感。
2005-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Crystal Anisotropy on Optical Phonon Resonances in the Mid-Infrared Second Harmonic Response of SiC
研究了碳化硅(SiC)在Reststrahl区二次谐波产生中晶体各向异性对光学声子共振的影响。通过比较实验和模拟的各向同性3C-SiC和各向异性4 H-SiC在两个晶体切割,我们确定了几个显着的非线性响应,这完全是从晶体各向异性。具体来说,我们证明了轴向和平面横向光学声子共振选择性地和排他性地出现在相应的张量元素的非线性极化率,使观察到一个强烈的SHG峰起源于一个弱的声子模式,由于沿c轴的4 H-SiC的带折叠。同样,我们确定了一个各向异性因子$ζ\equiv ε_\perp/ε_\parallel$负责在轴向纵向光学声子频率的透射基场的急剧增强,导致强烈增强的二次谐波。我们开发了一个通用的配方,以提取所有这些功能,是直接适用于所有纤锌矿结构的极性晶体,其中一个非常相似的行为是预期的。我们的模型研究说明了利用晶体各向异性选择性地增强非线性光学效应的机会,在极性取向,这可能会被扩展到人工设计的混合材料中的内置各向异性。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical second harmonic generation in Yttrium Aluminum Borate single crystals (theoretical simulation and experiment)
本文报道了YAl_3(BO_3)_4(YAB)单晶在两个主张量分量xyz和yyy下的二阶非线性的实验测量结果。采用全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法,对硼酸铝钇YAl 3(BO 3)4(YAB)晶体的线性和非线性光学系数进行了第一性原理计算。我们的计算结果表明,大的各向异性的线性和非线性光学性能。所观察到的依赖性的静态频率限制和频率的二阶极化率可能是一个结果的不同贡献的电子-声子相互作用。计算二阶SHG磁化率chi_{123} ^{(2)}(ω)、chi_{112} ^{(2)}(ω)、chi_{222} ^{(2)}(ω)和chi_{213} ^{(2)}(ω)的虚部。我们发现,2(ω)带间和带内的贡献chi_{ijk} ^{(2)}<$(ω)的实部和虚部显示相反的符号。计算的二阶极化率与实验测量值相当吻合。
2008-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Crystallite-size Dependent Harmonic Magneto-electricity in SmFeO3
本文主要研究了500 nm和55 nm两种晶粒尺寸的钐铁氧体的一次和二次谐波介电常数。磁电耦合的反铁磁和自旋重取向的转变,基本和谐波介电一致地反映了全球/局部极化效应的晶粒尺寸依赖的电排序。纳米和介观晶粒中的体铁电性和初始铁电性分别与高温反铁磁有序(T_N ~670 K)相一致。在较低温度(T_SR ~470 K)下发生自旋重取向转变时,纳米晶中出现了重入弛豫态,介晶中出现了类体铁电性和温度窗口铁电性。在纳米微晶中,界面自旋脱钉扎(T_SP ~540 K)的磁电特征仅由标度谐波揭示。
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon coupling and hot electron thermalization in titanium nitride
我们已经研究了热化的热载流子在原始和有缺陷的氮化钛(TiN)使用两个温度模型。该模型的所有参数,包括电子-声子耦合参数,从第一性原理密度泛函理论计算得到。用虚晶近似描述缺陷系统。我们发现,热化的热载流子发生在更快的时间尺度上比在金作为一个结果的显着更强的电子-声子耦合在TiN。具体而言,最大的热化时间,在200飞秒的顺序,被发现在TiN与氮空位的电子温度约4000 K。
2019-11-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Probing structural chirality of crystals using high harmonic generation in solids
结构手性在固体物理中起着重要的作用,并导致了各种新的物理。本文探讨了利用固体中高次谐波探测晶体结构手性的可行性。通过基于含时密度泛函理论的第一性原理计算,我们证明了手征晶体碲的高次谐波光谱中存在明显的圆二色性(CD)效应.对于具有相反结构手性的晶体,CD信号反转。此外,高次谐波光谱还为探测碲晶体的晶格对称性和取向提供了一种全光学方法。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Evolution from quartz (qtz) to diamond (dia) carbon allotropes: Crystal engineering and DFT investigations
本研究通过晶体工程与DFT计算,提出从石英拓扑到金刚石拓扑的碳同素异形体转化路径,发现C6超硬、C7可压缩且呈金属性,C8为绝缘体,为设计新型碳材料提供理论依据。
2023-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio Description of Optoelectronic Properties at Defective Interfaces in Solar Cells
为了优化新型太阳能电池结构的光电性能,例如硅异质结器件中的非晶-晶体界面,我们计算和分析了该界面和体a-Si:H中的局部微观结构,特别是材料不均匀性的影响。微观信息用于提取宏观材料特性,并识别局部缺陷状态,这些缺陷状态控制着以Shockley-Read-Hall理论中使用的捕获截面等量编码的重组特性。为此,使用分子动力学生成a-Si:H和a-Si:H/c-Si界面的原子构型。然后将密度泛函理论计算应用于这些配置,以获得电子波函数。这些进行了分析和表征相对于他们的本地化和他们的贡献(本地)的态密度。GW计算进行a-Si:H配置,以获得准粒子校正的吸收光谱。结果表明,准粒子修正可以通过Kohn-Sham能量的剪刀差来近似。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Efficient Gaussian Process Regression for prediction of molecular crystals harmonic free energies
我们提出了一种方法,以准确地预测亥姆霍兹谐波自由能的分子晶体在高通量设置。这是通过设计一个计算效率高的框架,采用基于本地原子环境的高斯过程回归模型。训练具有从头算势的模型的成本通过利用经验势开始框架参数以及训练和验证集的优化来降低。然后,这被转移到训练基于密度泛函理论势的模型,包括色散校正。我们基准我们的框架上的一组444烃晶体结构,包括38个多晶型物,和406晶体结构,无论是在不同的条件下测量或从它们衍生。优越的性能和高的预测精度,在300 K的平均绝对偏差低于0.04 kJ/mol/atom是通过训练少至60晶体结构。此外,我们证明了预测的效率和准确性的开发框架,通过成功地计算芳烃晶体的热晶格膨胀内的准谐波近似,并预测晶格膨胀如何影响多晶型物的稳定性排名。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Time-dependent Hartree-Fock study of electron-hole interaction effects on high-harmonic generation from periodic crystals
我们利用含时Hartree-Fock理论研究了多电子对固态材料高次谐波产生的影响。我们发现谐波谱的质的变化,特别是,多平台的形成在显着较低的激光强度比独立电子近似。我们揭示了它的起源方面的带间极化,即电子-空穴极化,使带间激发在远程晶体动量通过库仑势。
2017-09-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Impact of crystal symmetries and Weyl nodes on high-harmonic generation in Weyl semimetal TaAs
本研究提出Jones矩阵理论框架,揭示Weyl半金属TaAs中高次谐波产生受激光-晶体共享旋转对称性支配,而非Weyl节点拓扑,表明HHG不适用于探测拓扑特征,但为对称性探测和偏振控制奠定基础。
2024-05-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Defect engineering over anisotropic brookite towards substrate-specific photo-oxidation of alcohols
通常采用的用于增强光催化活性的设计策略的目的在于调节诸如可见光响应、暴露的晶面和晶体形状的性质。在这里,我们提出了一种不同的方法来设计高效的光催化剂显示基板特定的反应缺陷工程。有缺陷的各向异性板钛矿TiO2光催化剂功能化的Pt纳米晶体进行测试醇光重整显示高达11倍的甲醇氧化速率增加,相比未还原的,同时呈现出低得多的乙醇或异丙醇的特定氧化速率。我们证明了醇的氧化和析氢反应是密切相关的,当基板特定的醇的氧化能力增加,析氢显着提高。减少的各向异性板钛矿显示高达26倍的比光活性相对于具有各向同性纳米晶体的纳米TiO2和板钛矿,反映了不同类型的有缺陷的催化位点的形成取决于TiO 2多晶型物和它的晶体形状。先进的原位表征和理论研究表明,控制工程的氧空位和晶格应变产生大的电子极化子托管的酒精光氧化的基板特定的活性位点。
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Shear to longitudinal mode conversion via second harmonic generation in a two-dimensional microscale granular crystal
本文从理论和计算两方面研究了平面波在二维、粘性、六方密排微尺度颗粒介质中通过二次谐波产生的剪切模到纵模的转换。该模型包括平移和旋转自由度,以及正常和剪切接触的相互作用。我们考虑基频平面波在所有三个线性模式,具有无限的空间范围和旅行的一个高对称性的晶体方向。所产生的二次谐波是纵向的所有情况下。对于较低的横向旋转模式,二次谐波振幅的解析表达式,这是使用逐次逼近的方法得出的,揭示了存在特定的共振和反共振波数,后者是禁止的,如果旋转不包括在模型中。通过模拟一个晶格与粘合剂接触力的法律,我们研究的有效性的理论分析的非共振,共振和反共振的情况下。这项工作适用于微观尺度和静态压缩宏观尺度颗粒介质的分析,并应激发未来的非线性二维和三维颗粒系统,其中颗粒间的剪切耦合和颗粒旋转起着重要作用的研究。
2016-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Diffuse scattering from dynamically compressed single-crystal zirconium following the pressure-induced $α\toω$ phase transition
本研究利用机器学习势函数对单晶锆冲击压缩下的α→ω相变进行分子动力学模拟,发现相变通过改进的两阶段机制进行,并揭示了各向异性漫散射信号的原子级成因。
2024-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Lineshape of harmonic generation on metal nanoparticles and metallic Photonic Crystal slabs
我们研究了金属纳米颗粒(理论)和金属光子晶体平板(实验和理论)的线性和非线性光学线形。对于金属纳米粒子合奏,我们分析和数值计算表明,飞秒二次或三次谐波产生(THG)的实验与线性消光测量一般不允许确定均匀的线宽。这与我们发现技术错误的先前工作的声明相反。对于金属光子晶体平板,我们引入了一个简单的两个耦合洛伦兹振子的经典模型,对应于等离子体激元和波导模式。该模型很好地描述了线性光学的关键实验特征,特别是类Fano线型。导出的非线性光学三倍频光谱示出依赖于潜在的光学非线性源。我们给出了相应的金属光子晶体平板三倍频实验。与以前的工作相比,我们光谱解析干涉THG信号,并且我们还通过使用5 fs激光脉冲获得更高的时间分辨率。在三倍频光谱中,不同的光谱分量表现出强烈不同的行为与时间延迟。测量的光谱与模型计算吻合得很好。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-harmonics and isolated attosecond pulses from MgO
在实时从头计算的基础上,研究了强场区双色激光脉冲与MgO晶体的非微扰相互作用,利用MgO晶体的高次谐波辐射产生孤立的阿秒脉冲.在这方面,我们研究入射脉冲特性的影响,如其形状,强度和椭圆率以及晶体各向异性的后果上发出的谐波和相应的孤立阿秒脉冲。我们的计算预测创建孤立的阿秒脉冲的持续时间为~ 300阿秒;此外,使用椭圆驱动脉冲,椭圆孤立的阿秒脉冲的产生。我们的工作为所有固态紧凑型光学器件提供了超越传统原子发射的孤立阿秒脉冲的前景。
2020-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High-pressure synthesis, crystal and electronic structures of a new scandium tungstate, Sc0.67WO4
负热膨胀(NTE)材料具有低密度、开放结构,其可以响应高压条件,导致新的化合物和/或不同的物理性质。在这里,我们报告说,一个这样的NTE材料-白色,绝缘,斜方晶系的Sc2 W3 O 12-转化为黑色化合物时,在4 GPa和1400 oC处理。高压相,Sc0.67WO4,结晶在一个缺陷丰富的黑钨矿型结构,一个致密的,单斜结构(空间群P2/c)包含1-D链的边共享WO 6八面体。Sc_(0.67)WO_4与常压下的Sc_2 W_3 O_(12)相的化学键可以根据Sc的缺陷结构来理解。磁化率,电阻率,热电功率和红外光谱测量表明,Sc0.67WO4是一个顺磁体,其导电性是在弱局域化和电子-电子相互作用的存在下的金属。氧空位被认为是在这种有缺陷的黑钨矿材料中产生载流子的潜在机制。
2010-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ground States of Crystalline Caps: Generalized Jellium on Curved Space
本文研究了球面晶帽的基态结构和弹性能。这些基态由正向错缺陷组成,其结构从平坦和弱弯曲的晶体到闭合壳层。我们比较了两种不同的连续介质理论和一个离散晶格方法的弹性能量的缺陷帽。我们首先研究了无缺陷帽到单向错基态的跃迁,发现它具有连续破缺跃迁的特征。此外,我们表明,基态与二十面体子群对称性的帽子出现在一系列的曲率,甚至远离封闭点的完整的外壳。因此,虽然表面上类似于其他模型的二维"jeldom"(如超导磁盘和二维维格纳晶体),之间的相互作用的自由边缘的结晶帽和非欧几里德几何嵌入导致非平凡的基态行为,没有对应的平面jeldom模型。
2019-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Unsteady ballistic heat transport in infinite harmonic crystals
本文研究了具有任意粒子数的无限谐振晶体中的热过程。初始粒子具有零位移和随机速度,对应于某些初始温度分布。我们的主要目标是计算动力学温度的空间分布,对应于单位细胞的自由度,在任何时刻。从晶格动力学方程的解导出了温度的近似表达式。它示出的温度表示为两项之和。第一项描述了由在短时间内局部过渡到热平衡引起的温度的高频振荡。第二项描述了由弹道热传输引起的温度分布的缓慢变化。它示出,特别是,局部温度值,对应于单位单元的自由度,通常是不同的,即使它们的初始值是相等的。分析结果支持的双原子链和石墨烯晶格的晶格动力学方程的数值解的结果。该理论可用于描述低缺陷浓度实际晶体中的非稳态弹道热输运。特别是,正弦温度分布的问题的解决方案可以用于正确的解释瞬态热光栅技术获得的实验数据。保留字:弹道热输运传热;谐波晶体;调和近似;多原子晶格;复晶格;动力学温度;瞬态过程;温度矩阵;不稳定热传输
2019-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Pressure and stress tensor of complex anharmonic crystals within the stochastic self-consistent harmonic approximation
自组谐波近似(SCHA)允许同时考虑量子涨落和热涨落的非简谐晶体自由能的计算。最近,一个随机的SCHA的实施已经开发,定制的应用程序,使用总能量和力计算的第一原理。在这项工作中,我们扩展了随机SCHA的适用性复杂的晶体与许多自由度,优化的晶格矢量和原子的位置。为了这个目标,我们提供了一个表达式内的随机SCHA形式主义的压力和应力张量的评价。此外,我们开发了一个更强大的自由能最小化算法,这使我们能够非常有效地执行SCHA变分最小化系统具有广泛的声子频率和许多自由度。我们使用密度泛函理论测试和说明了新的方法与水冰的第十一阶段的应用。我们发现,SCHA再现非常好的实验热膨胀的冰在0 K和270 K之间的整个温度范围内,在准谐波近似内得到的结果相比,低估了约25%的效果。
2018-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Approach to thermal equilibrium in harmonic crystals with polyatomic lattice
研究了具有复杂(多原子)晶格的无限谐振晶体中的瞬态热过程。初始粒子具有零位移和随机速度,使得温度分布在空间上是均匀的。初始动能和势能不同,因此系统远离热平衡。动力学温度的时间演化,对应于不同的自由度的单元电池,进行了研究。它示出的温度振荡的时间,并倾向于一般不同的平衡值。振荡是由两个物理过程引起的:动能和势能的平衡和温度在晶胞自由度之间的重新分布。得到了描述这些振荡的精确公式。在大部分时间,晶体接近热平衡,即温度随时间恒定的状态。导出了温度平衡值与初始条件之间的关系。这个关系被称为非均分定理。为了说明,在双原子链和石墨烯晶格中的瞬态热过程被认为是。晶格动力学方程的数值解支持分析结果。${\bf Keywords}$:热平衡;稳态;接近平衡;多原子晶格;复晶格;动力学温度;谐波晶体;瞬态过程;均分定理;温度矩阵
2018-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Forbidden second harmonics in centrosymmetric bilayer crystals
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Duke University(杜克大学)
通过新型同频检测技术,在无对称性破坏的情况下观察到中心对称双层晶体中稳健的二次谐波产生,首次实现了晶体取向的无歧义识别,并用于非侵入性应变和相位检测。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det