Electronic, vibrational and magnetic properties of a novel C_{48}N_{12} aza-fullerene
我们利用密度泛函理论和限制性Hartree-Fock理论研究了一种新型的氮杂富勒烯${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的结构、电子、振动和磁性。计算了该富勒烯的优化几何构型和总能量。我们发现${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的基态总能量约为-67617 eV，HOMO-LUMO能隙约为1.9 eV，在振动频率处有5条强红外谱线，461.5 ${\rm cm}^{-1}$，568.4 ${\rm cm}^{-1}$，579.3 ${\rm cm}^{-1}$，1236.1 ${\rm cm}^{-1}$，1338.9 ${\rm cm}^{-1}$，拉曼散射活性和去偏振比为零，预测了10个NMR谱信号。计算了${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的抗磁屏蔽因子、静态偶极极化率和超极化率。
2003-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of the vibrational properties of Mg(AlH$_4$)$_2$
基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论，我们研究了Mg（AlH $_4$）$_2$的晶体结构和振动性质.
2004-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Optical, vibrational, and electronic properties of semiconducting YbN
Robinson Research Institute, Victoria University of Wellington（罗宾逊研究所，惠灵顿维多利亚大学）；The MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, Victoria University of Wellington（麦克迪亚米德先进材料与纳米技术研究所，惠灵顿维多利亚大学）
研究通过拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和电输运测量，结合密度泛函理论，探讨了绝缘YbN薄膜的振动、光学和电子性质，发现其电阻率与绝缘基态一致，并发现费米能位于无序导带最小值中。
2026-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and electronic properties of Al$_{12}$M (M=Cu, Zn) clusters: DFT calculations
本研究基于 DFT 计算分析了 Al$_{12}$M (M=Cu, Zn) 团簇的振动与电子性质，发现其倾向低自旋态，且掺杂团簇相比中性 Al$_{13}$ 具有更低的电离能和电子亲和能，同时 Al$_{12}$Cu 的杂化程度更高。
2024-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and vibrational properties of low-dimensional perovskites Sr$_{1-y}$La$_y$NbO$_{3.5-x}$
利用角分辨光电子能谱和偏振相关红外反射率测量研究了低维钙钛矿结构$_{1-y}$ NbO $_{3.5-x}$沿不同晶向的电子和振动性质。电子行为强烈依赖于氧和La含量，包括准一维金属和铁电绝缘行为。在低温下，SrNbO $_{3.41}$和SrNbO $_{3.45}$在沿导电方向的费米能级处存在一个极小的能隙，表明其具有Peierls型不稳定性.尽管类似的名义载流子密度，为Sr $_{0.8}$ La $_{0.2}$ NbO $_{3.50}$的准一维金属字符被抑制，没有观察到间隙开口，这可以解释的晶体结构的差异。电子-声子相互作用似乎在这一系列化合物中起着重要的作用。
2005-01-14 cond-mat.mtrl-sci
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
Electronic and vibrational spectroscopy of miscible MgO-ZnO ternary alloys
MgO-ZnO合金系统的有序结构是一种具有广泛应用前景的可调谐光学材料。然而，MgO-ZnO的等价和同构合金组合物通常在环境条件下不稳定。利用最先进的\textit{ab initio}演化模拟，我们预测和研究MgO-ZnO稳定相的性质。我们通过声子谱和拉曼光谱建立了预测的晶体结构的动力学稳定性。对两种最稳定结构的详细分析揭示了高度可调的性质，可以用于光子和光学应用。
2020-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Dependence of Electronic, Vibrational and Optical Properties of wurtzite-Boron Nitride
本文通过第一性原理研究了纤锌矿型氮化硼在宽压力范围内的电子、振动和光学性质，为其在光电及恶劣环境中的介电应用提供理论依据。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between magnetic, electronic and vibrational effects in monolayer Mn_3O_4 grown on Pd(100)
的表面稳定的MnO（100）样单层，其特征在于由一个规则的c（4x2）分布的Mn空位，研究了混合泛函和讨论的光可用的扫描隧道显微镜和高分辨率电子能量损失谱数据。我们表明，使用混合泛函是至关重要的磁相互作用，电子本地化，结构扭曲和表面声子的混合性质。所提出的Pd（100）负载Mn3O4结构与文献报道的实验结果具有很好的一致性。
2009-02-11 cond-mat.mtrl-sci
The effect of electronic entropy on temperature peculiarities of the frequency characteristics of two interacting anharmonic vibrational modes in $β-$Zr
在冻结声子模型下，计算了$β$锆中相互作用的纵向和横向$L-$声子的二维温度相关有效势。在不同温度下得到的有效势用于一组具有白噪声型恒温器的随机微分方程的数值解。横向振动的谱密度的分析允许人们确定$β$ -Zr相对于纵向$L-$振动变得不稳定的温度。所得到的温度值实际上与锆中$β\to α$结构转变的实验温度一致。讨论了电子熵在$β-$ Zr稳定性中的作用。
2006-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Vibrational Properties of Layered Boron Nitride Polymorphs
本研究通过第一性原理计算，系统研究了四种层状氮化硼多型体的电子与振动性质，发现范德华相互作用对晶格常数和层间声子模式至关重要，且$b$-BN具有直接带隙，$r$-BN因对称性破缺增强红外和拉曼活性，为多型体识别与应用提供理论依据。
2025-05-22 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the structural, electronic, vibrational and magnetic properties of C_{60} and C_{48}N_{12}: a comparative study
在这项工作中，我们对新型${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$氮杂富勒烯的结构、电子、振动和磁性进行了第一性原理计算。完全几何优化表明，${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$具有几个显著特征：每个五边形只有一个氮原子，两个氮原子优先位于一个六边形中，${\rm S}_{6}$对称性，6个独特的氮-碳键长和9个独特的碳-碳键长。${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的最高占据分子轨道是$a_{g}$对称性的双简并能级，最低未占据分子轨道是$a_{u}$对称性的非简并能级。振动频率分析预测，${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$有总共116个振动模式：58个红外活性和58个拉曼活性模式。${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的特征还在于8个$^{13}{\rm C}$和2个$^{15}{\rm N}$ NMR光谱信号。与${\rm C}_{60}$相比，${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$具有更强的三阶非线性光学特性，在光限幅和光子学方面具有潜在的应用前景。
2003-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and vibrational Raman spectroscopy of Nd$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$ through the phase transitions
在320-50 K温度范围内对Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$单晶进行了Raman散射实验，包括250 K的顺磁绝缘体-铁磁金属转变和150 K的电荷有序反铁磁转变。在顺磁相中观察到扩散电子拉曼散射响应，该响应甚至在铁磁相中继续存在，最终在低于150 K时消失。我们理解在铁磁相的不同的电子相共存的扩散响应的存在。声子的频率和谱线宽度在跃迁过程中发生了显著的变化，这不能仅仅用非谐相互作用来解释。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Influence of cumulenic chains on the vibrational and electronic properties of sp/sp2 amorphous carbon
我们报道了一种具有sp/sp2杂化（sp杂化物种的原子分数> 20%）的非晶碳膜的制备和表征，其中主要的sp键合似乎是（=C=C=）n cumulene。通过原位拉曼光谱和电导率测量研究了其振动和电子性质。累积链在低于250 K的温度下基本上是稳定的，并且它们通过将费米能级钉扎到更靠近迁移率间隙边缘之一的自掺杂机制来影响sp/sp2碳的电输运性质。当加热到250 K以上时，累积多烯物质衰变以形成嵌入sp2非晶基质中的石墨纳米畴，从而降低材料的活化能。这是纯碳系统中sp杂化影响整体性质的第一个例子。
2007-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and electronic properties of the B$_7$Al$_2$ cluster
本研究采用密度泛函理论探究B$_7$Al$_2$团簇结构，发现最稳定构型为B$_7$环与两个Al原子配位的双锥结构，并通过红外光谱与态密度揭示了其与高能异构体的显著差异。
2024-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural and vibrational properties of nitrogen-rich energetic material guanidinium 2-methyl-5-nitraminotetrazolate
采用密度泛函理论对富氮固体含能材料2-甲基-5-硝氨基四唑胍盐（G-MNAT）的晶体结构、状态方程、振动性质和电子结构进行了计算.用色散修正的密度泛函方法计算的基态结构性质与实验符合得很好。计算的平衡晶体结构被进一步用于计算状态方程和带中心的振动频率的材料。计算了电子能带结构，发现该材料为间接带隙半导体，带隙值为3. 04 eV。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Stability, Electronic Structure and Vibrational Modes of Ti_8C_12 Dimer
我们给出了Ti_8C_12二聚体的几何构型、电子结构和离解能的密度泛函计算结果。结果表明，与目前认为的Ti_8C_（12）是高度稳定的单分散团簇相反，中性的Ti_8C_（12）团簇形成共价键并形成稳定的二聚体。我们确定，Ti原子键弱（0.9 eV/键）的有机配体，如氨。或者，Met-Car二聚体具有4.84 eV或约1.2 eV/键的内聚能。虽然Met-Car二聚体是稳定的，但这些二聚体的形成可能在含有大量有机配体的环境中淬灭。二聚体的电离能和解离能是相同的量级，这阻止了在离子质谱中观察到二聚体。振动频率的分析表明，最低能量的结构是动态稳定的。同时给出了Ti_8C_12二聚体的红外吸收光谱和拉曼散射光谱。
2002-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the vibrational contribution to the entropy change at the martensitic transformation in Ni-Mn-Sn metamagnetic shape memory alloys: A combined approach of time-of-flight neutron spectroscopy and ab-initio calculations
结合不同的实验技术，测定了Ni-Mn-Sn变磁性记忆合金中马氏体相变熵变的不同贡献。振动的贡献已被推断从马氏体和奥氏体相的振动态密度。这已经完成了结合飞行时间中子散射测量和从头计算。此外，还计算了熵变的电子部分。由于马氏体相变发生在两个顺磁相之间，磁性的贡献可以忽略不计，熵变可以简化为两项之和：振动和电子。得到的振动贡献值（-36 \pm 5 J kg^（-1）K^（-1））几乎提供了量热法测得的总熵变（-41 \pm 3 J kg^（-1）K^（-1）），其差值是在实验误差范围内的电子贡献。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational renormalisation of the electronic band gap in hexagonal and cubic ice
用第一性原理量子力学方法研究了六方和立方水冰中的电子-声子耦合。我们考虑29个不同的六角形和立方冰质子排序与多达192个分子在模拟细胞占质子无序。我们发现量子零点振动修正的最小电子带隙范围从-1.5到-1.7 eV，这导致改进的协议之间的计算和实验带隙。核的非谐振动在决定能隙方面起着微不足道的作用。氘代冰在零温度下的带隙修正较小，为-1.2至-1.4eV。振动使不同质子序的电子带隙之间的差异从约0.17 eV减小到小于0.05 eV，因此当考虑量子核振动时，六边形和立方体冰的电子带隙几乎与质子序无关。在0-240 K的温度范围内，带隙的相对较小的减小约为0.1 eV，这与质子的有序性无关，也与冰是质子化的还是氘化的、六边形的还是立方体的无关。我们解释这一点的原子起源的强电子-声子耦合在冰。
2016-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational Frequency used as Internal Clock Reference to access Molecule -- Metal Charge Transfer Times
分子-金属界面的动态电荷转移过程在几fs的时间尺度内进行，这使得它们与光电子器件中的电子激发高度相关。然而，当考虑电子基态情况时，其知识是有限的，这涉及直接在费米能处的电荷转移。在这里，我们表明，这样的过程可以访问通过振动激发，与非绝热电子振子耦合导致不同的不对称线的形状。因此，该界面动态电荷转移的特征时间尺度可以通过使用振动振荡周期作为内部时钟参考而导出。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational inelastic scattering effects in molecular electronics
我们描述了如何处理的相互作用的旅行电子与本地化的振动模式的纳米结。我们提出了一个多通道散射技术，可应用于计算现实系统的输运性质，并显示它是如何与其他方法，在特定情况下是有用的。我们应用我们的技术来描述最近的实验电导通过分子结。
2006-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic, electronic and vibrational properties of metal and fluorinated metal phthalocyanines
用自旋密度泛函理论（SDFT）研究了金属酞菁（MPc）和含氟金属酞菁（F $_{16}$ MPc）的磁性和电子性质.研究了几种金属（M），例如Ca、所有第一d行过渡金属和Ag。通过考虑不同的开壳过渡金属，可以调节MPc的电子性质，特别是电子分子间隙和总磁矩。除了分配MPc和F $_{16}$ MPc的结构和电子性质，SCPc \textendash ZnPc系列的振动模式分析进行了研究，并与实验测量时可用。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, Energetic, Electronic, and Vibrational Properties of Boron-Substituted Tungsten Clusters
University of Mumbai（孟买大学）；Chikitsak Samuha’s Sir Satam and Lady Shantabai Patkar College of Arts and Science（Chikitsak Samuha's Sir Satam 和 Lady Shantabai Patkar 文理学院）；V.P. Varde College of Commerce and Economics（V.P. Varde 商业与经济学院）
采用密度泛函理论（B3LYP/QZVP）结合USPEX结构搜索，研究硼取代钨团簇的结构、电子和振动性质，发现硼的加入通过形成短强W-B和B-B键降低对称性、提高稳定性，并增强电子局域化和共价键特征。
2026-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Lattice vibrational modes in changchengite from Raman spectroscopy and first principles electronic structure
本研究结合室温拉曼光谱与第一性原理密度泛函理论计算，系统分析了IrBiS的晶格振动模式及自旋轨道耦合效应，并验证了约束实验晶格参数对理论预测的关键作用。
2022-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Al4SiC4 vibrational properties: Density Functional Theory calculations compared to Raman and Infrared spectroscopy measurements
Al 4SiC 4是一种宽带隙半导体，具有许多潜在的技术应用。本文首次报道了用高温溶液法生长的Al_4SiC_4单晶的拉曼光谱和红外光谱的振动特性。的实验结果进行了比较与完整的理论分析的振动特性的基础上密度泛函理论计算，在这里重新访问。我们得到了一个很好的协议之间的实验和计算的拉曼声子模式，这允许所有测量的拉曼模式的对称性分配。我们重新审视了红外主动声子模的DFT计算，我们的LO-TO分裂的结果表明，与以前报道的计算相比，ω（LO-TO）的变化大大减少。此外，通过比较实验的红外光谱与相应的拉曼光谱以及计算的Al_4SiC_4声子模，对大部分的红外模进行了对称性归属。
2016-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of vibrational, electronic, and magnetic states in CrSBr
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学）
CrSBr中振动、电子和磁态的耦合通过拉曼光谱和光学谱学研究，揭示了准粒子相互作用与磁相变的关系，为低维磁体研究和量子技术应用提供新视角。
2025-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, optical, vibrational and thermodynamic properties of phaBN structure: a first principles study
2015年，一种新的二维（2D）碳同素异形体，称为phagraphene，被理论上提出。基于这种结构，我们在这里提出了一种新的氮化硼结构称为phaBN。它由三种类型的环组成：五边形，六边形和七边形。我们采用密度泛函理论（DFT）框架下的第一性原理计算研究了phaBN的电子、光学、振动和热力学性质。我们的计算显示，phaBN具有2.739 eV的能隙，这几乎是六方氮化硼（h-BN）的能隙的一半，因此是半导体材料。通过光学、振动和热力学性质，可以分别观察到吸收区间、结构的稳定性及其形成过程。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Vibrational Excitations on the Surface of the Three-Dimensional Topological Insulator Bi$_2$Te$_{3-x}$Se$_{x}$ (x = 0, 2, 3)
本文利用偏振分辨共振拉曼光谱研究三维拓扑绝缘体Bi$_2$Te$_{3-x}$Se$_{x}$的表面态，揭示了表面声子与体相相似，并测定了表面导带结合能及表面声子与电子连续谱的Fano相互作用强度。
2024-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Electronic and Vibrational Polarity of NaF Nanocrystals from Diatomic to Bulk: A Density Functional Study
利用密度泛函理论研究了NaF团簇的振动、电偶极矩和极化率。由于先前的实验和理论研究，这是一个很好的模型系统跟踪的性质从双原子分子到大块晶体的演变。在闭壳层团簇（NaF）_N中，振动极化率与电子极化率之比随团簇尺寸的增大而显著增大。开壳层体系Na_（14）F_（13）的电子极化率大大提高。与以往用量子力学研究该体系时只考虑外层电子不同，我们发现O_h立方结构相对于极性畸变结构（如C_3v）是稳定的。
2004-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Adsorption and desorption of hydrogen at nonpolar GaN(1-100) surfaces: Kinetics and impact on surface vibrational and electronic properties
利用表面电子能谱结合密度泛函理论（DFT）计算研究了氢在非极性GAN（1-100）表面的吸附及其对电子和振动性质的影响.对于表面介导的H2解离和随后的H吸附，必须克服0.55 eV的能垒。计算的动力学表面相图表明，该反应在低压和低温下受到动力学阻碍。在较高的温度从头算热力学表明，H-自由表面是积极的青睐。为了验证这些理论预测实验在室温下，并在高真空条件下进行。结果表明，分子氢在GAN（1-100）表面上没有解离吸附.只有活化的原子氢原子附着在表面上。在820 K以上的温度下，附着的氢被解吸。吸附的氢原子饱和镓和氮表面原子的悬挂键，并导致Ga-N表面二聚体屈曲的反转。在H覆盖的表面上的Ga-H和N-H振动模式的签名已被实验确定，并与表面声子模式的DFT计算符合得很好。理论和实验都表明，H的吸附导致清洁GAN（1-100）表面的占据和未占据的带隙内电子态的去除，并使表面向上的能带弯曲减小0.4eV。后一种机制大大减少了表面电子耗尽。
2017-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the electronic, vibrational, thermodynamic, optical and piezoelectric properties of LiNbO$_3$, LiTaO$_3$ and Li$_2$NbTaO$_6$ from first-principles calculations
本研究通过第一性原理计算，系统揭示了LiNbO$_3$、LiTaO$_3$和Li$_2$NbTaO$_6$的电子、光学与压电性质，发现离子位移导致的相变及高自发极化可增强压电和光学性能。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport and vibrational modes in the smallest molecular bridge: H2 in Pt nanocontacts
我们提出了一个最先进的第一原理分析的电子传输在Pt纳米接触在H2的存在下，这是最近报道的Smit等人在自然419，906（2002）。我们的研究结果表明，在最后阶段的Pt纳米接触的破坏两个基本形式的桥梁涉及H可以出现。我们的主张是，与Smit等人。在G约2e^2/h处的主电导直方图峰不是由于分子H2，而是由于H2分子解离的复合物Pt 2 H2。与实验结果相比，第一原理振动分析也支持我们的主张。
2003-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A first-principles study of the electronic, vibrational, and optical properties of planar SiC quantum dots
本文基于第一性原理系统研究了全平面SiC量子点的几何、电子、振动及光学性质，发现其H-L能隙受量子限域效应影响显著且可调，适用于光催化、发光二极管和太阳能电池等领域。
2023-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Importance of van der Waals interaction on structural, vibrational, and thermodynamics properties of NaCl
热状态方程（EoS）在许多科学领域中是必不可少的。然而，实验测定的EoS参数可能在极端条件下受到限制，因此，{ \it ab~initio}计算已成为获得EoS参数的重要方法。密度泛函理论（DFT）及其对交换和相关（XC）能量的各种近似度的扩展是选择的方法，但是EoS参数中的大误差仍然是常见的。碱金属卤化物从这一领域的开始就存在问题，并且对于这种离子和相对弱键合的系统的适当DFT泛函的追求仍然是研究的活跃主题。在这里，我们使用DFT +范德华泛函计算振动特性，热EoS，热力学性质，和B1到B2相界的NaCl。我们的结果表明：i）对于所有这些性质和相变边界，相对于标准局域密度近似和广义梯度近似泛函的性能有了显著的改善; ii）XC泛函的选择对非谐效应有很大的敏感性.
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculation of the vibrational modes of SiH4, H2SiO, Si10H16, and Si10H14O
我们研究了氢化和氧化硅纳米晶SiH_4（silan）、H_2SiO（silanon）、Si_（10）H_（16）和Si_（10）H_（14）O的简正模。小集群（SiH4和H2SiO）已被用于收敛性测试和他们的键长和频率进行了比较与实验和理论参考数据。对于大团簇（Si 10H 16和Si 10H 14 O），我们已经研究了振动态密度，我们已经确定了氧相关的光谱特征。振动模式也进行了分析，相对于位移模式。计算已进行内的密度泛函和密度泛函微扰理论使用局域密度近似。
2007-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic, vibrational and dielectric properties of LaBGeO$_5$ from first principles
采用\textit{ab initio}密度泛函理论研究了LaBGeO $_5$的结构、电子、振动和介电性质.理论上的弛豫结构与现有的实验数据吻合良好，偏差小于$0.2\%$。计算了态密度和电子能带结构，显示出五组不同的价带。此外，玻恩有效电荷，介电常数张量，并在布里渊区中心的振动频率都得到了。与现有的模型计算相比，振动频率被发现在更好地与公布的实验红外和拉曼数据，与6.04厘米$^{-1}$，和$1.81\%$，分别与绝对和相对均方根值的协议。因此，对于高（低）频极限，介电常数张量的平行分量和垂直分量的数值分别为3.55和3.71（10.34和12.28）。
2013-11-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Ultrafast Vibrational Control of Hybrid Perovskite Devices Reveals the Influence of the Organic Cation on Electronic Dynamics
本研究利用振动促进电子共振光谱技术，通过甲脒阳离子的分子内振动实现了FAPbBr3钙钛矿太阳能电池的超快振动控制，揭示了阳离子与无机亚晶格间的氢键耦合机制，该机制可抑制非辐射复合并降低光伏电压损失。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab-initio tensorial electronic friction for molecules on metal surfaces: nonadiabatic vibrational relaxation
吸附在金属表面上的分子与基底声子和低位电子空穴对激发进行能量交换。在弱耦合的限制下，电子-空穴对激发可以被看作是对吸附物施加摩擦力，其增强能量转移并促进振动弛豫或热电子介导的化学。我们最近报道了电子摩擦张量性质的相关性[Phys. Rev. Lett. 116，217601（2016）]在表面动力学。本文基于Kohn-Sham密度泛函理论，对凝聚相和团簇体系的张量电子摩擦进行了研究。利用局域原子轨道基组，我们计算了非绝热耦合矩阵元，并在经典极限下计算了全电子摩擦张量。我们的方法是数值稳定和鲁棒性所示的一个详细的收敛分析。此外，我们基准的准确性，我们的方法通过计算振动弛豫率和寿命的一些双原子分子在金属表面。我们发现摩擦引起的模式耦合相邻的CO吸附在Cu（100）上的c（2 × 2）覆盖层是重要的理解实验结果。
2016-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First principles modeling of the structural, electronic, and vibrational properties of Ni$_{40}$Pd$_{40}$P$_{20}$ bulk metallic glass
采用${\it ab\,initio}$分子动力学模拟和总能量优化方法研究了Ni-$_{40}$-P-$_{40}$-P-$_{20}$大块金属玻璃的结构、振动和电子性质.对所得${\it ab\,initio}$模型的结构分析表明，存在很少或没有P-P键和两个主要结构单元，由三帽三角棱柱（TTP）和帽正方形反棱柱（CSAP）组成，P作为这些单元的中心。计算的Pd和Ni的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）的K边谱与实验数据符合得很好。构型平均静态结构因子和广义振动态密度也与实验数据符合得很好。
2018-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vibrational Energy Dissipation in Non-Contact Single-Molecule Junctions Governed by Local Geometry and Electronic Structure
研究提出结合密度泛函理论、机器学习和非绝热分子动力学解析非接触单分子结振动动力学，揭示了CO功能化Cu表面振动模式特异性及电声与声声子耦合的非加性效应，预测寿命与实验一致。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic, Magnetic and Vibrational Properties of Single Layer Aluminum Oxide
采用第一性原理计算研究了单层氧化铝（AlO 2）的结构、磁性、振动和电子性质。总能量优化和声子计算表明，氧化铝在单层极限下形成畸变的八面体结构（1 T '-AlO 2）。1 T '-AlO_2表面的磁性来源于O原子。虽然铁磁（FM）状态是1 T '-AlO 2的最有利的磁序，但是在晶体结构中轻微变形时向动态稳定的反铁磁（AFM）状态的转变也是可能的。研究还表明，从振动光谱中获得的拉曼活性（350-400 cm^-1）可以用来区分晶体结构中可能的磁相。从电子学上讲，FM和AFM相都是具有间接带隙的半导体，它们可以与石墨烯类超薄材料形成III型vdW异质结。此外，据预测，在合成和生产过程中不可避免地发生的氧缺陷的存在不会改变磁状态，即使在高空位密度。显然，超薄1 T '-AlO 2具有稳定的晶体结构、半导体性质和稳健的磁状态，是一种非常有前途的纳米器件应用材料。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic, vibrational and thermodynamic properties of beta-HgS (metacinnabar), HgSe and HgTe
我们报告从头计算的电子能带结构和声子色散关系的锌型汞硫族化合物（β-HgS，HgSe，和HgTe）。后者已被用来评估的比热的温度依赖性已与实验数据进行了比较。这些材料的电子能带结构已被证实具有α-锡型的反向直接带隙，这使得HgSe和HgTe半金属化。然而，对于β-HgS，我们的计算预测了负的自旋轨道分裂，尽管反转的间隙，恢复了材料的半导体特性。我们计算了γ_8价带上的自旋-轨道诱导线性项。我们还研究了晶体结构和声子的压力依赖性。
2009-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Vibrational coherent control of localized d-d electronic excitation
解决量子相干性在不同物质成分（电子、声子和自旋）之间相互作用中的作用是理解过渡金属氧化物和设计具有新功能的复杂材料的关键一步。在这里，我们使用相干振动控制现场的d-d电子跃迁在一个模型的边缘共享绝缘过渡金属氧化物（CuGeO 3）挑选出的影响，振动相干的电子-声子耦合。通过比较基于高频和低频超短泵浦的时域实验与声子辅助吸收的完全量子描述，我们可以区分与非相干热晶格涨落相关的过程与由原子相干运动驱动的过程。特别是，虽然声子浴的热波动均匀地增加了电子吸收，声子模式的共振激发也导致光诱导的透明度，这是相干控制的振动运动。
2020-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Ab initio simulation of laser-induced electronic and vibrational coherence
最近通过超快光谱学实现的原子分辨率要求相应的理论进展。实时含时密度泛函理论（RT-TDDFT）结合Escherichfest动力学提供了一种在精度和计算成本之间的最佳折衷，以研究亚皮秒范围内激光激发材料的电子和振动动力学。然而，这种方法无法解释热效应或零点能量，这在所涉及的物理学中至关重要。本文采用基于RT-TDDFT+ Escherichfest的量子半经典方法模拟了凝聚态中激光诱导的电子相干和振动相干。以碳共轭分子为例，我们证明了从原子核量子分布出发的初始组态的系综平均可以弥补单轨道RT-TDDFT+ Escherichfest的许多缺点，阻尼电子相干性，并在激发态之间引入超快非绝热耦合.由于采样配置的数量随着化合物的尺寸和刚度而减少，对于平均场方法闪耀的大型系统，计算成本仍然适中。在模拟中明确包含一个随时间变化的脉冲，使这种方法作为一个独立的对应实验结果的相干非线性光谱的第一性原理研究的主要进展。
2022-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Electronic Structure and Vibrational Stability of Copper-substituted Lead Apatite (LK-99)
针对近期声称LK-99可实现室温常压超导的研究，本工作通过DFT+U计算发现其存在振动不稳定的六方金属相和振动稳定的三斜绝缘相，探讨了铜原子位置涨落的电子结构及与超导的兼容性。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic, vibrational, and thermodynamic properties of ZnS (zincblende and rocksalt structure)
我们已经测量了几种同位素组成和在一个广泛的温度范围（3至1100 K）内的ZnCl2 ZnS的比热。我们比较了这些结果与计算的基础上从头计算电子能带结构，使用LDA和GGA交换相关泛函。我们比较了晶格动力学以这种方式与实验数据，并计算了一个声子和两个声子的态密度。我们还计算了在一些高对称点的布里渊区的模式格吕内森参数。我们计算的电子部分被用来研究锌的3d芯电子对顶价带自旋轨道分裂的影响。讨论了这些芯电子对岩盐改性ZnS的能带结构的影响。
2009-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Vibrational and Electronic Properties of Np2O5 from Experimental Spectroscopy and First Principles Calculations
Idaho National Laboratory（爱达荷国家实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Savannah River National Laboratory（萨凡纳河国家实验室）；University of Notre Dame（圣母大学）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
通过实验光谱学与第一性原理计算，研究Np2O5的振动和电子性质，揭示其带隙和振动模式，为复杂f电子材料的结构-性质关系研究提供新方法。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mode-selective vibrational control of charge transport in $π$-conjugated molecular materials
有机材料的柔软特性导致了分子核动力学和电子动力学之间的强耦合。这种耦合开辟了通过诱导分子振动运动来控制有机电子器件中的电荷传输的途径。然而，尽管令人鼓舞的理论预测，这种控制的实验实现仍然难以捉摸。在这里，我们实验证明，在一个模型的有机光电子器件的光电导可以控制的分子振动的选择性激发。利用超快红外激光源在并五苯/C60光敏电阻中产生振动运动的相干叠加，我们观察到在1500-1700 cm $^{-1}$区域中的某些模式的激发导致光电流增强。受激振动主要影响被捕获的载流子。这种效应取决于振动的性质，其模式特异性可以很好地描述为分子间电子耦合的振动调制。因此，振动控制为研究（生物）分子材料中的电子-声子耦合和电荷动力学提供了一种新的工具。
2015-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural, Electronic, and Vibrational Properties of 2D Graphdiyne-Like Carbon Nanonetwork Synthesized on Au(111): Implications for the Engineering of sp-sp2 Carbon Nanostructures
石墨二炔是一种基于sp-sp2杂化的原子级薄的二维碳纳米结构，是一种有吸引力的体系，可能显示出优异的机械和光电性能。卤化sp-碳基分子前体的表面催化偶联代表了一种有前途的自下而上的策略，以在金属基底上制造具有工程结构的扩展的2D碳系统。在这里，我们研究了原子尺度的结构和电子和振动性质的扩展graphdiyne-like sp-sp2碳纳米网络生长在Au（111）通过表面合成。通过扫描隧道显微镜（STM）、拉曼光谱并结合密度泛函理论（DFT）计算来监测沉积后作为退火温度的函数的这种2D纳米网络在其不同阶段的形成。高分辨率STM成像和拉曼光谱对键性质的高灵敏度为解开sp-sp2碳纳米结构的原子尺度性质提供了独特的策略。我们发现，2D碳纳米网络和底层衬底状态之间的杂交强烈影响其电子和振动特性，修改大幅度的状态和拉曼光谱的密度相比，独立的系统。这为电子性质的调制开辟了道路，在未来的催化，光转换和碳基纳米电子学的活性纳米材料的应用前景显着。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mn-Intercalated MoSe$_2$ under pressure: electronic structure and vibrational characterization of a dilute magnetic semiconductor
插层为改变二维层状材料的物理性质提供了一种很有前途的方法。在这里，我们调查的电子和振动性质的二维层状MoSe $_2$插入原子锰在环境和高压高达7 GPa的拉曼散射和电子结构计算。光学声子的行为进行了实验研究与金刚石压砧细胞和计算通过密度泛函理论计算。实验和理论表明，光学声子的行为非常一致。先前拉曼非活性A $_{2u}$模式被激活，并增强嵌入和压力，和一个新的拉曼模式出现在减压，表明一个可能的局部结构转变的开始，涉及键合或捕获的嵌入剂在2D层状材料。密度泛函理论计算表明，在低Mn浓度和低压下，Mn $_x$ MoSe $_2$的费米能级向导带移动，自旋极化增加.我们的研究结果表明，嵌入和加压的范德瓦尔斯材料可以允许一个获得稀磁半导体与可控性能，提供了一个可行的路线，为自旋电子应用的新材料的发展。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic and Vibrational Properties of On-Surface Synthesized Gulf-Edged Chiral Graphene Nanoribbons
Empa — Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技研究院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究通过设计三萘基二碘前驱体在Au(111)表面合成了(4,2,7)-海湾边缘手性石墨烯纳米带，表征其电子、振动及环境响应性质，为手性石墨烯纳米带的前驱体设计提供了新思路。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphdiynes interacting with metal surfaces: first-principles electronic and vibrational properties
石墨二炔（GDY）是一类基于sp-sp $^2$杂化的二维碳材料，具有诱人的性质和潜在的应用前景。最近的进展已经证明了实验的GDY在金属基板上的自组装。在这里，我们专注于$α$ -和$β$ -GDY的Au（111）和Pt（111），并研究它们的电子和振动性质的影响，通过与金属衬底的相互作用。我们采用氢化GDY，以前的实验特征，作为密度泛函理论模拟的基准，我们申请表明，金和铂基板施加不同程度的扭曲上$α$ -和$β$ -GDY。通过比较吸附和独立的结构，我们评估的能带结构和模拟的拉曼光谱的表面相互作用的效果。不同的电荷转移导致半金属$α$ -GDY中狄拉克锥的不同能量移动，并使$β$ -GDY从半导体行为转变为金属行为。电子性质的这些变化伴随着特征频率偏移和拉曼活性模式的修改。我们的研究结果有助于理解金属相互作用对GDY的影响，并为设计具有定制性能的新型2D材料开辟了一条途径。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Assessing Vibrational Frequencies of CO Adsorbed on Cerium Oxide Surfaces Using SCAN and r2SCAN Functionals
本研究比较SCAN、r2SCAN与HSE06预测氧化铈表面吸附CO振动频率的表现，发现meta-GGA即使加入Hubbard U仍存在电荷局域化与频率精度不足，杂化DFT更可靠。
2025-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Thermodynamic properties of ε-Fe with thermal electronic excitation effects on vibrational spectra
六方晶系铁（ε-Fe）的热力学性质是研究行星核内部结构和动力学性质的基础。尽管它们对行星科学的重要性，在相关条件下对ε-Fe的实验研究仍然具有挑战性。因此，从头计算是至关重要的，以阐明该系统的热力学性质。在这里，我们使用的自由能计算方案的基础上的声子气体模型与温度相关的声子频率兼容。我们研究了电子热激发的影响，它引入了温度对声子频率的依赖性，以及在极端压力（P）和温度（T）条件下ε-Fe的热力学性质的含义。我们忽略声子-声子相互作用，即，非谐性及其对声子频率的影响。然而，目前的计划也适用于T相关的非谐波频率。我们的结论是，热电子激发对振动性质的影响是不显着的~ 4,000 K在200 GPa，但不应该被忽略在更高的温度或压力。然而，静态自由能Fst必须始终完全包括TS连续统中的热激发效应。等熵状态方程的结果与最近在国家点火装置（NIF）进行的高达1,400 GPa的斜坡压缩实验的数据吻合得很好。
2021-02-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
