Molecular dynamics study of diffusionless phase transformations in HMX: $β$-HMX twinning and $β$-$ε$ phase transition
本文用分子动力学模拟揭示$β$-HMX在不同应力和温度下的无扩散形变孪晶及高压$β$-$ε$相变机制，并构建两相共存曲线。
2023-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
A facile vector substrate platform via BaTiO3 membrane transfer enables high quality solution processed epitaxial PZT on silicon
本文提出一种通过BaTiO3薄膜转移作为矢量衬底，结合化学溶液沉积法在硅上外延生长高质量PZT薄膜的方法，实现了优异的铁电与压电性能，为CMOS兼容氧化物电子学提供了可扩展的集成途径。
2025-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Polarization states of polydomain epitaxial Pb(Zr1-xTix)O3 thin films and their dielectric properties
本文用非线性热力学理论研究了多畴（孪晶）单晶Pb（Zr_（1-x）Ti_x）O_3薄膜的铁电和介电性质。计算了组分x = 0.9，0.8，0.7，0.6，0.5和0.4的Pb（Zr_（1-x）Ti_x）O_3（PZT）薄膜的“失配应变-温度”相图，并进行了比较。发现x > 0.7的PZT薄膜的平衡图与PbTiO_3薄膜的平衡图相似。它们仅由四个不同的稳定范围组成，对应于顺电相、单畴四畴铁电相和两种伪四畴模式。相比之下，在x = 0.4，0.5和0.6，平衡图显示了丰富多样的稳定的偏振态，涉及至少一个单斜多畴状态。使用开发的相图，平均出平面极化的极化PZT膜计算作为失配应变和组合物的函数。理论结果与测量的反射极化的PZT薄膜生长在SrTiO 3。还报道了PZT薄膜的面外介电响应对异质结构中失配应变的依赖性。
2004-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Micro-mechanics of multi-phase ferroelectric domain structures
高应变压电材料通常是具有复杂构造的陶瓷。特别地，PZT与接近所谓的准同型相界的组合物一起使用，其中不仅相同相（域）的不同变体，而且不同相可以共存。铁电陶瓷的微观力学模型将更加现实，如果这些影响可以纳入。本文研究了铁电畴结构的力电兼容条件。我们能够解决同一微晶内不同晶相共存的问题。不同相的自发应变和自发极化一般是不相容的。所导出的关系的数值分析容易受到晶体学描述的阶段的问题。在本报告中，一个简单的分析和分析，成分相关的适合的应变和极化的PZT在室温下的可用数据。概述的方法可以用来模拟多变量和多相微晶的整体行为与某些，简化的几何排列的成分。
2006-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Low symmetry phases in piezoelectric systems: PZN-xPT single crystal and powder
在这篇综述中，我们解决了一些实验中发现的挑战，在最近发现的PZT，PZN-PT和PMN-PT压电系统的低对称相的X射线衍射表征在其morphotropic相边界。特别是，我们讨论了需要特别注意的单晶粉末样品的制备，以避免降解和峰展宽效应。
2001-09-28 cond-mat.mtrl-sci
An Investigation in the Kinetic Persistence of TiO$_2$ Polymorphs using Machine Learning Driven Pathfinding in Crystal Configuration Space
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文通过机器学习方法研究TiO₂多形在真实合成条件下的动能持久性，探讨了潜在能景观地形与多形体动能持久性之间的关系，提出了新的路径寻找方法。
2026-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Non Volatile MoS$_{2}$ Field Effect Transistors Directly Gated By Single Crystalline Epitaxial Ferroelectric
我们展示了非易失性，n型，背栅，MOS $_{2}$晶体管，直接放置在外延生长，单晶，PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_{3}$（PZT）铁电体。该晶体管显示出良好的导通电流（19 $μA/μ$ m）、高的通断比（10 $^{7}$）和亚阈值摆幅（SS ~ 92 mV/dec），其中100 nm厚的PZT层作为背栅氧化物。重要的是，铁电极化可以直接控制沟道电荷，表现出明显的逆时针滞后。我们自洽地证实了铁电体的开关和相应的变化，从直接的时间依赖性测量的通道电流。我们的研究结果表明，它是可能的，以获得晶体管操作直接在极性表面上，因此，它应该是可能的集成二维电子与单晶功能氧化物。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mechanical and Dielectric Response of PZT and Tetragonal to Monoclinic Phase Transition: I. Theory
研究了在准同型相界附近观察到单斜相的PZT材料。在朗道自由能方法中发展了四斜晶系到单斜晶系相变的理论。从四方相到单斜相的相变为一级相变，接近二级相变。考虑到极化率的对角线33和非对角线31分量，研究了晶体以及陶瓷和多晶材料从四斜相到单斜相的相变附近的介电响应。后者在单斜相的稳定边界温度处发散，在四斜相为零。在陶瓷和多晶材料的有效介电静态常数中没有观察到这种行为。我们解释的情况下，由材料的晶粒结构的非对角磁化率的大的贡献。以上的渗流过渡的非对角贡献的有效磁化率是不存在的。四斜相的有效磁化率在降低，单斜相的有效磁化率也在降低，但在相变温度以下降低较慢。从理论上研究了PZT材料在单轴应力作用下的力学响应。定性地解释了在四斜晶系到单斜晶系相变温度附近观察到的温度行为。
2006-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural heterogeneity and diffuse scattering in morphotropic lead zirconate-titanate single crystals
本文报道了在准同型相界（x=0.475）附近组成的锆钛酸铅单晶体的同步辐射X射线漫散射和非弹性散射测量结果。在293 K < T < 400 K的温度范围内，观察到了高度各向异性的准弹性漫散射。在400 K以上，这种散射消失。它的主要特征可以再现的不均匀晶格变形所造成的四面体相到菱面体或单斜相的夹杂物的模型。这一观察结果支持了PZT在其准同型相界基本上是结构不均匀的想法。
2012-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Single Crystal Functional Oxides on Silicon
复合氧化物的单晶薄膜显示出丰富多样的功能特性，如铁电性、压电性、铁磁性和反铁磁性等，这些特性具有全新的电子应用潜力（1-2）。由于不同界面的基本晶体化学和机械不相容性，在Si上直接合成这种氧化物仍然具有挑战性（3-16）。在这里，我们报告集成薄（下至1个单元电池）单晶，复杂的氧化物薄膜到Si衬底上，在室温下通过外延转移。在一个场效应晶体管使用转移Pb0.2Zr0.8TiO3（PZT）层作为栅极绝缘体，我们证明了直接可逆控制的半导体沟道电荷与极化状态。这些结果代表了在硅上按需实现长期追求但尚未证明的单晶功能氧化物。
2015-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of structural phase transitions in NiTi
采用分子动力学模拟研究了等原子和近等原子有序镍钛合金的温度驱动无扩散结构相变。为此，采用了文献中的模型势[W. S. Lai和B.X. Liu，J. Phys. Condens. Matter 12，L53（2000）]，其基于二阶矩近似中的紧束缚模型。该模型预测了在低温下稳定的B19'相和在高温下接近立方的B2相。在对新兴结构的晶体学和能量学进行分析之后，实验上已知的转变温度对组合物的强烈依赖性被证实并且与晶格不稳定性有关。自由能的计算，最后让洞察到的相变的驱动力，并揭示自由能障碍，抑制它们低于转变温度。
2010-11-18 cond-mat.mtrl-sci
HDR: Interfaces in crystalline materials
本文结合非线性弹塑性-相场框架与错配位错弹性理论，研究铁在高压相变中的界面微结构及半共格界面的结构、能量与计算设计。
2024-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Martensitic Phase Transformation and Microstructure Evolution in nanograined $\text{Fe}\text{-}7\%\text{Mn}$ Alloy
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
研究通过高压技术揭示了铁-7%锰纳米晶合金在压力下的马氏体相变及微结构演变，发现压力驱动从体心立方相到六方相的转变，并揭示了晶粒尺寸和微应变的变化规律。
2026-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions and thermal-stress-induced structural changes in a ferroelectric Pb(Zr0.80Ti0.20)O3 single crystal
用偏振拉曼散射研究了锆钛酸铅（PZT）单晶Pb（Zr0.80Ti0.20）O3的温度特性。拉曼光谱表明，在铁电相和顺电相的局部结构偏离平均结构。我们发现，该晶体具有几个，不等价的复杂的域边界，甚至200 K以上的铁电-顺电相变温度TC没有表现出不稳定的迹象。两种类型的边界处理。第一边界形成在TC以下的铁电畴之间。该边界在最高测量温度下保持稳定，并稳定了畴，使得它们在重复加热和冷却循环后具有相同的取向。这些领域通常转化为立方顺电相。另一种类型的边界在673 K时形成，并且在923 K之前没有表现出不稳定的迹象。边界的形成是可逆的：它形成和消失之间的573和673 K加热和冷却过程中，分别。提出了一种将晶体分成具有不同Zr/Ti比的薄片的模型。热应力引起的结构变化背后的物理机制与切片的不同热膨胀有关，这迫使域在每个加热和冷却循环之后类似地生长。结果是有趣的非易失性存储器的发展，因为它意味着原始的铁电状态可以恢复后，材料已被转化为顺电相。它还表明，一个低对称性的结构，稳定到高温，可以通过控制沉积层与所需的组合物。
2014-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Understanding phase transitions of $α$-quartz under dynamic compression conditions by machine-learning driven atomistic simulations
针对α-石英在高压冲击下结构转变原子细节不明的问题，本研究利用新开发的机器学习原子间势模拟其响应，揭示了非晶化再结晶过程及rosiaite结构形成的非静水应力应变条件。
2024-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Electrically Induced, Non-Volatile, Metal Insulator Transition in a Ferroelectric Gated MoS$_2$ Transistor
我们证明了一个电诱导的，非易失性的，金属-绝缘体相变的MOS $_2$晶体管。将单晶外延生长的PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_3$（PZT）置于由薄膜MoS $_2$制成的场效应晶体管的栅极中。当栅极电压施加到该铁电栅控晶体管时，观察到从绝缘体到金属的明显转变，反之亦然。重要的是，当栅极电压关闭时，铁电体中的剩余极化可以将MoS $_2$保持在其原始相，从而提供非易失性状态。因此，金属或绝缘相可以简单地通过向晶体管施加栅极电压来写入、擦除或保留。
2017-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pnictogens Allotropy and Phase Transformation during van der Waals Growth
磷属元素具有多种同素异形体形式，这是由于它们的ns 2 np 3价电子构型，使它们成为整个组中以层状范德华（vdW）和准vdW结构结晶的唯一元素材料。轻的VA族元素存在于黑磷等层状斜方A17相中，在高压下可以转变为层状菱方A7相。另一方面，大块重元素仅在A7相中稳定。在这里，我们表明，这两个阶段不仅共存的锑vdW生长过程中的弱相互作用的表面，但也进行了自发的转变，从A17相的结晶稳定的A7相。A17相的亚稳性通过实时研究揭示了其厚度驱动的向A7相的转变及其电子性质的伴随演变。在约4 nm的临界厚度下，A17锑经历从AB到AA堆叠的α-锑烯的无扩散洗牌转变，随后逐渐弛豫到A7块体状相。此外，该中间相的电子结构被发现是由表面自钝化和相关的竞争之间的A7-和A17-样的键在散装。这些结果突出了原子结构和界面相互作用在形成vdW层状材料的稳定性和电子特性中的关键作用，从而使新的自由度能够使用可扩展的工艺来设计其性能。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci
