-Quantum Effects or Theoretical Artifacts? A Computational Reanalysis of Hydrogen's High-Pressure Phase Stability and Properties
University of Cambridge（剑桥大学）；State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）
通过meta-GGA泛函（R2SCAN和SCAN0）与GGA-PBE泛函对比，发现PBE高估分子相稳定性，而meta-GGA更接近扩散蒙特卡洛结果，表明PBE预测的动力学不稳定性和非谐性可能源于泛函缺陷而非量子核效应。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-thermal hysteresis phenomena in BaTiO3 upon phase transition
本文基于Landau唯象理论研究了钛酸钡相变中的压热滞后现象，揭示了热滞后随压力的非线性动力学及130-145 MPa内的异常弛豫，并给出了后续高压DSC实验的参数建议。
2024-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of doped-Tl$_{2}$Mn$_{2}$O$_{7}$ and Tl$_{2}$Mn$_{2}$O$_{7}$ under pressure
采用第一性原理密度泛函方法，研究了掺杂和压力对锰基烧绿石化合物Tl $_{2}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$庞磁电阻行为的影响.理论研究的动机是由反直观的实验观察的铁磁转变温度的抑制后，施加压力和增强后，由适量的Sb离子取代Mn。我们还试图解决与晶体结构变化有关的问题，这些变化可能会在施加压力时发生。
2007-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure electride superconductor Li5N for multifunctional applications: A theoretical insight into the physical properties
Rajshahi University of Engineering and Technology（拉杰沙希工程与技术大学）；University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
该研究通过第一性原理分析，探究150-350 GPa高压下多功能电子化物超导体Li5N的物理性质，为其多功能应用提供理论依据
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure structural and elastic properties of Tl2O3
本文从实验和理论两方面研究了室温压缩下三氧化二铊（Tl_2O_3）的结构性质。X射线粉末衍射测量高达37.7 GPa已补充从头算总能量计算。测定了Tl_2 O_3的状态方程，并与有关化合物进行了比较。实验发现，在22.0 GPa压力下，Tl_2O_3仍保持其初始立方方铁锰矿型结构。在该压力下，观察到非晶化的开始，样品在25.2GPa下完全非晶。样品在压力释放后保持无定形状态。为了理解压力诱导的非晶化过程，我们从理论上研究了可能的高压相的Tl 2 O3。虽然预测在5.8 GPa下到正交Rh 2 O 3-II型结构的相变和在24.2 GPa下到正交a-Gd 2S 3型结构的相变，但实验上没有观察到这些相，这可能是由于在室温下压力驱动的相变的阻碍。对立方方铁锰矿型结构在高压下弹性行为的理论研究表明，在室温下22 GPa以上的非晶化可能是由立方方铁锰矿型结构的力学不稳定性引起的，而理论预测的力学不稳定性是在23.5GPa以上。
2015-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of magnetism in Co$_3$Sn$_2$S$_2$ under external pressure
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Tanta University（坦塔大学）；University of Oradea（奥拉迪亚大学）；Kyoto University（京都大学）；Assiut University（艾斯尤特大学）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH（柏林亥姆霍兹材料与能源中心有限公司）
本研究通过实验与理论结合探究Co₃Sn₂S₂在10.8 GPa压力下的铁磁态演化，发现标准DFT计算高估磁化强度，提出硫原子位置调整及有效势组合两种修正机制，强调需细致处理压力依赖的磁化行为。
2025-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the Cubic Boron Nitride Nucleation under the High Pressure and the High Temperature
本文从微观角度出发，从理论上求出了hBN向cBN转变的活化能（$420.38kJ/mol$）。我们提出了一个成核时间与活化能、合成压力和温度关系的解析公式。根据cBN成核的扩散机制，从理论上确定了$P-T$相图中cBN成核区的边界线。通过理论与实验的比较，发现cBN的晶核形成时间比$300ms$短。
2015-03-17 cond-mat.mtrl-sci
An appraisal of Understanding Pressure Effects on Structural, Optical, and Magnetic Properties of CsMnF_{4} and Other 3d^{n} Compounds
本文评述了近期关于压力对CsMnF_{4}性质影响的研究，指出其忽略了已有的高压实验结果，从而对理论计算的准确性和所用方法的有效性提出质疑。
2025-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of phase transitions in Sb2S3, Bi2S3 and Sb2Se3 under compression
本文报道了Sb_2S_3、Sb_2Se_3和Bi_2S_3倍半硫属化物在60 GPa以下的理论研究。我们探讨的可能性，R-3 m，C2/m，C2/c和Im-3 m相观察倍半硫属元素与较重的阳离子，即Bi 2Se 3，Bi 2 Te 3和Sb 2 Te 3，也可以形成前化合物的建议，最近的实验。我们的计算表明，C2/m和C2/c相是能量不稳定的三种化合物中的任何一种，并在整个范围内的压力检查。相反，无序bcc-样Im-3 m相在高压下是能量稳定的，但只有Sb 2Se 3相在60 GPa以下不显示动力学不稳定性。我们的计算表明，Pnma结构是在环境压力下能量最稳定的Sb 2S 3和Bi 2S 3相，而令人惊讶的是，Sb 2Se 3的R-3 m相预测在0 GPa下具有最低的焓能，与实验证据相矛盾。我们的计算表明，Pnma和R-3 m相在室温下是动力学和机械稳定的。这些结果表明，在接近环境条件下，在Sb 2Se 3中形成R-3 m相是可行的。为了帮助其识别，我们提供了该相的理论晶体结构（晶格和原子参数）以及完整的红外和拉曼光谱。
2019-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Structural study of alfa-Bi2O3 under pressure
本文报道了高压下单斜晶系氧化铋（α-Bi_2 O_3）结构性质的实验和理论研究。合成和矿物铋矿粉末样品已被压缩到45 GPa和它们的状态方程已确定与角色散X射线衍射测量。实验结果也进行了比较，建议低于10 GPa的几个相变的可能性的理论计算。然而，实验表明，只有压力引起的非晶化之间的15和25 GPa，这取决于样品的质量和偏应力。非晶相已被跟踪到45 GPa和它的性质进行了讨论。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and theoretical confirmation of an orthorhombic phase transition in niobium at high pressure and temperature
通过激光加热金刚石对顶砧实验与量子分子动力学模拟，确定Nb在高压高温下发生bcc到正交Pnma的固-固相变，并给出熔化曲线及40-60 GPa偏差的解释。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of high pressure on multiferroic BiFeO3
我们报告的压力不稳定性的模型多铁性BiFeO 3的实验证据，即揭示了两个结构相变约3 GPa和10 GPa的衍射和远红外光谱在同步辐射源。从3到9 GPa的中间相在单斜空间群中结晶，具有八面体倾斜和小的阳离子位移。当压力进一步增加时，BiFeO3的阳离子位移（以及因此极性特征）被抑制在10 GPa以上。上述10 GPa下观察到的非极性正交Pnma结构与最近的理论从头算预测一致，而中间单斜相没有理论预测。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of ternary silver fluorides AgMF4 (M = Co, Ni, Cu) formation at pressures up to 20 GPa
只有几种带有Ag（II）阳离子和其他过渡金属阳离子的化合物是已知的。在此，我们在密度泛函理论的框架内，预测了在0 ~ 20 GPa压力范围内，化学计量比为1：1的银（II）氟化物的稳定性和晶体结构.计算表明，AgCoF 4可以在环境条件下合成，但这种化合物将承载抗磁性Ag（I）和高自旋Co（III）。然而，在增加的压力下，可以分别在7-14和8-15 GPa的压力窗口中合成以Cu和Ni为特征的Ag（II）的三元氟化物。所有的标题化合物都是半导体和磁性有序的。
2020-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical study of the pressure-induced structure, phase transition, mechanical and electronic properties in the V-N system
系统地寻找了V-N体系中的稳定化合物，发现了四个新的高压相：C2/m-V $_9$ N，Pbam-V $_5$ N $_2$，Pnma-V $_2$ N和I4/mcm-VN $_2$。V $_2$ N在10 GPa下经历从$\varepsilon$ -Fe $_2$ N型V $_2$ N（P $\bar{3}$ 1 m）到$ζ$ -Fe $_2$ N型V $_2$ N（Pbcn）的相变，在59 GPa下经历到Fe $_2$ C型V $_2$ N（Pnnm）的相变，然后在96 GPa下经历到Pnma-V $_2$ N的相变。理论上证明了低温四氢钒属P $\bar{4}$ 2 m空间群。WC型VN的维氏硬度和断裂韧性分别约为37 GPa和4.3-6.1 MPa m $^{1/2}$。Al $_2$ Cu型VN $_2$（I4/mcm）的维氏硬度为25-27 GPa，断裂韧性为3.6-6.6 MPa m $^{1/2}$，也显示出优异的机械性能。计算并比较了IVB族过渡金属（Ti、Zr和Hf）、VB族过渡金属（V、Nb和Ta）和VIB族过渡金属（Cr、Mo和W）WC型单氮化物的弹性性质。结合强度和结构配置决定了材料的机械性能。
2020-02-28 cond-mat.mtrl-sci
A combined high-pressure experimental and theoretical study of the electronic band-structure of scheelite-type AWO4 (A = Ca, Sr, Ba, Pb) compounds
在室温高压下测量了CaWO_4、SrWO_4、BaWO_4和PbWO_4单晶的光吸收边。从测量中我们得到了带隙能量随压力的演化。我们发现了一个低压范围（高达7-10 GPa），碱土钨酸盐呈现出非常小的Eg压力依赖性（-2.1 < dEg/dP < 8.9 meV/GPa）。相比之下，在相同的压力范围内，PbWO 4的压力系数为-62 meV/GPa。高压范围的特点是在四种化合物的Eg突然下降，然后在dEg/dP的变化。BaWO 4的带隙崩塌大于1.2 eV。我们还计算了电子能带结构及其压强演化。计算使我们能够解释实验考虑不同的电子构型的二价金属。Eg的压力演化的变化与压力诱导的相变的发生相关。低压相和高压相的能带结构也被报道。在实验中没有检测到任何化合物的金属化，也没有通过计算预测。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure induced emission enhancement and bandgap narrowing: experimental investigations and first principles theoretical simulations on a model halide perovskite
我们报告了无铅卤化物钙钛矿$Cs_3Sb_2Br_9$的高压光致发光，拉曼散射和X射线衍射测量。在大约3 GPa时，电子跃迁通过线宽的宽的最小值、$E_g$、$A_{1g}$拉曼模式的强度的最大值以及三角晶格的$c/a$比率的不寻常变化而显现。大的可压缩性和观察到的拉曼异常表明具有强的电子-声子耦合的软材料。在光致发光测量中观察到的带隙以下宽带发射表明自陷激子的复合。由于电子景观的变化，光致发光峰的初始蓝移在约3GPa处增强到红移。在8 GPa下还观察到一级三角晶向单斜晶的结构转变。第一性原理密度泛函理论（DFT）计算表明，由于价带费米能级附近的$Sb-5s$和$Br-4p$轨道杂化的变化，电子跃迁与直接到间接的带隙跃迁有关.实验观察到的拉曼模式被分配到它们的对称性使用密度泛函微扰理论。此外，DFT计算结果表明，在0-8 GPa的压力范围内，禁带宽度减小了27.5%.
2021-12-24 cond-mat.mtrl-sci
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
Pressure-induced phase transformation in zircon-type orthovanadate SmVO4 from experiment and theory
采用同步辐射粉末X射线衍射和从头算方法研究了锆型钒酸钐（SmVO4）在21 GPa压力下的压缩行为。结果表明，在6GPa附近，环境锆石相不稳定，转变为高密度白钨矿型相。高压相保持稳定，高达21 GPa，在目前的调查达到的最高压力。在压力释放时，白钨矿相被回收。高压相的晶体结构和状态方程（EOS）的锆石和白钨矿型相已被确定。各种压缩，如体积，轴向和债券，从实验数据估计发现，从理论计算得到的结果符合得很好。计算的弹性常数表明，锆石结构变得机械不稳定超过转变压力。总体而言，实验结果与理论结果之间具有良好的一致性。
2016-01-21 cond-mat.mtrl-sci
First non-icosahedral boron allotrope synthesized at high pressure and high temperature
由于现有实验条件的限制，压力诱导相变的理论预测往往成为长期存在的谜。非二十面体硼同素异形体的存在就是其中之一。本文报道了在金刚石对顶砧装置中，在极高压高温条件（115 GPa和2100 K）下合成的第一个具有正交α-Ga型结构（空间群Cmce）的非二十面体硼同素异形体，记为B-B。用单晶同步辐射X射线衍射方法研究了B_2O_3-B的结构，并在很高的压力范围内（115 GPa ~ 135 GPa）研究了它的压缩行为。理论预言的实验验证揭示了我们对凝聚态物质的最新认识程度，促进了固体物理和化学的进一步发展。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure structural behaviour of HoVO4: Combined XRD experiments and ab initio calculations
我们报告的高压实验和理论研究的结构特性的锆石型HoVO4。角色散X射线衍射测量进行了准流体静力学和部分非流体静力学条件下，分别高达28和23.7 GPa。在第一种情况下，在8.2 GPa下发现不可逆的相变。在第二种情况下，在4.5 GPa下检测到转变的开始，在20.4 GPa下发现第二个（可逆）转变，并观察到HoVO 4的部分分解。对不同相的结构进行了归属，并确定了它们的状态方程。实验结果也进行了比较，完全同意准流体静力学实验的理论计算。理论还表明，在32 GPa下可能发生另一个相变，即超过目前实验所涵盖的压力极限。此外，计算表明，偏应力可以触发在20.4 GPa的非流体静力条件下发现的转变。两种方法得到的相变压力和状态方程参数值之间的一致性支持了本实验和理论结果的可靠性。
2014-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Swelling negation during sintering of sterling silver: An experimental and theoretical approach
纯银烧结的主要挑战之一是导致去致密化和烧结动力学显著降低的溶胀现象。这种膨胀现象不利于烧结，需要通过良好控制的加工气氛来解决。在本研究中，研究了纯银在空气、氩气和真空中的无压烧结行为。设计了一种经过特殊改造的放电等离子烧结模具，用于高真空环境下纯银的无压烧结研究。进行的分析扩展到新的本构方程的烧结，使预测的膨胀现象和识别的内部等效压力，反对烧结。
2020-11-21 cond-mat.mtrl-sci
A theoretical study of the hydrogen-storage potential of (H_2)_4CH_4 in metal organic framework materials and carbon nanotubes
甲烷-氢化合物（H_2）_4CH_4--或简称H4 M--是最有前途的贮氢材料之一。这种范德华化合物的分子氢含量非常丰富：33.3质量%，不包括CH_4中结合的氢;包括它，我们甚至达到50.2质量%。不幸的是，H4 M在环境压力和温度下不稳定，需要低温或高压。在本文中，我们调查的性质和结构的分子和晶体形式的H4 M，使用从头计算方法的基础上的范德瓦尔斯密度泛函（vdW-DF）。我们进一步研究了通过外部试剂（如金属有机框架（MOF）材料和碳纳米管）产生稳定H4 M所需压力的可能性，结果非常令人鼓舞。特别是，我们发现某些MOFs可以在它们的空腔中为H4 M产生相当大的压力，但不足以在室温下稳定它，适度的冷却仍然是必要的。另一方面，我们发现所有研究的碳纳米管都可以产生H4 M在室温下稳定所需的高压，这对新的和令人兴奋的储氢应用有直接的影响。
2012-07-10 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of a high-pressure synthesized compound PtC
采用第一性原理密度泛函方法对最近高压合成的化合物PtC进行了研究。计算结果证实了铂碳化合物在零压下为锌-钙基基态相，而岩盐结构为高压相。确定了锌矿物向岩盐转变的理论压力为52 GPa。此外，我们的计算表明，Ono等人在高压条件下实验合成的PtC在压力淬火到环境条件后可能经历从岩盐结构到锌盐结构的转变。
2005-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-dependent Semiconductor to Semimetal and Lifshitz transitions in 2H-MoTe$_2$: Raman and First-principles studies
体2 H-MoTe $_2$高达$\sim$ 29 GPa的高压拉曼光谱显示出两个相变（在$\sim$ 6和16.5 GPa），这是使用第一性原理密度泛函理论计算分析。在6 GPa的转变是由A $_{1g}$和E $^{1}_{2g}$拉曼模式频率的压力系数以及它们的相对强度的变化来标记的。我们的计算表明，这是一个同构的半导体到半金属的过渡。在$\sim$ 16.5 GPa的转变被确定与拉曼模式的线宽的变化，以及在其频率的压力系数。我们的理论分析清楚地表明，结构保持不变，高达30 GPa。然而，费米面的拓扑结构的演变作为压力的函数，和突然出现的电子和空穴口袋P $\sim$ 20 GPa标志着一个Lifshitz转变。
2017-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Sodium Polyhydrides at High Pressures
唯一已知的钠和氢的化合物是典型的离子NaH。已知高压的应用可以促进具有更高原子配位的状态，但是尽管有几个理论预测，但对具有不寻常化学计量的多面体的广泛搜索仍然不成功。本文报道了在40GPa和2000K以上首次观察到Na（NaH_3和NaH_7）的多晶形成。我们结合同步辐射X射线衍射和拉曼光谱在激光加热的金刚石砧室和理论从头算随机结构搜索，这两者都同意在稳定的结构和组成。我们的研究结果支持形成多中心键合的材料与不寻常的化学计量。这些结果可用于设计新的含能固体和基于富氢材料的高温超导体。
2014-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and theoretical evidence for pressure-induced metallization in FeO with the rock-salt type structure
在激光加热金刚石压砧装置上测量了FeO的电导率，测量范围为141 GPa和2480 K。结果表明，在70 GPa和1900 K左右，岩盐（B1）型结构的FeO金属化，没有发生结构相变。我们完全自洽地计算了B1 FeO的电子结构和电导率作为压力和温度的函数，发现尽管在环境条件下如预期的那样绝缘，但B1 FeO在高温下金属化，与实验一致。所观察到的金属化与自旋交叉有关。
2011-12-21 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Simple Metals at High Pressure
在这堂课中，我们将回顾简单元素所表现出的高压相变序列，以主族I、II、IV、V和VI元素为例。通过分析压缩时配位数的变化，确定了一般趋势。实验发现的相变和晶体结构进行了讨论，本理论图片的简要描述。
2009-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Variation of the physical properties of four transition metal oxides SrTMO3 (TM = Rh, Ti, Mo, Zr) under pressure: An ab initio study
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法，利用第一性原理计算，在广义梯度近似（GGA）下研究了SrTMO3（TM = Rh，Ti，Mo，Zr）在压力作用下的结构和弹性性质.在零压下研究了其光学性质。结果表明，计算的晶格参数与已有的实验结果和以前的理论结果符合得很好。
2016-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Monte Carlo study of the phase diagram of solid molecular hydrogen at extreme pressures
建立氢的相图是实验物理和理论物理的一个重大挑战。单靠实验无法建立高压下固态氢的原子结构，因为氢对X射线的散射很弱。相反，我们对原子结构的理解主要基于密度泛函理论（DFT）。通过比较拉曼光谱的低能量结构中发现的DFT搜索与实验光谱，候选原子结构已被确定为每个实验观察到的阶段。不幸的是，DFT预测金属结构在高达400 GPa的广泛压力范围内具有能量优势，其中实验已知氢是非金属的。在这里，我们表明，更先进的理论方法（扩散量子蒙特卡罗计算）发现金属结构是没有竞争力的，并预测相图与实验合理的协议。这大大加强了候选原子结构精确地模拟实验观察到的相的说法。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci
A comparative study using state-of-the-art electronic structure theories on solid hydrogen phases under high pressures
确定高压下固体氢的原子结构和性质是高压物理学的一个长期难题，在行星科学和材料科学中具有深远的意义。确定氢的压力-温度相图是具有挑战性的实验和理论，由于极端的条件和所需的精度在量子力学处理的组成电子和原子核，分别。在这里，我们明确地表明，耦合集群理论可以作为一个计算效率高的理论工具，预测固体氢相的高精度。我们提出了第一性原理研究的压力范围从100到450 GPa的固体氢相。计算的静态晶格常数进行比较，国家的最先进的扩散蒙特卡罗结果和密度泛函理论计算。我们的耦合团簇理论的最稳定的阶段，包括C2/c-24和P21/c-24的结果是在良好的协议与使用扩散蒙特卡罗，除了Cmca-4，这是预测显着不太稳定。我们讨论了所采用的方法的范围，以及它们如何作为有效和互补的理论工具来解决长期存在的理解高压下固体氢相的难题。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure molecular phases of solid carbon dioxide
本文用第一性原理计算对固态二氧化碳在50 GPa和1500 K下的热力学行为进行了理论研究。在这个压力-温度范围内，最近的实验的解释表明存在的CO2相之间的分子和共价键合的固体。我们重新审视的概念，在CO2相图的中间相，而不是提出分子结构，这提供了一个很好的协议与测量。
2003-05-16 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature and high-pressure apparatus aiming for synthesis of solid metallic hydrogen
80年前，人们就预测，在低温下将固态分子氢加压到高压，可以得到固态金属氢。此外，从理论上预测了固态金属氢在室温下具有超导电性。此外，令人惊讶的预测是，固体金属氢是一种亚稳金属，势垒为1 eV。该预测意味着固体金属氢即使在从高压释放后仍保持金属固相状态。冲击压缩合成液态金属氢。然而，为了在室温下在常压下获得金属氢，必须合成固体金属氢。理论预测，产生固态金属氢需要约500 GPa的超压。该压力接近金刚石砧座（DAC）可以产生的高压的极限。因此，很难通过使用DAC来合成金属氢。冲击压缩方法可以产生足够高的压力来合成金属氢。但这些方法都伴随着高温的产生，不可能合成固态金属氢。目前还没有确定的方法来合成固体金属氢。本文报道了一种新型的动态高压固体金属氢合成装置。我们表明，通过使用该装置，可以产生1TPa的高压，压力保持时间比传统的动态压缩方法长103至106倍。此外，我们表明，这种装置不伴随着高温的产生，不像传统的动态压缩方法，然后它是可能的，固体金属氢可能会合成这种装置。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Modification of the Statistical Moment Method for the High-Pressure Melting Curve by the Inclusion of Thermal Vacancies
采用统计矩方法对缺陷晶体在极端条件下的熔化行为进行了理论研究。在我们的理论模型中，加热过程通过使晶体结构中的原子或空位从其平衡位置错位而引起晶体结构中的原子或空位缺失。一些原子的配位数被假定为被去除一个单位，并且缺陷取决于温度和外压。我们制定的解析表达式直接连接的平衡空位浓度，弹性模量，和熔化温度。对Cu、Ag、Au、Mo、Ta和W等六种过渡金属在400 GPa压力下的热力学行为进行了数值计算。结果表明，空位强烈地驱动熔化转变。忽略空位的形成会导致对熔点的错误预测。我们的数值数据和以前的实验工作之间的良好协议验证了我们的方法的准确性。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Pressure controlled trimerization for switching of anomalous Hall effect in triangular antiferromagnet Mn$_3$Sn
本文对三角形反铁磁（AFM）化合物Mn $_3$ Sn中的压力诱导反常霍尔效应（AHE）开关进行了详细的理论和实验研究。我们的理论模型表明，压力驱动显着分裂的面内Mn键长$i.e.$一个有效的三聚，这反过来又稳定了螺旋AFM基态通过修改在系统中的面间交换参数。我们的实验表明，在Mn $_3$ Sn的AHE从5 $μΩ$厘米在环境压力下减少到零，在施加的压力约为1.5 GPa。此外，我们的压力相关的磁化研究表明，常规的三角形AFM基态Mn $_3$ Sn系统地转变成螺旋AFM相的对称性不支持实现有限的AHE所需的非零Berry曲率。压力相关的X射线衍射（XRD）研究排除了观察到的现象中的任何结构相变的作用。此外，在环境压力下的温度依赖性的面内晶格参数被发现偏离单调行为时，系统进入螺旋AFM相，从而，支持所提出的三聚在控制AHE的影响。我们相信，本研究作出了重要贡献，了解不同的磁基态的稳定机制，在锰$_3$锡和相关材料的潜在应用有关的AHE开关。
2020-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions and amorphization of M2AgF4 (M = Na, K, Rb) compounds at high pressure
我们报告的结果拉曼光谱高压研究的碱金属氟Argentates（M2 AgF 4，其中M=Na，K，Rb）与理论和X射线衍射研究的K成员的系列。理论密度泛函计算预测了K2 AgF 4的两个结构相变：一个是从低压单斜P21/c（β）相到中压四斜I4！2d结构在6 GPa，另一个高压三斜P1！58 GPa的阶段。然而，拉曼光谱和X-射线衍射数据表明，这两种多晶型形式的K2 AgF 4以及其他两个氟代argentate阶段的研究进行非晶化的压力低至几个GPa。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The pressure dependence of the phonon spectra and elastic modulus of orthorhombic : the method of local density functional
用ABINIT软件包中的密度泛函方法计算了GeSe正交晶系的红外和拉曼激活声子频率以及弹性常数随静水压力的变化。与已发表的喇曼激活声子的压力依赖性的理论计算结果和实验数据进行了比较。计算结果表明，在29GPa左右的压力下，GeSe的晶体结构经历了从简单斜方晶系到基心斜方晶系的连续转变。
2013-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-dependent mechanical and thermodynamic properties of newly discovered cubic Na2He
最近首次预测了在高压下He和Na的稳定化合物（Na2He）。我们探索压力依赖的弹性，力学和热力学性质的新发现的Na 2 He通过使用从头算技术。计算结果表明，理论晶格参数与实验晶格参数之间有较好的一致性。虽然在300 GPa下发现了Na2He的最稳定结构，但本研究确保了该化合物的机械稳定性高达500 GPa。计算了不同压强下Na_2He的德拜温度、熔化温度和最小热导率。
2018-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Transition pressures and enthalpy barriers for the cd->beta-tin transition in Si and Ge under non-hydrostatic conditions
本文用从头算方法研究了Si和Ge在静水压力和非静水压力下的相变.为此，我们已经开发了一种新的方法来计算的非流体静压组件的影响，不仅对过渡压力，但也对相间的焓垒。我们找到了很好的协议与现有的实验和其他理论数据。在局域密度和广义梯度近似下，采用密度泛函理论的平面波赝势方法进行了计算。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure synthesis of boron-rich chalcogenides B12S and B12Se
在高温高压条件下，通过元素的化学反应合成了两种与α-菱面体硼同构的富硼硫族化合物B12 S和B12 Se。通过Rietveld精修和元素分析确定了两种化合物的晶体结构和化学计量。首次研究了B_（12）S和B_（12）Se的拉曼光谱。所有观察到的拉曼谱带都归属于理论计算的声子模，并进行了模式归属。
2021-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Test of a theoretical equation of state for elemental solids and liquids
我们提出了一种手段，用于构建高度精确的状态方程（EOS）基本上从第一原理的基本固体和液体，基于一个特定的分解的基础上凝聚态物质的原子核和电子的哈密顿量。我们还指出，在低压下的非谐和电子-声子项，都包含在这种形式主义的忽视，结果在热力学函数的热部分的误差小于5%。然后，我们明确显示的形式，其余条款的状态方程，评论使用实验和电子结构理论来评估他们。我们还构建了铝的状态方程，并将所得的Hugoniot与高达5 Mbar的数据进行比较，以说明我们的方法，并查看忽略非谐性等的近似是否仍然可行。我们发现一个协议的水平与实验是一致的低压的结果。
2003-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Semimetallic molecular hydrogen at pressure above 350 GPa
根据理论预测，绝缘分子氢在P~370-500 GPa的压力下离解并转变为原子金属。在另一种情况下，金属化首先在250-500 GPa压力范围内通过电子带的重叠在分子氢中发生。计算不够准确，无法预测哪种选择会实现。在这里，我们表明，在~360 GPa的压力和温度<200 K的氢开始进行，和温度依赖性的电导率是典型的半金属。电导率，测量高达440 GPa，强烈增加压力。拉曼光谱，测量高达480 GPa，表明氢在高达440 GPa的压力下仍然是分子固体，而在更高的压力下，拉曼信号消失，可能表明进一步转化为良好的分子金属或原子状态。
2019-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Ultrahigh Pressure Superconductivity in Molybdenum Disulfide
超导电性通常在压力下出现在带有电荷密度波（CDW）的过渡金属二硫属化物（TMD）中，但迄今为止仅通过与电子供体的嵌入或静电掺杂出现在无CDW的TMD中。理论计算已经预测，后者应该在压力下通过带隙闭合而金属化，但是在原始的2 H-MoS 2中，在大量压缩时超导性仍然难以捉摸，其中高达60 GPa的压力仅证明了金属状态。在这里，我们报告的出现在原始的2 H-MoS 2在90 GPa的超导性。的最大起始转变温度Tc（开始）为11.5 K，最高值之间的TMD和几乎恒定的从120到200 GPa，是远高于通过化学掺杂，但通过静电掺杂获得的。Tc（onset）比目前的理论预期大一个数量级以上，这对当前的计算方法或压力诱导配对状态的机制提出了疑问。我们的研究结果强烈建议进一步的实验和理论的努力，在所有的CDW自由TMD的压力诱导超导性的研究。
2015-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical study of superconductivity in freestanding infinite-layer nickelate membranes under pressure: mitigation of excess correlation enhances $T_c$
Faculty of Engineering, Tottori University（鸟取大学工学部）；Department of Physics, Osaka University（大阪大学物理学系）；Forefront Research Center, University of Osaka（大阪大学前沿研究中心）；Advanced Mechanical and Electronic System Research Center(AMES), Faculty of Engineering, Tottori University（鸟取大学工学部先进机电系统研究中心）
通过第一性原理构建七轨道有效模型，结合涨落交换近似，研究压力下独立无限层镍酸盐Nd$_{0.85}$Sr$_{0.15}$NiO$_2$薄膜的超导电性，发现压力通过缓解Ni原子低价态导致的过度电子关联而单调提升$T_c$。
2026-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical and Experimental Study of Compression Effects on Structural Relaxation of Glass-Forming Liquids
我们发展了玻璃形成液体体弛豫的弹性集体非线性朗之万方程理论来研究压缩条件下的分子流动性。所施加的压力限制了更多的分子运动，因此当增加压力时显著减慢了分子动力学。我们定量地确定了结构弛豫时间的温度和压力依赖性。为了验证我们的模型，三个刚性和非聚合物超分子的介电谱实验进行了在环境和高压。数值计算结果与实验数据定量吻合。
2020-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theoretical Predictions of MB5N5: Atom-Stuffed Boronitride Clathrate Cages Derived from the High-Pressure Superhydride
该研究通过高通量DFT、声子计算、AIMD和机器学习预测，筛选源自MH10超氢化物的MX5Y5笼状结构，发现34种常压动力学稳定MB5N5相，但超导相均在300 K、1 atm下分解。
2025-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical prediction of strong-coupling superconductivity in a hypothetical NaAlH3 phase at ambient pressure
Czestochowa University of Technology（切斯托霍瓦理工大学）；Jiangsu Normal University（江苏师范大学）
研究通过第一性原理计算，发现NaAlH3立方相在常压下具有强电子-声子耦合，预测超导临界温度高达73.7 K，超导能隙比和比热跳远超BCS弱耦合预测，揭示其强耦合超导特性。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure dependent topological, superconducting, optoelectronic and thermophysical properties of Ta2Se chalcogenide: Theoretical insights
Department of Physics, University of Rajshahi（拉杰沙希大学物理系）
本研究通过理论分析揭示Ta₂Se在压力下的拓扑、超导、光电和热物理性质，发现压力可增强晶格稳定性并调节超导性能。
2026-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and structural ground state of heavy alkali metals at high pressure
碱金属在高压下显示出意想不到的性质，包括出现低对称性晶体结构，这似乎是由于在其他接近自由的传导电子之间增强的电子相关性而发生的。我们研究了高压电子和结构的基态的K，Rb和Cs使用X-射线吸收光谱和X-射线衍射测量与从头计算的理论计算。在低温下观察到的压力下的相变的顺序是相似的，在所有三个重碱除了在Cs的oC 84相的情况下。实验和理论结果都指出，压力增强的本地化的价电子的特点是附近的费米能级和强大的spd杂化的伪间隙的形成。虽然没有观察到的晶体结构预测主机磁秩序在K，本地化过程似乎驱动这些碱更接近一个强关联电子状态。
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inverse versus Normal NiAs Structure as High-Pressure Phase of FeO and MnO
采用第一性原理计算研究了FeO和MnO的高压相。本文的理论研究预测MnO的高压相为金属正B8结构（nB8），而FeO的高压相为反B8结构（iB8）。化学计量的FeO的独特高压相的新颖特征在于，该系统在有序反铁磁（AF）状态下应该是带绝缘体，并且带隙的存在导致该相的特殊稳定性。观察到的高压和高温相的FeO的金属性可能是由AF秩序的损失，也由非化学计量产生的巡回载体。X射线衍射实验的分析提供了进一步的支持，目前的理论预测的FeO和MnO。FeO高压相的强稳定性意味着它可能在地核中扮演重要角色。
1997-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced Topological and Structural Phase Transitions in an Antiferromagnetic Topological Insulator
最近，自然范德华异质结构的（MnBi 2 Te 4）m（Bi 2 Te 3）n已被理论预测和实验表明主机可调的磁性和拓扑非平凡的表面状态。在这项工作中，我们系统地研究了MnBi_2Te_4和MnBi_4Te_7对外压的结构和电子响应。除了抑制反铁磁秩序，MnBi 2 Te 4被发现进行金属-半导体-金属的转变时压缩。MnBi_4 Te_7的电阻率在高压下发生了剧烈的变化，并观察到\r{ho}（T）的非单调演化。非平凡的拓扑结构被证明是持久的结构相变之前观察到的高压制度。我们发现，体态和表面态对压力的响应不同，这与电阻率的非单调变化是一致的。有趣的是，在MnBi 2 Te 4中观察到压力诱导的非晶态，而在MnBi 4 Te 7中揭示了两个高压相变。我们的理论和实验研究相结合，建立了MnBi 2 Te 4和MnBi 4 Te 7作为高度可调的磁性拓扑绝缘体，其中相变和新的基态出现压缩。
2020-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure induced superconductivity in WB2 and ReB2 through modifying the B layers
最近发现的超导性高达32 K的加压MoB 2重新点燃的兴趣，探索高Tc超导过渡金属二硼化物。受这项工作的启发，我们将注意力转向了5d过渡金属二硼化物。在这里，我们系统地研究了WB2和ReB2的结构和物理性质对外部压力的响应，具有不同类型的硼层。与MoB 2类似，在WB2中也观察到了高于60 GPa的压力诱导超导性，在100 GPa下的最大Tc为15 K，而在ReB 2中在此压力范围内没有检测到超导性。有趣的是，WB2和ReB2在环境压力下的结构持续到高压而没有结构相变。理论计算表明，在这类过渡金属二硼化物的平面硼层的比例可能是至关重要的高Tc的外观。结合理论和实验结果突出了硼层的几何形状对超导电性的影响，并揭示了硼化物中新型高Tc超导体的探索。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ethane and methane at high pressures: structure and stability
本研究结合实验与理论方法，测定了高压下乙烷的结晶点、低压相结构及新相变，验证了甲烷的高压结构，并给出二者的状态方程，为其高压相对稳定性研究提供依据。
2021-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Theoretical and experimental study of high-pressure synthesized B20-type compounds Mn$_{1-x}$(Co,Rh)$_x$Ge
寻找和开发自然界中没有的新材料是现代纯化学和应用化学的发展趋势之一。在目前的工作中，我们报告的实验和\textit{ab initio}密度泛函研究的高压合成系列化合物Mn $_{1-x}$（Co，Rh）$_x$ Ge。这些高压相在正常条件下保持亚稳态，从而保持其固有的非中心对称B20型结构和手性磁性。在这两个等价系统中特别感兴趣的是比较分析$3d$（Co）和$4d$（Rh）取代Mn的效果，因为$3d$轨道的特征在于比$4d$轨道更高的定位和电子相互作用。在$0 \leq x \leq 1$范围内追踪了Mn $_{1-x}$（Co，Rh）$_x$ Ge体系随浓度变化的行为。我们应用了一个敏感的实验和理论技术，允许细化的形状的磁化率$χ(T)$的温度依赖性，从而提供一个新的和详细的磁相图Mn $_{1-x}$ Co $_x$ Ge。结果表明，这两个系统表现出螺旋磁有序，非常强烈地依赖于组合物$x$。然而，Mn $_{1-x}$ Co $_x$ Ge的相图不同于Mn $_{1-x}$ Rh $_x$ Ge的相图，其特征在于在特定的浓度和温度区域中两个螺旋共存。
2019-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Absence of conventional room temperature superconductivity at high pressure in carbon doped H$_3$S
在这项工作中，我们表明，相同的理论工具，成功地解释在压力下的其他超导系统似乎是在最近声称的常规室温超导的碳质硫氢化物不一致。我们支持我们的结论与I）的情况下，一个占主导地位的低焓化学计量和晶体结构的三元相图。II）只有C掺杂相的热力学似乎在焓方面与H $_3$ S略微竞争。III）Migdal-Eliashberg从头计算给出的转变温度的准确结果与最近解释碳-硫化氢高温超导性的理论主张相差超过110 K。一种新的超导机制或该系统中现有理论的崩溃可能是这种分歧的背后。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
