Stability of Fe-based alloys with structure type C6Cr23
大块金属玻璃是液态金属合金凝固而不结晶形成的。在金属-准金属型（Fe-B-基和Fe-C-基）的铁基大块玻璃形成合金的研究中，基于结构原型C6 Cr23的晶体通常优先于非晶相。破坏这种竞争晶体结构的稳定性可以提高玻璃的成形性。我们进行第一性原理总能量计算的生成焓，以确定第三个元素，可以有效地破坏C6 Cr23。在过渡金属中，钇似乎是最佳的，稀土也是合适的。原子大小是主要因素。
2004-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Metal deficient AlB$_{2}$-type (Ti$_{0.2}$Zr$_{0.2}$Hf$_{0.2}$Nb$_{0.2}$Ta$_{0.2}$)$_{1-δ}$B$_{2}$ high-entropy diborides with high hardness
本文报道了缺金属（Ti $_{0.2}$ Zr $_{0.2}$ Hf $_{0.2}$ Nb $_{0.2}$ Ta $_{0.2}$）$_{1-δ}$ B $_{2}$高熵二硼化物（HEBs）的合成与表征。在$δ$为0.03 $\leq$ $δ$ $\leq$ 0.18的范围内成功地获得单一均匀的AlB $_{2}$型相。随着$δ$的增加，晶胞体积呈现出非单调变化，在$δ$ = 0.07处具有最大值。在9.8 N的载荷下，这些贫金属HEB具有16.6-18.9 GPa的高维氏硬度，其相稳定性归因于混合熵的增加。我们的研究结果不仅提出了第一系列的缺金属AlB $_{2}$型HEBs，但也建议存在类似的多组分二硼化物。
2023-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Infrared-transmittance tunable metal-insulator conversion device with thin-film-transistor-type structure on a glass substrate
采用热致变色二氧化钒（VO 2）作为三端薄膜晶体管型器件的有源层，以玻璃为衬底，以水渗透玻璃为栅绝缘体，实现了红外透射率可调的金属-绝缘体转换。交替施加正/负栅压诱导VO 2通道的可逆质子化/去质子化，并且通过VO 2的金属-绝缘体相变以非挥发的方式在室温下同时表现出两个数量级的薄层电阻调制和49%的红外透射率调制。本发明的装置可在全固态结构中通过室温质子化来操作，因此它将作为先进的智能窗为未来节能技术提供新的途径。
2017-04-29 cond-mat.mtrl-sci
On composites of the type: metal - dielectrics and superconductor - dielectrics
本文在准静态近似下研究了金属-超导体和超导体-超导体复合材料.介电响应由谱函数$G(n,x)$描述，其包含浓度x（金属或金属的浓度）的影响。粒子）对介电函数的影响，以及形状的影响。参数n扮演介电材料的去极化因子的角色，在金属中，它是一个包括形状和复合材料拓扑结构等影响的因子。在$ x_{c}= \frac{1}{3} $处存在一个渗流转变，导致复合物在$ x > x_{c}$浓度下呈类金属相。在低频率下，即使存在高于逾渗浓度的介电颗粒，随频率的发散仍然存在。在超导体的情况下，谱函数$G(n,x)$还可以包括约瑟夫森结效应。我们假设在这两种情况下的复合材料的两种类型的球形粒子，金属（超导）的和介电的。对于介电材料，在两种情况下介电函数都是恒定的，并且对于金属和超导体，以公知的形式使用金属和经典超导体的介电函数。在$ x_{c}$处的逾渗转变导致具有$x>x_{c}$的复合物的金属样吸收。注意，在低频处，即使在$x_{c}$上方存在电介质颗粒时，频率的发散仍然存在。在逾渗阈值以下，介电性质被金属颗粒改性。我们在很低的温度和低浓度下得到了超导体的有效介电常数。在我们简单的例子中，吸收部分为零。介电函数的实部随着超导球的浓度而增加。频率依赖性是二次的，它给出低频尾部。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Single pair of type-III Weyl points half-metals: BaNiIO$_6$ as an example
如何实现具有最少非零Weyl点和全自旋极化的Weyl系统是拓扑物理和自旋电子学中的一个难题。在这项研究中，第一次，我们使用第一性原理计算和对称性分析，以证明BaNiIO $_6$，一个动态和热稳定的半金属材料，主机完全自旋极化的单对WP（SP-WP）的电荷数（$\cal{C}$）的$\pm$ 2和类型- \uppercase \expandafter{\romannumeral3}带色散周围的费米能级。此外，完全自旋极化的SP-WP在（10 $\overline{1}$ 0）表面上诱导出双螺旋费米弧。半金属态和自旋极化的SP-WP对均匀应变（从-10\%到+8\%）和现场Hubbard-Coulomb相互作用（从0 eV到6 eV）具有鲁棒性。当将+9%或+10%均匀应变施加到BaNi 10 $_6$系统时，除了具有$\lvert{\cal{C}}\rvert=2$的两种类型\uppercase \expandafter{\romannumeral3} WP之外，其在三维布里渊区中还具有六种另外的具有$\lvert{\cal{C}}\rvert=1$的\uppercase \expandafter{\romannumeral2} WP。我们希望这项研究将激励未来的研究SP-WPs半金属。
2022-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Metallic nanowires: multi-shelled or filled ?
研究了铝、铜和金无限长纳米线的室温结构。采用分子动力学模拟方法和Voter等人提出的同类型嵌入原子势。结果发现，多壳和各种填充的金属纳米线存在依赖于金属和初始配置。与以前的模拟结果进行了比较，金纳米线使用不同类型的电位。
2000-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced s-band ferromagnetism in alkali metals
第一性原理密度泛函理论计算表明，碱金属的压缩稳定开放的结构与本地化的间隙电子，这可能表现出对铁磁性的Stoner型不稳定性。我们发现铁磁相的锂-IV型，简单的立方，和简单的六方结构的较重的碱金属，这可能是被描述为S-带铁磁体。我们预测，钾在低温和20 GPa左右的压力下最稳定的相是铁磁体。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Parity-Forbidden Transitions and Their Impacts on the Optical Absorption Properties of Lead-Free Metal Halide Perovskites and Double Perovskites
采用密度泛函理论计算方法，分析了无铅金属卤化物钙钛矿（AB $^{2+}$ X $_3$）和双钙钛矿（AB $^+$ B $^{3+}$ X $_6$）（A = Cs或单价有机离子，B $^{2+}$ =非Pb二价金属，B $^+$ =单价金属，B $^{3+}$ =三价金属，X =卤素）的光吸收特性.我们表明，如果B $^{2+}$不是Sn或Ge，则无铅金属卤化物钙钛矿由于其间接带隙性质而表现出差的光学折射率。在九种可能类型的无铅金属卤化物双钙钛矿中，六种具有直接带隙。在这六种类型中，有四种在带边之间显示出反转诱导的宇称禁戒或弱跃迁，使得它们对于薄膜太阳能电池应用不是理想的。只有一种类型的无Pb双钙钛矿显示出适合于太阳能电池应用的光吸收和电子性质，即具有B $^+$ = In，Tl和B $^{3+}$ = Sb，Bi的那些。我们的研究结果提供了重要的见解，设计新的金属卤化物钙钛矿和双钙钛矿的光电应用。
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic metal phases in double perovskites having strong antisite defect concentrations
最近，在双钙钛矿材料如Sr $_{2}$ FeMoO $_{6}$（SFMO）中提出了当电子掺杂时的反铁磁金属相。这种材料已被发现改变从半金属铁磁体反铁磁金属（AFM）后，镧过掺杂。这样的AFM相的原始命题是干净的样品，但实验实现的La-过掺杂SFMO已被发现含有相当大一部分的反位缺陷。观察到交替的富Fe和Mo区域的相偏析。在本文中，我们提出了一种可能的情况下，这种类型的强反位浓度仍然可以导致反铁磁金属相，通过一种新的跳跃驱动机制。使用变分计算，我们发现，这种相分离的域区域的扩散也可以导致在稳定的A型AFM的G型AFM的基础上的动能的考虑。
2015-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Does P-type Ohmic Contact Exist in WSe2-metal Interfaces?
低电阻金属触点的形成是掩盖2D WSe 2器件固有的特殊电子特性的最大挑战。我们提出了第一个ML/BL WSe 2和Sc，Al，Ag，Au，Pd和Pt接触之间的界面性质的比较研究，通过使用从头算能带计算，包括自旋轨道耦合（SOC）的影响和量子输运模拟。层间耦合降低了WSe_2-Au接触的电子和空穴肖特基势垒高度（SBH），改变了WSe_2-Au接触的极性，而SOC主要降低了空穴SBH。在不存在SOC的情况下，Pd接触具有最小的空穴SBH，其值不小于0.22 eV。Pt接触超过Pd接触，成为p型欧姆或准欧姆接触，并引入SOC。我们的研究为ML/BL WSe 2器件中选择合适的金属电极提供了理论基础。
2015-08-03 cond-mat.mtrl-sci
A unique metal-semiconductor interface and resultant electron transfer phenomenon
从n型半导体到肖特基金属颗粒的不寻常的电子转移现象已经被识别，这是当金属颗粒从半导体衬底生长时产生的独特的金属半导体界面的结果。独特的界面作为一个单向（整流）开放的网关，并首次确定在还原金红石多钛白（n型半导体）的第VIII族（贵）金属颗粒。界面显著影响肖特基势垒高度，导致电子基于它们各自的功函数从还原的金红石型钛白（TiO 2）转移到金属颗粒。结果是在金属颗粒上产生负电荷，其具有足够的大小和持续时间以提供金属颗粒的阴极保护以防止表面氧化。
2012-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in type II heterostructures based on transition metal dichalcogenides
解析地解决了过渡金属二硫属化物Ⅱ型异质结中载流子间库仑相互作用的屏蔽问题。在足够高的载流子密度下，得到层间激子能量的密度依赖性。层间激子的能量在金属-绝缘体转变点趋于零。所提出的计算方案使得有可能找到这种转变的密度的温度依赖性。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen doping of metallic single-walled carbon nanotubes: n-type conduction and dipole scattering
研究了单个金属氮掺杂单壁碳纳米管的电荷输运性质。结果表明，通过氮掺杂可以实现n型导电。证据是通过呼吁在环境条件下的电场效应测量。所观察到的温度依赖性的零偏置电导表明无序的电子系统与电偶极子散射，主要是由蜂窝晶格中的吡啶型氮原子。这些结果说明了制造全金属分子器件的可能性，其中载流子类型可以控制。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Type-II topological metals
拓扑金属是一类特殊的金属材料，在费米能级附近存在非平凡的带交叉，从而产生特殊的准粒子激发。可以基于这些频带交叉的特性对TM进行分类。例如，根据交叉的维度，TM可以分为点金属、线金属和面金属。另一个重要的性质是分散的类型。根据交叉点附近的局部色散的倾斜程度，我们有I型和II型色散。这导致材料的物理性质的显着差异，由于它们的费米表面拓扑结构的对比。本文简要综述了这一研究方向的最新进展，重点介绍了II型点和线TM的概念、物理性质和材料实现。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of anti-perovskite-type carbides and nitrides from metal oxides and melamine
通过金属氧化物与有机化合物三聚氰胺（C3H6N6）反应，合成了ZnNNi 3、ZnCNi 3、SnNCo 3和SnCCo 3四种反钙钛矿型化合物。通过选择不同的反应温度和标称氧化物与三聚氰胺的比率，选择性地合成ZnNNi 3和ZnCNi 3。首次采用三聚氰胺法合成了SnNCo3。电阻率，磁化强度和热容量的测量表明，SnNCo3是一种相关的金属，在费米能级具有高密度的状态。我们的研究结果表明，这种可行的合成路线使用三聚氰胺是有用的，在寻找复杂的金属碳化物和氮化物向新型功能材料。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in CuAl2-type Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2 with a high-entropy-alloy transition metal site
高熵合金（HEA）超导体的研究是材料科学中一个不断发展的领域。在这项研究中，我们探索了新的HEA型超导体，并发现了一个CuAl 2型超导体Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2与HEA型过渡金属网站。超导转变后，观察到在8.0 K的电阻率，磁化强度和比热测量。通过比热测量证实了超导体的体相特性。HEA型Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2超导电性的发现为探索新的HEA型超导体以及研究混合熵与HEA型化合物超导电性的关系提供了一条新的途径。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Robust Type-II Weyl Semimetal Phase in Transition Metal Diphosphides XP$_2$ (X = Mo, W)
最近发现的II型外尔点出现在电子和空穴口袋之间的边界。II型外尔半金属主机这样的点被预测表现出一种新的类型的手征异常，并具有热力学性质非常不同，从他们的I型同行。在这封信中，我们描述了一个II型外尔半金属相的过渡金属二磷化物MoP $_2$和WP $_2$的预测。这些材料的特征在于具有四对II型Weyl点的相对简单的能带结构。相邻的外尔点具有相同的手性，这使得预测的拓扑相位相对于晶格的小扰动是鲁棒的。此外，外尔点的这种特殊排列导致长的拓扑费米弧，从而使它们在角度分辨光电子能谱中很容易获得。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced metal-insulator transition in LaMnO3 is not of Mott-Hubbard type
采用局域密度近似结合静态和动态平均场论（LDA+U和LDA+DMFT）的计算表明，室温下在32 GPa下观察到的顺磁性LaMnO 3的金属-绝缘体转变不是Mott-Hubbard转变，而是由多数自旋eg带的轨道分裂引起的.对于LaMnO 3在低于32 GPa的压力下绝缘，需要就地库仑排斥和Jahn-Teller畸变。
2006-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Type-II Dirac fermions in the PtSe$_2$ class of transition metal dichalcogenides
最近，在电子和空穴在孤立的外尔点接触的物质新相中发现了一种新的“II型”外尔费米子，它表现出奇异的现象，如角相关的手征异常。[Nature \textbf{527}，495（2015）]这提出了一个有趣的问题，即它的对应物，第二类\textit{Dirac}费米子，存在于实际材料中。在这里，我们预测的存在下，在一类过渡金属二硫属化物材料的双保护的II型狄拉克费米子。我们对PtSe $_2$的第一性原理计算揭示了它的体II型狄拉克费米子，它具有强烈倾斜的狄拉克锥、新颖的表面态和奇异的掺杂驱动的Lifshitz跃迁.结果表明，$_2$型材料中第二类狄拉克费米子的存在与其结构的$P\bar{3}m1$对称性密切相关，这为第二类狄拉克费米子的实验实现提供了有益的指导，并提供了不同于已知标准狄拉克费米子的有趣物理性质.
2016-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band topology and non-trivial surface States in type-II Dirac semi-metal (Ni, Pd)Te2
在费米能级附近具有电子的半金属遵循相对论性运动方程，表现出狄拉克或外尔型行为。轨道分辨电子能带分析表明了它们的非平凡拓扑态。用第一性原理方法计算和分析了过渡金属二硫属化物NiTe 2和PdTe 2的体材料和薄层材料的电子能带结构。对能带结构的哈伯德修正的实施表明零磁化，尽管Ni原子是磁性的。Z2不变指数的计算拓扑分类的两种材料，并发现具有强大的拓扑结构，表明强大的拓扑表面状态。此外，费米面和拓扑表面态被计算到kz平面上，通过形成狄拉克锥来显示PdTe 2的狄拉克费米子的存在，但对于NiTe 2，我们没有得到明确的证据。
2023-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexisting Z-type charge and bond order in metallic NaRu$_2$O$_4$
量子材料中特殊的键是如何形成的，一直是一个长期存在的难题。处理电荷自由度的两个关键概念是二聚（形成金属-金属键）和电荷有序（CO）。自20世纪30年代以来，这两个概念经常被用来解释许多令人兴奋的量子材料，通常是绝缘体。在这里，我们报告的二聚体和CO内共存的金属NaRu $_2$ O $_4$。通过结合高分辨率的X射线衍射研究和理论计算，我们证明了这种独特的现象是通过一种新型的键合发生的，我们称之为Z型有序。低温超结构在Z字形梯的腿部有较强的二聚化作用，腿部的短二聚体通过短Z字形键连接，形成Z形簇;同时，也出现了中心电荷有序。我们的研究结果表明，量子材料的轨道，电荷和晶格自由度之间的复杂相互作用的未知的灵活性。
2022-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure synthesis of an unusual antiferromagnetic metal CaCoO$_{3}$ with GdFeO$_{3}$-type perovskite structure
采用高压氧退火的方法成功地合成了GdFeO $_{3}$型钙钛矿结构的CaCoO $_{3}$。基于同步辐射X射线衍射数据和热重分析的详细结构分析表明，Co的价态为+4，样品没有氧缺乏。该化合物在95 K时表现出反铁磁有序，可能具有螺旋自旋排列，并在最低温度下保持非相干金属态。这项工作表明，钴$^{4+}$ -钙钛矿氧化物显示出各种磁相的带宽控制通过晶格畸变。
2017-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemistry of layered d-metal pnictide oxides and their potential as candidates for new superconductors
层状d-金属磷属元素化物氧化物是一类独特的化合物，其由特征d-金属磷属元素化物层和金属氧化物层组成。包括最近发现的铁基超导磷属元素化物氧化物在内的100多种层状化合物可分为9种结构类型。这些结构类型和特征d-金属磷属元素化物层和层状d-金属磷属元素化物氧化物的金属氧化物层的化学和物理性质进行了审查和讨论。此外，提出了基于这些层状d-金属磷属元素化物氧化物设计新超导体的可能途径。
2010-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced piezoelectric response of AlN via alloying of transitional metals, and influence of type and distribution of transition metals
氮化铝（AlN）是一种具有广泛应用前景的重要压电材料，通过与过渡金属（TM）合金化来提高其压电响应性能是近年来研究的热点。本文首次讨论了TM的类型和分布对压电响应的影响。TM0.0625Al0.9375N与28个不同的TM进行了研究，和大多数显示出较高的值的压电应变模量d33比AlN。这是因为TM引入了较弱的TM-N键，并且更靠近三个相邻N原子的中心。TM的位置被确定为与其组数显著相关。进一步研究了TMxAl_（1-x）N（TM=Sc，Cr，Sr，Mo，Ru和Rh）合金随x的变化。综合考虑压电陶瓷的成本和压电性能，含钼合金能更有效地提高压电陶瓷的d33。Mo0.167Al0.833N的亚稳态结构中实现了12.3倍于纯AlN的高d33。Mo的分布对压电性能起着关键作用。更高的d33更可能出现在MoxAl 1-xN中，具有更多的包含Mo原子的Al子层，并且沿着z轴具有更少的Mo原子二聚体。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
CO2/oxalate Cathodes as Safe and Efficient Alternatives in High Energy Density Metal-Air Type Rechargeable Batteries
我们目前的理论分析，为什么以及如何充电金属-空气型电池可以显着更安全，更实用的利用CO2/草酸盐转化，而不是O2/过氧化物或O2/氢氧化物的，在正极。金属-空气电池，如锂-空气电池，可能具有非常大的能量密度，与汽油相当，理论上允许长距离全电动汽车。然而，仍然存在重大挑战，特别是与其基础化学物质的安全性，其再充电的鲁棒性以及从空气向电池供应高纯度O2的需求有关。我们指出，CO2/草酸盐可逆电化学转化是一个可行的替代O2为基础的，允许类似的高能量密度和几乎相同的电压，而更安全，通过消除侵略性的氧化剂过氧化物和使用热稳定，非氧化性和环境友好的草酸盐代替。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Thermopower and Unconventional Nernst in the Predicted Type-II Weyl Semi-metal WTe$_2$
WTe $_2$是最近发现的一系列高迁移率半金属之一，其某些性质具有拓扑Dirac或Weyl金属的特征。它最有趣的特性之一是它在低温下表现出的不饱和巨磁阻。一个重要的问题是，在何种程度上这种属性可以归因于一个传统的半金属模型，其中一个高度补偿，高迁移率的金属表现出大的磁阻。在这里，我们表明，纵向热电势（塞贝克效应）的半金属WTe $_2$剥离薄片表现出周期性的符号变化约为零，随着磁场的增加，表明不同的电子和空穴朗道能级和几乎完全补偿的电子和空穴载流子密度。然而，与传统的半金属图片不一致，我们发现在低温下的能斯特效应的快速增强是非线性的磁场，这是符合外尔点附近的费米能量。因此，我们证明了WTe $_2$的外尔特征在其输运性质中所起的作用。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall 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
Pressure-induced insulator-metal transition in EuMnO3
利用第一性原理计算研究了外压对EuMnO 3电子结构和磁结构的影响。我们发现了一个压力诱导的绝缘体-金属转变，在该转变中，磁序从A型反铁磁到铁磁，并与Jahn-Teller畸变产生强烈的相互作用。此外，我们还发现在高压金属态下，非中心对称的E* 型反铁磁序可以与铁磁基态近似简并。这种情况可以被利用来促进非中心对称（铁电）金属的磁驱动实现。
2017-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Multiple types of topological fermions in transition metal silicides
在晶体对称性的保护下，凝聚态系统中可能存在不同于狄拉克和外尔费米子的具有非零Berry通量的奇异无质量费米子激发态，例如具有3倍简并度的自旋1激发态和自旋3/2的Rarita-Schwinger-Weyl费米子。本文利用从头计算密度泛函理论，在考虑自旋轨道耦合（SOC）的情况下，证明了在过渡金属硅化物族CoSi，RhSi，RhGe和CoGe中，这些非常规准粒子与I型和II型Weyl费米子共存.它们的非平凡拓扑结构导致了一系列广泛的费米弧连接这些体激发在侧面的投影，这是证实了CoSi的（010）表面电子光谱。此外，这些稳定的电弧状态存在于费米能级周围的宽能量窗口内，这使得它们在角分辨光电子能谱测量中容易获得。
2017-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
