Robust non-adiabatic molecular dynamics for metals and insulators
我们提出了一个新的配方的相关电子-离子动力学（CEID）计划，系统地改善Eklfest动力学包括量子涨落周围的平均场原子轨迹。我们表明，该方法可以模拟模型的非绝热电子跃迁，并测试它对含时薛定谔方程的精确积分。与以前的CEID公式不同，该方案的准确性取决于一个可调参数，该参数设置了包含的原子波动水平。对一个模型二能级系统，证明了通过增加可调参数，可以收敛到精确的动力学。该算法提供了一个光滑的非绝热电子跃迁的描述，满足运动学约束（能量和动量守恒），并保持量子相干性。该算法的适用性更复杂的原子系统进行了讨论。
2007-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Reversible adiabatic temperature change in the shape memory Heusler alloy Ni2.2Mn0.8Ga: An effect of structural compatibility
Ni-Mn基形状记忆Heusler合金具有很强的磁热效应，有望在磁制冷技术中得到应用。它与一阶磁结构（马氏体）相变有关。我们对非化学计量比的Heusler合金Ni $_{2.2}$ Mn $_{0.8}$ Ga在其一阶磁结构相变附近的MCE进行了全面的研究。我们发现在重复的磁场循环下发生可逆的MCE。这种可逆行为可归因于马氏体相变的小热滞后。基于我们详细的温度依赖的X射线衍射数据的分析，我们证明了立方奥氏体和四方马氏体相的几何相容性。这一发现将可逆MCE行为直接与立方奥氏体和四方马氏体相之间的改进的几何相容性条件相关。该方法将有助于利用一级马氏体相变设计具有大可逆MCE的形状记忆Heusler合金。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic phonon renormalization in metallic versus insulating rutile oxides
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
通过对比金属性（RuO₂和IrO₂）与绝缘性（TiO₂和SnO₂）金红石氧化物的拉曼散射，发现金属化合物中声子频率硬化显著增强（Δω≈6-10 cm⁻¹），归因于电子贡献导致的非绝热电子-声子耦合。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic observables and Berry curvatures in insulators and metals
本文明确了“绝热”的定义，推导出绝热极限下量子力学可观测量的含时期望值可通过Berry曲率表达，并给出了绝缘体、金属等多体框架下Born有效电荷、量子化Faraday电荷和直流电导率的显式公式。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analysis of adiabatic shear coupled to ductile fracture and melting in viscoplastic metals
Terminal Effects Division, Army Research Directorate DEVCOM ARL（终端效应处，陆军研究指挥部 DEVCOM 美国陆军研究所）
本研究分析了粘性塑性金属中粘性剪切与韧性断裂及熔化的相互作用，提出了一种耦合模型以探讨局部化机制及临界应变的影响。
2025-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Huge Stress-induced Adiabatic Temperature Change in a High-Toughness All-d-metal Heusler Alloy
本文报告在双相全d金属Heusler Mn50Ni37.5Ti12.5多晶合金中实现高达57.2 K的绝热温度变化，打破弹热合金纪录，并凭借d-d杂化与γ相强化承受1760 MPa应力，为高效热管理提供新见解。
2025-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Metal/organic/metal bistable memory devices
我们报道了由嵌入在两个电极之间的单个有机层制成的双稳态有机存储器，我们将其与有机/金属纳米颗粒/有机三层器件[L. P. Ma，J. Liu和Y. Yang，Appl. Phys. Lett. 80，2997（2002）]。我们证明了这两种器件表现出相似的温度依赖性行为，在其低导电状态（关断状态）的热激活行为和在其高导电状态（导通状态）的轻微的“金属”行为。这一特征强调了记忆效应的类似起源。由于它们类似的行为，单层存储器在制造成本和简单性方面是有利的。
2004-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals
本研究通过三个问题探索非平衡电子气系统的物理现象，包括金属光电子发射的振荡衰减、电子气绝热性的能量尺度决定因素，以及氢原子与铜表面碰撞的附着系数峰值特性，为相关物理机制提供解析与数值证据。
2024-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Non-Adiabatic Approximations in Time-Dependent Density Functional Theory: Progress and Prospects
本文综述了含时密度泛函理论中非绝热（记忆依赖）交换关联泛函近似的研究进展、对计算的影响及开发实用精确泛函所面临的挑战。
2023-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Symmetry-enforced metal-insulator transition and topological adiabatic charge pump in sliding bilayers of threefold symmetric materials
本文研究具有P$\ar{3}1m$对称性的滑动双层，通过紧束缚模型和对称性分析揭示滑动诱导的金属-绝缘体转变及拓扑绝热电荷泵效应，并在GaS和ZrS$_2$中分别得到第一性原理验证。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorption and dissociation of O$_{2}$ at Be(0001): First-principles prediction of an energy barrier on the adiabatic potential energy surface
采用广义梯度近似下的密度泛函理论和超原胞方法研究了O $_{2}$分子在Be（0001）表面的吸附和解离.物理和化学吸附的分子前体状态被确定为沿平行和垂直的通道，分别。结果表明，HH-Z（定义见正文）通道是O $_{2}$分子化学吸附的最稳定通道。研究了这种最稳定的化学吸附分子态的电子和磁性，结果表明电子在自旋分辨反键$π^{\ast}$分子轨道和表面Be $sp$态之间来回转移.还示出了分子-金属键中的不同共价量。通过计算绝热势能面确定了O $_{2}$的解离过程，发现T-Y通道是O $_{2}$解离吸附的最稳定通道.值得注意的是，我们预测，不同于其他简单的$sp$金属表面，如Al（111）和Mg（0001），\textit{adiabatic}的解离过程中的O $_{2}$在Be（0001）是一个激活的类型与一个相当大的能量障碍。
2008-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Non-Adiabatic Potential-Energy Surfaces by Constrained Density-Functional Theory
非绝热效应在许多化学过程中起着重要的作用。为了研究潜在的非绝热势能面，我们提出了一种局部约束的密度泛函理论方法，它使我们能够将电子限制在希尔伯特空间的子空间，例如，选择原子或原子群。这允许计算所选子系统的定义的电荷和自旋状态的非绝热PES。通过计算钠和氯原子的散射、氯分子与小金属团簇的相互作用以及氧分子在Al（111）表面的解离的非绝热PES，证明了该方法的能力。
2006-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Energy Dissipation during Diffusion at Metal Surfaces: Disentangling the Role of Phonons vs. Electron-Hole Pairs
采用氦原子自旋回波实验和基于从头算的Langevin分子动力学模拟对Na原子在Cu（111）表面热扩散过程中的吸附物-衬底耦合进行了定量研究。局部密度摩擦近似内的轨迹分析允许从总的能量耗散中分离出电子-空穴对激发的贡献。尽管最小的电子摩擦系数的Na和相对小的质量失配Cu促进有效的声子耗散，约$(20\pm5)\%$的总能量损失是由于电子摩擦。结果表明，电子的非绝热性在绝热扩散理论中所依赖的快速热化中起着重要作用。
2016-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Realization of multifunctional shape-memory ferromagnets in all-d-metal Heusler phases
Heusler铁磁记忆合金（FSMA）通常由过渡族d金属和主族p元素组成。在这里，我们报告的实现FSMA在Heusler阶段，完全由d金属。通过在NiMn合金中引入d金属Ti，获得了立方B2型Heusler相，有效地降低了马氏体相变温度。通过在B2型反铁磁Ni-Mn-Ti奥氏体中进一步掺杂Co原子，可建立强铁磁性。基于磁场诱发马氏体相变，观察到Ni（Co）-Mn-Ti合金的集体多功能性质。d金属不仅促进了B2型Heusler相的形成，而且还建立了强铁磁耦合，并提供了调谐马氏体相变的可能性。
2015-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Ramp Reversal Memory and Phase-Boundary Scarring in Transition Metal Oxides
过渡金属氧化物（TMO）是一种复杂的电子系统，表现出大量的集体现象。两个典型的例子是VO 2和NdNiO 3，它们经历了金属-绝缘体相变（MIT），其起源仍在争论中。在这里，我们报告了在这两个系统中发现的记忆效应，通过在特定温度下电阻的增加来表现，这是通过在MIT期间将温度斜坡从加热反转到冷却来设置的。这种斜坡反转记忆效应的特征与以前报道的锰氧化物、电子玻璃或磁性系统中的历史或记忆效应不一致。从广泛的实验特征，理论模型的支持下，我们发现，出现的效果的主要成分是空间相分离的金属和绝缘区域在MIT和耦合的晶格应变的相变的局部临界温度。我们的结论是，紧急记忆效应起源于相边界在反转温度下留下的“疤痕”在底层晶格结构，引起局部的转变温度的增加。该效应的普遍性和鲁棒性为复杂氧化物中的MIT提供了新的线索。
2017-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale Modeling of Metal/Oxide/Metal Conductive Bridging Random Access Memory Cells: from Ab Initio to Finite Element Calculations
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出了一种多尺度模拟框架，用于计算CBRAM单元的I-V特性并分析其电阻开关行为，结合从头计算和有限元方法，提升建模精度并优化存储单元设计。
2026-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Size and density controlled metal nanocluster embedded metal-oxide-semiconductor structure for memory applications
金属纳米团簇（NC）由基于磁控管的纳米团簇源与四极质量过滤器（QMF）组件耦合沉积，具有对其尺寸和密度的独立控制，用于制造基于NC的非易失性存储器（NVM）器件。的直径和密度上的NVM电荷存储特性的效果，其中Ag被用作金属NC。通过使用上述两种仪器的组合来沉积夹在HfO $_2$隧道氧化物和控制氧化物之间的Ag-NC。在器件制造的任何阶段都不进行退火。对于1 $\times$ × 10 $^{11}$ cm $^{-2}$的簇密度，观察到金属氧化物半导体（MOS）特性的电容-电压（$C-V$）特性中的最大磁滞回线面积。此外，在NC直径从3到1.5 nm变化的MOS器件中观察到NC尺寸相关的磁滞回线面积，其中NC密度保持在1 $\times$ × 10 $^{11}$ cm $^{-2}$。器件性能随着NC尺寸的减小而提高，并且在NC直径为1.5 nm时表现出最佳性能。NVM器件的存储时间也随着NC直径的减小而增加，并且对于直径为1.5 nm的NC表现出最佳性能。
2016-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Entangled single-wire NiTi material: a porous metal with tunable superelastic and shape memory properties
采用自缠绕、压制和热处理的方法制备了具有超弹性和形状记忆性能的NiTi多孔材料。这里使用的通用处理路线允许产生具有可调介观结构的超弹性或铁弹性线的缠结。三维（3D）X射线显微断层扫描显示，纠缠介观结构是均匀的和各向同性的。利用光学测量的局部应变场的热机械压缩行为的纠缠进行了研究。在这里研究的所有相对密度（$\sim$ 25 - 40 $\%$）下，与超弹性丝的缠结表现出显著的宏观超弹性，即使在压缩到25 $\%$之后，大的阻尼能力、离散记忆效应以及弱的应变率和温度依赖性。与铁弹性线的缠结类似于标准的弹塑性纤维系统，在卸载后具有显著的残余应变。然而，通过加热样品获得完全恢复，证明了至少高达16%应变的大的形状记忆效应。
2015-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Etching-dependent reproducible memory switching in vertical SiO2 structures
采用干法和湿法刻蚀方法制备了夹在顶部钨电极和导电非金属衬底之间的SiO $_{2}$垂直结构。这两种结构表现出类似的电压控制的存储器行为，其中短电压脉冲（1 $μ$ s）可以切换高和低阻抗状态之间的设备。通过比较不同方法制备的结构的电流-电压特性，蚀刻氧化物边缘的电导与结果最一致，为金属/SiO/金属系统中的类似行为提供了见解。证明了超过10个$^{4}$的高开/关比。
2008-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Gapless hinge states from adiabatic pumping of axion coupling
我们表明，手征铰链模式自然出现在绝缘晶体进行缓慢的循环演变，改变陈-西蒙斯轴子角$θ$由$2π$。当表面（不仅仅是体）在循环结束时返回到其初始状态时，就会发生这种情况，在这种情况下，它必须通过金属状态来处理从体中泵出的表面异常霍尔电导率的多余量子。如果两个相邻的表面在沿着周期的不同点处变成金属，则存在一个间隔，在该间隔中它们处于拓扑上不同的绝缘状态，并且手征模式沿着连接铰链传播。我们说明了这些想法的紧束缚模型组成的耦合层的Halflit模型与交替参数。使用两种不同的标记，表面异常的霍尔电导率和表面本地化的电荷泵（流动的表面本地化的Wannier带）的表面拓扑结构确定在一个平板几何形状，我们发现，都正确地预测在杆几何形状的无间隙铰链模式的外观。当将轴子泵视为具有一个合成维度的四维（4D）晶体时，铰链模式在连接4D晶体的一对3D表面的2D铰链的布里渊区中追踪费米弧。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci
The generator coordinate method in time-dependent density-functional theory: memory made simple
生成坐标（GC）方法是一种求解量子多体问题的变分方法，其中相互作用的多体波函数被构造为包含变形参数的辅助哈密顿量的本征态（通常是非正交的）的叠加。本文提出了一种含时GC方法的扩展，作为改进含时密度泛函理论（TDDFT）中交换相关（XC）势的现有近似的新方法。随时间变化的GC方法被证明是一个概念上和计算上简单的工具，以建立任何现有的绝热XC潜力的记忆效应。作为一个例子，该方法被应用到驱动的两个相互作用的电子在谐振势（胡克原子）的参数振荡。它表明，适当选择的时间相关的发电机坐标结合绝热局域密度近似再现精确的线性和非线性双电子动力学相当准确，包括功能相关的双激发，不能被捕获的TDDFT在绝热近似。
2007-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Incorporating non-adiabatic effects in Embedded Atom potentials for radiation damage cascade simulations
在辐射损伤级联位移尖峰中，离子和电子可以达到非常高的温度并且脱离热平衡。级联的正确建模与分子动力学应允许非绝热的离子和电子之间的能量交换使用一致的模型的电子停止，电子温度上升，和热传导的电子。我们提出了一个方案，用于纠正嵌入的原子势，这些非绝热性能的水平上的二阶矩近似，和bcc过渡金属的德拜温度以上的参数。我们在这里使用Finnis-Sinclair势和Derlet-Nguyen-Manh-Dudarev势作为成键模型，但从它们导出的修正可以应用于任何合适的经验势。
2015-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Optical Memory, Switching, and Neuromorphic Functionality in Metal Halide Perovskite Materials and Devices
在过去的几十年中，金属卤化物钙钛矿基材料作为可溶液加工的光电子材料出现，具有许多有趣的性质和潜在的应用。这些新兴材料最近被认为是在低能量存储和信息处理应用中的前景。特别地，它们的大的光学横截面、高的光电导对比度、大的载流子扩散长度和混合的电子/离子传输机制对于使得能够在光域中写入和/或读取的存储器元件和神经形态器件是有吸引力的。在这里，我们回顾了最近在金属卤化物钙钛矿材料和器件中的记忆和神经形态功能的进展，其中光子被用作开关，记忆和神经形态功能的关键自由度。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-Adiabatic Spin Transfer Torque in Real Materials
简单的畴壁和更复杂的磁纹理的存在下的传输电流的运动所描述的朗道-Lifshitz-Slonczewski（LLS）方程。LLS方程的预测敏感地依赖于表征非绝热自旋转移力矩的无量纲材料参数$β$和Gilbert阻尼参数$α$之间的比值。该比率被各种估计为接近0、接近1和大于1。通过将$β$定义为传输电流对$α$的影响，我们导出了一个简洁、明确和相对简单的表达式，它将$β$与磁性金属的能带结构和Bloch态寿命联系起来。使用这个表达式，我们表明，内在的自旋轨道相互作用导致带内贡献的$β$，这往往是占主导地位的，可以（i）估计有一定的信心和（ii）解释使用“呼吸费米面”模型。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Beyond the random phase approximation: Improved description of short range correlation by a renormalized adiabatic local density approximation
我们评估了最近提出的重整化绝热局域密度近似（rALDA）用于固体和分子中电子相关能的\textit{ab initio}计算的性能。该方法是由含时密度泛函理论和绝热联系涨落耗散定理导出的无规相位近似（RPA）的推广，不含拟合参数。新的内核被证明是保持从RPA色散相互作用的准确描述，同时显着提高分子，绝缘体和金属的短程相关性的描述。当与实验相比时，对于分子雾化能，rALDA比RPA（PBE）好7（4）倍，并且对于固体的内聚能，rALDA比RPA（PBE）好3（1.5）倍。对于过渡金属，包含全壳半核状态被认为是至关重要的RPA和rALDA计算，可以提高高达0.4 eV的内聚能。最后，我们讨论了简单的概括的方法，这可能会进一步改善结果。
2013-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Universal Non-Volatile Resistive Switching Behavior in 2D Metal Dichalcogenides Featuring Unique Conductive-Point Random Access Memory Effect
已经发现二维材料表现出非易失性电阻开关（NVRS）现象。在我们的工作中，我们报道了十几种金属二硫族化合物的普遍NVRS行为，具有低开关电压，大开/关比，快开关速度和形成自由特性。一个独特的导电点随机存取存储器（CPRAM）的效果是用来解释的开关机制，电流扫描测量的实验结果支持。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prevalence of the adiabatic exchange-correlation potential approximation in time-dependent density functional theory
含时（TD）密度泛函理论（TDDFT）承诺提供一个好的简单近似的交换相关（XC）势泛函（XCPF）的多体电子动力学的数值处理帐户。该理论通常适用于绝热XCPF近似，适用于缓慢变化的TD驱动场。随着这些场的频率和强度的增加，人们普遍认为，记忆效应开始起作用，绝热XCPF近似的合格性不可逆地恶化。然而，我们指出，当一个有限系统的电子在其基态逐渐暴露于一个非常高的频率，并最终超强均匀电场，绝热XCPF近似实际上是严格适用的。这一结果不仅有助于解释最近的一维氦原子受到强线性偏振激光脉冲的数值结果（Thiel等人，Phys.Rev.Lett. 100，153004，（2008）），但也表明它适用于任何数量的电子和全三维。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Novel hypostasis of old materials in oxide electronics: metal oxides for resistive random access memory applications
过渡金属氧化物薄膜，表现出阈值和非易失性存储器电阻开关的效果，最近已被提出作为存储类存储器的候选材料。在这项工作中，我们描述了一些不同的过渡金属（V，Ti，Fe，Nb，Mo，W，Hf，Zr，Mn，Y和Ta）的氧化物膜的阳极氧化获得的阈值开关的实验结果。然后，结果有关的影响，电阻开关的PMOS和MOS结构的基础上，如V2 O 5，Nb 2 O 5，和NiO的氧化物。结果表明，基于Au/V2 O 5/SiO2/Si、Nb/Nb 2 O 5/Au和Pt/NiO/Pt的三明治结构可以用作ReRAM应用的存储元件。最后，为了从理论上描述非易失性单极开关的效果，在Pt-NiO-Pt结构的模型近似。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-Adiabatic Vibrational Damping of Molecular Adsorbates: Insights into Electronic Friction and the Role of Electronic Coherence
基于含时密度泛函理论，我们提出了一种微扰方法来计算金属表面吸附物非绝热振动阻尼过程中的电子空穴对激发谱。我们对基准系统CO在Cu（100）和Pt（111）上的分析阐明了相当短的电子相干时间的惊人的强烈影响。我们演示了如何在短的电子相干时间的限制，隐含地假设在流行的量子核理论的振动寿命以及电子摩擦，能带结构的影响被洗出来。我们的研究结果表明，更准确的寿命或化学电流的实验测量可以表征电子相干性。
2017-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strong electron correlation effects in non-volatile electronic memory devices
我们调查的滞后效应在非易失性存储器设备的模型。两种机制被发现产生滞后效应定性类似于那些经常实验观察到的过渡金属氧化物的异质结构。其中之一是一种新的开关效应的基础上的金属-绝缘体过渡，由于在电介质/金属界面强的电子相关。观察到的电阻开关现象可能是一种新型的强关联电子器件的实验实现。
2004-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Memory-dependent electronic friction for nonadiabatic dynamics at metal surfaces
University of Warwick（华威大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Vienna（维也纳大学）；Georg-August University, Göttingen（哥廷根大学）；Max-Planck-Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）
该研究提出从第一性原理计算依赖记忆的电子摩擦的理论体系，揭示其对金属表面非绝热动力学能量交换的影响，无需定义单一马尔可夫摩擦系数。
2026-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of memory electrical switching in metal/vanadium oxide/silicon structures with VO2 films obtained by the sol-gel method
研究了用乙酰丙酮溶胶-凝胶法制备的二氧化钒薄膜在p型和n型硅衬底上的金属-VO 2-Si结构的开关和整流特性。这种开关效应是由于二氧化钒的超导体-金属相变（SMPT）引起的。观察到p-Si-VO 2异质结在正向偏压下开关阈值电压的漂移，并伴有记忆效应。为了解释这种效应，提出了一种模型，该模型表明存在与VO 2/Si界面处的沟道相关联的附加串联电阻，其中在VO 2沉积过程中形成SiOx层。这种电阻是负责阈值开关特性，和记忆效应，和氧离子电迁移过程中示出这种效果的基础。所观察到的现象，结合ReRAM和SMPT的影响，在氧化物电子学的潜在应用进行了讨论。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Memory in strain-tuned insulator-metal-insulator sequence of transitions after photoexcitation in the Mott material V2O3
本研究通过跨越9个数量级的时间分辨X射线衍射，发现V2O3薄膜光激发后金属-绝缘体转变时间因记忆效应变化5个数量级，遵循极度拉伸指数衰减，揭示了转变势垒的异质性。
2025-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Geometric cumulants associated with adiabatic cycles crossing degeneracy points: Application to finite size scaling of metal-insulator transitions in crystalline electronic systems
在这项工作中，我们专注于两个问题。第一，我们补充了机器，以计算沿绝热循环的几何相位如下。几何相位是沿着绝热循环的线积分，并且如果循环环绕简并点，则相位变得非平凡。如果循环穿过简并点，则相位发散。我们构造的数量是明确定义的路径时，通过退化点。我们通过构造一个广义Bargmann不变量来实现这一点，并注意到它可以被解释为一个累积量生成函数，其中几何相位是第一累积量。我们发现，特定的累积量的比率仍然有限的周期交叉一组孤立的退化点。累积比采用从统计力学中的有限尺寸标度理论中已知的Binder累积量的形式（我们将它们命名为几何Binder累积量）。第二，我们表明，机械开发可以应用于执行有限尺寸标度的背景下，现代偏振理论。几何Binder累积量在间隙闭合点或具有闭合间隙的区域（Luttinger液体）处与尺寸无关。我们证明了这一点的一维拓扑模型，几个二维模型，和一个一维的相关模型的模型计算。在二维的情况下，我们分析不同的情况，其中一个费米面是一维的（一条线），两个情况下，它是零维的（狄拉克点）。对于几何Binder累积量，即使在二维中，也可以通过一维标度找到间隙闭合点。作为一个技术点，我们强调，只有某些有限差分近似的累积量是适用的，因为不是所有的近似方案都能够提取的情况下，一个封闭的间隙系统的尺寸缩放信息。
2022-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonadiabatic Theory of Phonon Magnetic Moments in Insulators and Metals
University of Washington（华盛顿大学）
本文提出非绝热理论描述声子磁矩，结合离子在磁场中的力-速度响应，推导出 gauge-invariant 表达式，揭示了费米海和费米面贡献及声子频率依赖性，适用于绝缘体和金属。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling the performance and bandwidth of single-atom adiabatic quantum memories
本文基于 Lindblad 主方程与绝热操控建立通用模型，量化材料参数对 Raman 型单原子量子存储器效率和带宽的影响，并以 hBN 缺陷为例验证。
2024-05-19 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
A gate-programmable van der Waals metal-ferroelectric-semiconductor memory
铁电性是实现非易失性存储器的关键之一，由于铁电性的电极化的强度，铁电性已成为二维极限下的一种新兴现象。然而，使用2D铁电材料作为成分的范德华（vdW）存储器的演示非常有限。特别是，栅极可调的铁电vdW忆阻器件，它持有的承诺，在未来的神经形态应用，仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一个原型门可编程存储器垂直组装石墨，CuInP 2S 6，和MoS 2层成一个金属铁电半导体架构。所得到的设备表现出两端可切换的电阻与开关比超过105和长期保持，类似于传统的忆阻器，但强烈耦合到铁电特性的CuInP 2S 6层。通过控制顶栅，可以将MoS 2的费米能级设置在其带隙的内部（外部）以抑制（启用）忆阻行为，从而产生三端门可编程非易失性VDW存储器。我们的研究结果铺平了道路的工程铁电介导的记忆在未来实现的纳米电子学。
2022-04-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non--adiabatic effects lead to the breakdown of the semi-classical phonon concept
本文指出在金属中非绝热效应会导致 DFPT 声子频率与全量子 Dyson 方程解之间产生间隙，该间隙随声子能量宽度增大，证明半经典 DFPT 描述失效，必须采用全量子方法计算非绝热声子效应。
2024-07-23 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Calculating the spin memory loss at Cu$|$metal interfaces from first principles
金属多层膜中界面的作用不仅是改变入射电子的动量，其对称性降低还导致自旋轨道耦合效应的增强，特别是传导电子自旋的翻转。这导致通过金属界面的自旋电流的显著减小，该金属界面由称为自旋记忆损耗（SML）参数的无量纲参数$δ$定量地表征，该参数是体金属的自旋翻转扩散长度的界面对应物。在本文中，我们使用第一性原理散射计算，包括温度诱导的晶格和自旋无序系统地研究了三个参数，支配自旋输运通过金属界面的Cu与Pt，Pd，Py（坡莫合金）和Co：界面电阻，自旋极化和SML。发现Cu $|$ Pt界面的$δ$值与我们最近报道的Au $|$ Pt界面的值相当[Gupta { \it et al.}，物理修订版信函124，087702（2020）]。对于Cu $|$ Py和Cu $|$ Co界面，$δ$随着温度的升高而单调减小，在室温下变得可以忽略不计。计算结果与文献中现有的实验值吻合较好。在Pt和Py或Co层之间插入Cu层略微增加了这些“化合物”界面处的总自旋电流耗散。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional Marcus-Hush-Chidsey-Yakopcic current-voltage model for redox-based resistive memory devices
本研究提出结合Marcus-Hush-Chidsey方程与Yakopcic方程的分数阶电路级阻变存储模型，通过引入0-1阶分数导数扩展状态变量动力学，可高保真拟合硅基电化学金属化存储器件的电流-电压特性。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Pumping and Inverse Spin Hall Effect in Platinum: The Essential Role of Spin-Memory Loss at Metallic Interfaces
通过Co中的铁磁共振、自旋抽运和逆自旋霍尔效应的组合实验，|Pt双层和Co |Cu| Pt三层，我们证明了一致的值的自旋扩散长度$\ell_{\rm sf}^{\rm Pt}=3.4\pm0.4$ nm和自旋霍尔角$θ_{\rm SHE}^{\rm Pt}=0.051\pm0.004$的Pt。我们的数据和模型强调的部分退极化的自旋电流在每个接口由于自旋记忆损失。我们的模型调和先前公布的自旋霍尔角值，并解释了不同的标度长度的铁磁阻尼和自旋霍尔效应感应电压。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic theory of viscoelastic response and memory effects in metallic glasses
从第一性原理出发，以Zwanzig-Caldeira-Leggett系统-浴哈密顿量为出发点，在非仿射线性力学变形响应的框架内，导出了金属玻璃粘弹性响应的原子尺度理论。这种方法提供了一个广义朗之万方程（GLE）作为平均运动方程的原子或离子在材料中，从非马尔可夫非仿射粘弹性模量提取。这些可以使用振动态密度（DOS）作为输入进行评估，其中玻色子峰在力学中起着重要作用。为了与二元ZrCu合金的实验数据进行比较，从该系统的模拟中获得了数值DOS，其中还考虑了电子自由度，通过嵌入原子方法（EAM）的原子间势。结果表明，粘弹性$α$松弛，包括$α$翼的损耗模量的不对称性，可以很好地描述的理论，如果记忆内核（非马尔可夫摩擦）在GLE是一个拉伸指数衰减的时间函数。这一发现直接暗示了原子尺度动力学中的强记忆效应，并表明$α$ -弛豫时间与原子保留其先前碰撞历史记忆的特征时间尺度有关。这种记忆时间在玻璃化转变以下急剧增长。
2017-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
