Phonon dispersion of MoS$_2$
过渡金属二硫属化物如MoS $_2$、MoSe $_2$、WS $_2$和WSe $_2$近年来引起了极大的兴趣。它们是具有高度各向异性特性的范德华晶体，这允许单个层的剥离。它们卓越的物理性能使其在光电、自旋电子和谷电子器件中具有很好的应用前景。声子是许多基本物理过程的基础，如载流子和自旋弛豫或激子动力学。然而，在这些材料中的完整的声子色散关系的实验数据是缺失的。在这里，我们提出了声子色散的块状MoS $_2$的布里渊区的高对称方向，确定通过非弹性X射线散射。我们的研究结果强调了二维性质的MoS $_2$。在第一性原理计算的支持下，我们确定了声子位移模式，对称性和散射强度。这些结果将为今后的实验和理论工作奠定基础，这些工作涉及电子-声子相互作用、谷间散射以及相关二维材料中的声子。
2018-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-phonon dispersion in magnetic materials
电子自旋和晶格振动之间的微观耦合是负责从简单磁体中的形态效应到多铁性尖晶石和赤铁矿中的磁介电耦合的一系列奇异性质。传统上，单个自旋-声子耦合常数被用来表征晶格对自旋的影响程度，但它很难完全捕捉到新的电磁行为。在这里，我们引入了自旋-声子色散的概念，以沿着声子晶体动量方向投影自旋矩变化，因此可以映射出整个自旋变化。与声子色散不同的是，自旋-声子色散具有正负两个频率分支（即使在平衡基态），分别对应于自旋增强和自旋减少。我们对bcc Fe和hcp Co的研究表明，自旋力矩阵，即自旋矩的二阶空间导数，与振动力矩阵相似，但其对角元素小于非对角元素.这导致了独特的自旋-声子色散。自旋-声子色散的概念将磁性材料中的传统Elliott-Yafet理论扩展到磁性材料中的整个布里渊区，从而为CoF $_2$和NiO等系统中的激发态打开了大门，其中在THz范围内检测到强自旋-晶格耦合。
2022-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferroics: magnetic-compass lattice and optical phonon dispersions of dipolar crystals
我们报告一个简单的安全和有吸引力的教学演示磁罗盘，有利于直观的理解的概念，铁磁性和铁电性不单独从偶极-偶极相互作用。计算了3维简单立方偶极晶体和2维正方晶格偶极晶体的声子色散关系。后者的计算与证实反铁基态结构的罗盘演示相对应。讨论了三个光学声子频率的求和规则。还说明了纵光学声子的数学非解析性。
2006-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Dispersion of Mo-stabilized $γ$-U measured using Inelastic X-ray Scattering
我们测量了钼稳定的$γ-$ U的室温声子谱。色散曲线在H点q=[1/2，1/2，1/2]附近显示出不寻常的软化，这可能是由于$γ-$ U相的亚稳性或强的电子-声子耦合。在区域中心附近，频散曲线与理论吻合良好，但在远离区域中心处观察到显著差异。与理论和高温中子散射相比，实验声子态密度向更高的能量移动。$γ$ -UMo的弹性常数与体心立方元素金属的弹性常数相似。
2019-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Time-Resolved Phonon Dispersions of Thermally Excited Graphite at the Nanoscale
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
本研究结合动量分辨振动EELS与脉冲激光加热、同步门控电子探测，实现纳米尺度下石墨热激发的时间分辨声子色散测量，揭示温度对声子支的影响，为相关动力学探测提供新途径。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Dispersion Effects and the Thermal Conductivity Reduction in GaAs/AlAs Superlattices
利用精确的晶格动力学模型，对实验观察到的（GaAs）_n/（AlAs）_n（或n × n）超晶格（2x2）、（3x 3）和（6x6）结构的热导率沿生长轴的数量级减小进行了理论研究.由于超晶格的几何形状的声子色散关系的修改导致平坦的声子分支，因此较低的声子速度。这种效应被证明占的导热系数的三分之一的减少相对于体GaAs沿生长方向;其余的是可归因于声子寿命的减少。色散相关还原对温度（100 < T <300 K）和n相对不敏感。声子寿命的减少是最大的（2 × 2）结构和更大的界面散射一致。热导率的降低被证明是明显更敏感的GaAs/AlAs力常数的差异比那些与分子质量。
2000-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the "Waterfall" Effect in Phonon Dispersion of Relaxor Perovskites
钙钛矿弛豫铁电体PZN：8%PT的非弹性中子散射研究阐明了先前报道的低频横向声子色散曲线上的不寻常扭结（称为“瀑布”效应）的起源。我们表明，它的位置取决于布里渊区的选择，其位置的极性纳米区域的大小的关系是非常不可能的。观察解释的框架中的一个简单的模型耦合阻尼谐振子代表的声学和光学声子分支。
2003-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Measuring phonon dispersion at an interface
在异质界面的平移对称性的破坏导致出现新的声子模式本地化界面附近。这些界面声子在器件中的热/电输运性质中起着重要作用，特别是在微型器件中，其中界面可以支配器件的整个响应。因此，界面处的声子色散的知识对于器件设计和优化是高度期望的。虽然理论工作已经开始了几十年前，实验研究是完全缺席，由于在实现探测局域声子模式所需的综合空间，动量和光谱分辨率的挑战。在这里，我们使用电子能量损失谱在电子显微镜直接测量本地声子态密度和界面声子色散关系的外延CBN-金刚石异质界面。除了体声子模式，我们观察到声学和光学声子模式本地化的接口，和模式隔离远离接口。这些特征仅出现在界面周围约1 nm内。实验结果可以很好地再现从头计算。我们的研究结果提供了在异质界面晶格动力学的见解，应该是实际上有用的热/电工程。
2021-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion of confined optical phonons in semiconductor nanowires in the framework of acontinuum approach
在几年前发展起来的理论的基础上，讨论了Ge（Si）原型半导体纳米线的受限光学声子。在目前的工作中，这一理论适用于非极性材料，并推广到声子色散定律涉及波矢中的线性和二次项的情况。治疗被认为是沿着连续介质模型的线路，并导致耦合微分方程描述混合性质的振荡系统。将纳米线模型化为无限长圆柱体，得到了基本方程的解，从而得到了长波长光学声子的描述，这与实验数据和原子模型的计算结果更加吻合。所提出的理论应用于计算的光学声子在Ge纳米线。我们得到了各种光学声子模的色散曲线。在形变势近似下，我们还对模式进行了归一化，并讨论了电子-声子相互作用。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Unfolding: A program for unfolding phonon dispersions of materials
我们提出声子展开，一个用于展开声子色散的Fortran 90程序。该方法利用广义投影算法展开声子色散，原则上可用于任何类型的原子系统。因此，我们目前的程序提供了一个非常有用的工具，声子色散和振动模式分析的表面重建，原子点缺陷，合金和玻璃。
2016-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio Phonon Dispersions for PbTe
我们报告第一性原理计算的声子色散的PbTe的观察到的结构和压缩。在实验晶格参数下，我们发现在带中心处的光学分支接近不稳定性，这与实验观察一致。这种模式也有很强的体积依赖性，它被压缩迅速地从不稳定性中赶走。讨论了这些结果与材料的热导率的关系。
2008-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Systematic Absences of Optical Phonon Modes in Phonon Dispersion Measured by Electron Microscopy
本研究利用扫描透射电子显微镜中的动量分辨振动光谱学，发现单层石墨烯在特定Γ点处光学声子信号系统性缺省，理论分析表明其源于不同基态原子散射波的完全相消干涉，该现象为材料局部振动性质的实验评估提供了新见解。
2024-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Lenosky's energy and the phonon dispersion of graphene
我们计算了由T. Albersky等人（Nature 355，333（1992））对晶格的自由能进行了计算。该模型不仅考虑了通常的键弯曲和拉伸项，而且还考虑了pz轨道可能的错位。我们将我们的结果与文献中使用的模型和现有的实验数据进行比较。我们表明，虽然这个模型提供了一个很好的描述在石墨烯的弯曲模式，一个额外的长期的能量是需要的，它能够正确地再现完整的声子色散超过伽马点。
2009-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Dispersion Relation, High-Pressure Phase Stability and Thermal Expansion in YVO4
正钒酸盐可用作固定放射性废物的主体基质。这些材料的热力学稳定性对于它们在高温高压环境中的应用至关重要。有必要研究整个布里渊区中的声子，超出先前拉曼和红外实验中可获得的区中心声子。我们已经进行了广泛的中子非弹性散射实验，得到的声子色散关系的YVO 4高达65毫电子伏的高能量转移，使用单晶，这可能是第一次在任何orthovanadate化合物报道。所测得的声子色散关系与我们的第一性原理密度泛函理论以及壳模型计算结果符合得很好。锆石和白钨矿中声子模的压力依赖性计算结果表明，在高压下，声子模不稳定，违反了玻恩稳定性准则，这可能导致YVO4在高压下的不稳定性。我们还计算了大的各向异性的热膨胀行为，这是由各向异性的弹性和模式Grüneisen参数的差异。
2019-02-21 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of phonon and thermodynamic properties of AlRE (RE= Y, Gd, Pr, Yb) intermetallic compounds
采用准谐近似下的密度泛函理论和密度泛函微扰理论研究了稀土铝金属间化合物AlRE（RE=Y，Gd，Pr，Yb）B2型结构的声子和热力学性质.讨论了声子谱和声子态密度，包括声子分态密度和声子总态密度。结果表明，在高频下，态密度主要由Al态组成。得到了各种量的温度依赖性，如热膨胀，定容定压热容，等温体积模量，和熵。讨论了电子对比热的贡献，结果表明热电子激发对热性质的影响是不重要的。
2011-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Dispersion Calculation for Binary Alloys Using WDM Approach
采用密度泛函理论（DFT）计算研究了AgPd、Ni55Pd45、Ni95Pt05和Cu0.715Pd0.285金属间化合物的晶格动力学。利用加权动力学矩阵（WDM）计算了两个对称方向上的声子色散和声子态密度，并与虚晶近似（VCA）、超原胞方法和中子非弹性散射实验结果进行了比较。讨论了质量、力常数涨落和Ag浓度对AgPd晶格动力学的影响，并将WDM方法与超原胞方法进行了比较。通过WDM方法得到了金属间化合物中不同原子对之间的平均第一近邻（1NN）力常数。基于我们的结果，WDM方法与超原胞方法和中子散射实验数据吻合得很好。VCA在某些情况下高估，在其他情况下低估，第一原理频率。
2020-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Band Structure and Thermal Transport Correlation in a Layered Diatomic Crystal
为了阐明晶体的结构、热导率和声子色散特性之间的关系，对具有不同质量比的层状双原子Lennard-Jones晶体进行了分析。利用晶格动力学理论和分子动力学模拟预测了声子色散曲线和热导率。分层结构产生的方向依赖性的热导率低于那些预测的密度趋势单独。使用一组新的带图度量，这是用来评估声学声子和光学声子的热导率的贡献的色散特性进行量化。热导率随着声学模式的范围的增加而增加，并且随着阻带的范围的增加而减小。的热导率的带图度量的灵敏度是最高的在低温下，那里有较少的非谐散射，表明分散在该政权的热传输中起着更突出的作用。我们建议色散度量（i）提供色散和非谐散射对热输运的相对贡献的间接测量，以及（ii）将标准热导率结构-性质关系与结构-色散和色散-性质关系解耦，为更好地理解底层物理机制提供机会，并为材料设计提供潜在工具。
2006-06-06 cond-mat.mtrl-sci
$\textit{Ab initio}$ anharmonic thermodynamic properties of cubic CaSiO$_3$ perovskite
本文采用$\textit{ab initio}$方法研究了立方相钙钛矿结构CaSiO $_3$（CaPv）在下地幔压力和温度范围内的热力学性质。我们计算整个布里渊区的非谐声子色散利用声子准粒子的方法，其特征在于声子频率的固有温度依赖性，并在原则上，捕获完整的非谐性。这种温度依赖性的声子色散被用来计算$\textit{ab initio}$自由能的热力学极限（$N \rightarrow \infty$）内的声子气体模型的框架。精确的自由能计算使我们能够研究立方CaPv的热力学性质和热状态方程，其中非谐效应被证明。本方法为探索高温高压下强非谐材料的相界、热力学和热弹性性质提供了一种重要的理论方法。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Non collinear Magnetism and Phonon Dispersion Relation in Vacancy Induced Phosphorene Monolayer
采用基于rst原理的从头算方法研究了磷分子单分子膜的电子、磁性和线性声子色散行为。磷烯单层膜是一种半导体系统，其禁带宽度随尺寸变化。空位被用来研究单分子层体系的几何和物理行为。计算中包括了纯单层、空位诱导单层和空位诱导掺杂单层。通过优化算法很好地检查了掺杂剂浓度，以保持单层系统的稀磁半导体行为。态密度和分态密度表示系统中各个轨道的贡献。在空位态和掺杂空位态中观察到带闭合性质，表明了扰动相的闭合致密态和金属行为。计算中同时考虑了反铁磁有序和铁磁有序，得到了这两种有序对系统物理性质的影响。根据声子振动态密度和线性色散关系，通过具有线性色散关系的费米面映射了朗道能级分布。线性声子态密度的结果与电子态密度的结果一致。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Phonon spectrum, thermal expansion and heat capacity of UO$_2$ from first-principles
我们报告的声子色散谱，热膨胀，二氧化铀的热容的第一性原理计算。所谓的直接方法，准谐波近似的基础上，被用来计算电子结构的密度泛函框架内的声子频率。在理论平衡体积下计算的声子色散与实验色散吻合得很好。计算的声子态密度（DOS）比较合理，以及与测量数据，也计算的频率的拉曼和红外有源模式，包括LO/TO分裂。为了研究声子频率的压力依赖性，我们计算了几个晶格常数的声子色散。我们计算的声子谱表明由压力引起的光学和声学模式之间的间隙的开放。考虑声子对总自由能的贡献，用{ \it ab initio}计算了UO $_2$的热膨胀系数和热容.这两个量与温度高达约500 K的实验数据吻合得很好。
2011-10-05 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the dispersion of surface phonons of the unreconstructed and reconstructed Pt(110)
本文用密度泛函理论在局域密度近似下计算了Pt（110）的表面声子色散曲线，并用模守恒赝势在混合基近似下计算了Pt（110）的表面声子色散曲线。调用线性响应理论，并且考虑未重建的和缺失的行（1x2）重建的表面。我们发现，重建不是由声子不稳定性。大多数观察到的（1x2）结构的声子模式可以理解为（1x1）布里渊区到（1x2）表面的简单折叠。表面重构时声子频率的最大变化发生在（001）方向的带边界附近。详细比较了（1x1）和（1x2）表面的原子力常数以及它们的体相对应物，表明在三层之后达到体相值。我们的计算很好地再现了在块体中沿（110）方向观察到的Kohn反常。我们在表面上没有发现相应的效果。
2005-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Optical-like interference control polar-phonons dispersions in 2D materials
Imec（imec研究所）
利用镜像电荷框架，揭示介电边界条件通过类光学干涉控制二维材料极性声子色散，可恢复LO-TO分裂或面外模式等效现象。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Generalized thermodynamic closure in ultrafast phonon dynamics
Max-Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Leiden University（莱顿大学）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）
研究通过实验展示共振驱动声子模式可被广义热力学描述，揭示超快响应与能级激发扩散的关系，为驱动声子的热力学扩展 regime 提供新框架。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Raman and Infra-red properties and layer dependence of the phonon dispersions in multi-layered graphene
对称群分析应用于分类的声子模式的$N$ -堆叠石墨烯层（NSGL的）与AB-和AA-堆叠，特别是它们的红外和拉曼特性。在多层振动模型中计算了各种声子模式的色散，该模型从石墨烯的晶格振动势推广到包括NSGL中的层间相互作用。解释了实验报道的层内光学C-C伸缩模频率随层数变化的红移现象。一个有趣的低频层间光学模式被揭示为拉曼或拉曼红活性分别在偶数或奇数NSGL的。其频移对层数敏感，在10层左右达到饱和。
2008-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Acoustic impedance and interface phonon scattering in Bi$_2$Te$_3$ and other semiconducting materials
我们提出的第一性原理计算的声子色散的Bi 2 Te 3和讨论这些关系的声学声子界面散射在陶瓷中。声子色散与已知的中子散射的光学模式。我们发现广义梯度近似和局部密度的声学分支的结果之间的差异。这是当使用广义梯度近似时，Bi2Te3结构中的范德华键合间隙的人工压缩的结果。结果局域密度近似计算提供了一个更好的描述Bi $_{2}$ Te $_{3}$的声子色散。声频散的一个关键特征是速度中存在强各向异性。我们开发了一个模型，在陶瓷中的声波各向异性的界面散射，并将其应用到Bi_2Te_3和PbTe和金刚石比较。
2012-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Unified description of exciton, phonon and plasmon dispersions in 2D materials from an optical conductivity approximation
Università di Roma La Sapienza（罗马第一大学）；Istituto Nanoscienze – CNR, S3（意大利国家研究委员会纳米科学研究所）；CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）
本文提出光学电导率近似（OCA）统一框架，仅用q=0光学电导率描述二维材料中激子、声子和等离子体激元的线性色散，并在hBN和石墨烯上准确重现实验色散，提供高效计算低动量EELS数据的方案。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio phonon dispersion curves and interatomic force constants of barium titanate
用第一性原理方法计算了立方BaTiO_3的声子色散曲线，并与实验结果进行了比较。所得曲线与Yu和Krakauer [Phys.Rev.Lett. 74，4067（1995）]。他们揭示了相关的原子位移沿<100>链的铁电不稳定性的起源。一个简化的模型表明，当十几个排列的原子耦合时，会发生自发的集体位移。最近邻的Ti和O原子之间的纵向原子间力常数相对较弱，在相邻的细胞中的Ti原子之间的比较。然而，Ti和O位移之间的小耦合似乎是再现铁电不稳定性所必需的。
1997-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Towards a simplified description of thermoelectric materials: Accuracy of approximate density functional theory for phonon dispersions
本文采用基于密度泛函的紧束缚方法（DFTB）计算了几种二维材料和金刚石的声子色散关系。我们的目标是验证这种数值有效的方法是否提供足够准确的声子频率和群速度来计算可靠的热电性能。为此，将结果与可用的DFT结果和实验数据进行比较。为了量化给定频带的准确性，引入了描述符，该描述符总结了已经在谐波近似中可用的对晶格电导率的贡献。我们发现，DFTB预测强烈依赖于所采用的排斥对势，这是一个重要的先决条件，这种方法。对于碳基材料，准确的对电位被识别，并导致错误的描述符是相同的顺序不同的本地和半本地DFT方法之间的差异。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Landauer vs. Boltzmann and Full Dispersion vs. Debye Model Evaluation of Lattice Thermal Conductivity
使用声子的全色散描述，体硅和Bi2Te3的热导率进行评估，使用Landauer方法和相关的传统方法的基础上的玻尔兹曼输运方程。提出了一种从测量的热导率和给定的声子色散中提取定义明确的平均声子平均自由程的方法。所提取的平均自由程具有很强的物理意义，与简单的估计有很大区别。使用简化的色散模型的声子进行了讨论，它表明，必须使用两个不同的德拜温度来处理的比热和热导率（类似于两个不同的有效质量需要描述的电子密度和电导率）。一个简单的技术来提取这两个德拜温度的方法进行了讨论。
2010-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Beta-PtO2: Phononic, thermodynamic, and elastic properties derived from first-principles calculations
β-PtO 2是一种有用的过渡金属二氧化物，但其基本的热力学和弹性性质尚未得到研究。利用第一性原理计算，我们系统地研究了β-PtO 2的结构、声子、热力学和弹性性质。利用声子谱和振动态密度研究了压力下β-PtO 2的晶格动力学和结构稳定性。β-PtO 2的光学模式的振动频率随压力升高而增加;这一结果与现有的实验数据相当。然后，在声子计算的基础上，确定了热容和它们的压力响应。研究了德拜温度与压力的关系，并从两个不同的方面对结果进行了比较。通过Voigt-Reuss-Hill近似估计β-PtO 2的弹性模量。β-PtO 2的体积模量随压力线性增加，但剪切模量几乎与压力无关。我们的研究表明，弹性刚度系数C44，C55和C66起主要作用的剪切模量的缓慢变化。
2019-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity of BAs under Pressure
由于砷化硼（BAs）特殊的声子色散，其热导率被认为受声子散射选择规则的影响。压缩的BA导致显着的变化，声子色散，这使得测试的第一原理理论的声子色散如何影响三，四声子散射率。这项研究报告的导热系数从0到30 GPa的BA。用金刚石对顶砧装置测量了BA的热导率与压力的关系。与典型的非金属晶体形成鲜明对比的是，观察到BA具有低于30 GPa的压力无关的热导率。非金属晶体的热导率通常在压缩时增加。不寻常的压力独立的BAs的热导率显示声子色散特性和三，四声子散射率之间的重要关系。
2023-02-16 cond-mat.mtrl-sci
A New Approach to Phonon Anharmonicity
报道了一种通过从头计算Hellmann-Feynman力来计算声子色散曲线的非谐峰的方法，该方法由一系列具有实际原子位移的超原胞得到，这些位移对应于给定的温度。得到的声子色散带能够表征非谐峰的位置和形状。作为例子，该方法适用于立方PbTe和钙钛矿MgSiO_3晶体。
2015-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Effect on Phonon Dispersion Stability of Zirconium by Machine Learning-driven Atomistic Simulations
众所周知，传统的谐波晶格动力学不能应用于在0 K下能量不稳定的晶体，例如高温体心立方（BCC）相的晶体Zr。预测有限温度下的声子谱需要计算三阶、四阶甚至更高阶的力常数，然而，确定不同材料的势能面的泰勒展开应截止到哪一阶仍然具有挑战性。另一方面，分子动力学本质上包括任意阶的声子非谐性，然而，它的准确性受到所使用的经验势场的严重限制。利用机器学习方法，建立了锆晶体六方密排相和体心立方相的原子间相互作用势。开发的势场准确地捕捉能量-体积关系，弹性常数和声子色散。发现体心立方结构的不稳定性源于势能面的双势阱形状，其中局部极大值位于不稳定的平衡位置。体心立方相在高温下的稳定性是由于双阱中原子振动引起的低对称性极小值的动态平均。然后进行分子动力学模拟，以随机取样的势能面，并计算在高温下的声子色散。利用分子动力学模拟在1188 K成功地捕获了BCC-Zr中的声子重整化。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Near Kohn anomalies in the phonon dispersion relations of lead chalcogenides
我们提出了从头算声子色散关系的三个铅硫族化合物PbS，PbSe，和PbTe。声学分支与非弹性中子散射数据非常吻合，比热的计算与实验数据吻合得很好。由于近铁电性的铅硫属化物的横向光学分支在伽马的显着的最小定性再现。此外，我们发现一个明显的倾角在纵向光学分支在伽马。这种下降以前被解释为“自由载流子”的影响（由于杂质的存在）。计算表明，它仍然存在于纯铅硫族化物的情况下。我们将这种下降解释为“近科恩异常”，它与高对称点L处的小电子带隙有关。
2009-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Four-dimensional Vibrational Spectroscopy for Nanoscale Mapping of Phonon Dispersion in BN Nanotubes
直接测量单个纳米结构中的局部声子色散可以极大地促进我们对其电学、热学和力学性质的理解。然而，这样的实验测量需要极高的探测灵敏度和组合的空间，能量和动量分辨率，因此一直是难以捉摸的。在这里，我们开发了一种基于单色扫描透射电子显微镜（STEM）的四维电子能量损失谱（4D-EELS）技术，并提出了在单个氮化硼纳米管（BNNT）的位置依赖的声子色散测量。我们的测量结果表明，多壁BNNT晶体的非折叠声子色散与六方氮化硼（h-BN）晶体接近，表明层间耦合和弯曲的几何形状对声子色散没有实质性的影响。我们还发现，声学声子是非常敏感的动量相关的缺陷散射，而光学声子是不太敏感。这项工作不仅提供了有益的见解BNNT的振动特性，但也展示了发展的4D-EELS技术在纳米声子色散测量的巨大前景。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Physically founded phonon dispersions of few-layer materials, and the case of borophene
越来越多的理论计算少层材料已报告的非零声速的所有三个声学声子模式。与这些报告相反，在这里，我们表明，原子描述的少层材料的最低声子色散分支应该是二次的，这可能会对计算的性能，如热导率有显着的后果。通过根据内部坐标重新制定原子间力常数（IFC），我们发现IFC之间的微妙平衡是造成这种二次性的原因。这种平衡在从头计算中很难获得，即使所有的对称性都是后验数字化的，但它在我们的方法中自然出现。我们证明了在硼氢化钠的情况下，一个非常微妙的修正从头IFC产生物理正确的二次色散的现象，而其余的光谱几乎不变。然而，这种二次性对计算的晶格热导率有重大影响，在硼氢化物的情况下，热导率变化超过2倍，并且当微妙的IFC校正到位时，反转其各向异性。
2016-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Advanced Post-Processing Techniques of Molecular Dynamics Simulations in Studying Strong Anharmonic Thermodynamics of Solids
虽然在低温下具有小非谐性的材料的振动热力学已经基于谐波声子近似得到了很好的理解;在高温下，这种理解必须适应声子如何与其他声子或其他激发相互作用。我们将看到，声子-声子相互作用引起有趣的耦合问题，并从根本上改变材料的平衡和非平衡性质，例如，材料的热膨胀、热力学稳定性、热容、光学性质、热输运和其它非线性性质。尽管非谐晶格动力学非常重要，但迄今为止人们对它的认识还很有限，大多数晶格动力学的研究仍然依赖于调和或准调和模型。近年来，随着计算模型的发展，分子动力学模拟中的原子轨道可以提取非谐信息。例如，振动能谱，有效势能面和声子-声子相互作用通道可以从这些随机轨道中导出。这些相互依赖的方法被用来成功地揭示强非谐波现象，而传统的谐波模型则严重失败，例如，赤铜矿的负热膨胀和金红石的高温热稳定性。
2015-10-19 cond-mat.mtrl-sci
The phonon dispersion of graphite revisited
我们回顾了石墨声子色散关系的计算和测量。采用密度泛函理论的第一性原理计算与实验数据基本一致，因为动力学矩阵的长程特性得到了适当的考虑。平面波基的计算结果表明，对于面内光学模，广义梯度近似（GGA）比局域密度近似（LDA）的计算结果低2%，与实验结果吻合得更好.动力学矩阵的长程特性限制了力常数方法的有效性，这些方法只考虑与少数相邻原子的相互作用。然而，通过拟合力常数的从头算色散关系，我们表明，流行的第四近邻力常数的方法产生一个很好的适合低频模式和适度良好的拟合（最大偏差为6%）的高频模式。此外，如果考虑次近邻相互作用的非对角力常数，则可以再现高频色散的所有定性特征，最大偏差减小到4%。我们提出的新参数作为一个可靠的基础，在石墨纳米结构，特别是碳纳米管的声子的经验模型计算。
2004-04-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al$_{3}$Ta compound under high pressure
采用密度泛函理论结合准谐波近似模型研究了L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta的声子、弹性和热力学性质。声子能带结构的计算结果表明，L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta在0 ~ 80 GPa压力范围内具有动力学稳定性，这是由于没有虚频的存在.分析了弹性常数$C_{ij}$、体积模量$B$、剪切模量$G$、杨氏模量$Y$、$B/G$和泊松比$ν$的压力依赖性。的弹性常数是满足机械稳定性标准的外部压力为80 GPa。弹性性能的研究结果表明，Al $_{3}$ Ta化合物具有较高的硬度，在较高的压力下，改善的延展性和塑性。此外，我们系统地研究了热力学性质，如德拜温度$Θ$，热容$C_{p}$，和热膨胀系数$α$，并提供热参数与压力之间的关系。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Phonon dispersion unfolding in the presence of heavy breaking of spatial translational symmetry
声子色散展开方法对于获得隐藏的布洛赫对称性并将理论结果与实验谱进行比较（例如，非弹性中子散射、非弹性X射线散射、拉曼）。在本文中，我们提出了一种方法来展开声子色散。这种方法的主要优点是能够处理具有严重破坏空间平移对称性的系统。用纯金刚石、Si替代金刚石和C空位金刚石验证了其有效性。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modeling of the phonon dispersion and lattice properties of free-standing <100> Si nanowires
采用<100>基于原子力常数的修正价力场（MVFF）方法对硅纳米线（SiNW）中的声子色散进行了模拟。该模型复制体硅声子色散非常好。在硅纳米线中，除了四个类似声学的分支外，还出现了许多平坦的分支，这表明这些纳米线中存在强烈的声子约束，并强烈影响其晶格性质。的声速（Vsnd）和晶格热导率（kl）的减少，而由于增加的声子约束和表面体积比（SVR）的比热（Cv）增加的导线横截面尺寸减小。
2010-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon dispersion and lifetimes in MgB2
本文用非弹性X射线散射方法测量了MgB_2单晶中沿γ-A、γ-M和A-L方向的声子色散和线宽。我们用密度泛函理论计算了电子-声子耦合和非简谐性对线宽的影响，得到了与实验非常一致的结果。沿γ-A线发现E_2g声子模的反常展宽。对线宽的主要贡献总是电子-声子耦合。
2003-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon dispersion of quantum paraelectric SrTiO3 in electric fields
本文通过中子散射研究电场对量子顺电体SrTiO3声子色散的影响，发现八面体旋转与电极化弱耦合，并揭示声学模式及垂直极化声子的非线性耦合迹象。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of structural, elastic, electronic, phonon dispersion relation and thermodynamic properties of orthorhombic CaZrS$_3$ for optoelectronic applications
本文通过第一性原理计算研究正交相CaZrS$_3$的结构、弹性、电子、声子和热力学性质，证实其动力学稳定且具有韧性，为其光电应用提供理论依据。
2023-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and thermodynamics of bcc vanadium at high pressures
采用第一性原理线性响应线性muffin-tin-orbital方法，研究了立方晶系钒的晶格动力学和热力学随温度和压力的变化。计算的声子态密度（DOS）显示出很强的温度依赖性，不同于非弹性中子散射测量，声子态密度显示出从室温到1273 K几乎没有变化。我们得到的亥姆霍兹自由能包括电子和声子的贡献，并计算各种状态方程的属性，如体积模量和热膨胀系数。已与现有的实验测量进行了详细的比较。
2006-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion of incoherent spectral features in systems with strong electron-phonon coupling
我们研究了掺杂载流子与声子强耦合系统的（逆）光电发射。利用绝热近似，我们发展了一种计算光谱的方法。这种方法对于在初始状态下可以忽略电子-声子耦合的系统特别简单，例如，未掺杂的t-J模型然后，该理论自然地解释了为什么电子-声子耦合只导致在没有电子-声子耦合的情况下计算的光谱加宽，而不改变色散。这是在协议与最近的角度分辨光电子能谱（ARPES）未掺杂的铜酸盐，它支持强电子-声子相互作用的解释。该理论还表明，对于在初始状态下具有强电子-声子耦合的系统，结果通常不能与没有电子-声子耦合的情况下获得的光谱相关联。
2004-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modified valence force field approach for phonon dispersion: from zinc-blende bulk to nanowires
正确估计超尺度CMOS和热电半导体器件的热特性需要在这样的结构中进行精确的声子建模。本文详细介绍了用改进的价力场方法计算锌半导体中声子色散的方法。在引入适当的边界条件后，将模型从体材料扩展到纳米线材料。声子计算的计算需求随着导线横截面尺寸的增加而迅速增加。结果表明，纳米线的声子谱与体分散体有很大的不同。这表现在这些导线中不同的物理和热特性的形式上。我们相信，这种模型和方法将证明有利于在下一代超尺度半导体器件的晶格动力学的理解。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon dispersion, Raman spectra and evidence for spin-phonon coupling in MnV$_2$O$_4$ from first-principles
尖晶石结构中的MnV $_2$ O $_4$已知表现出耦合的轨道和自旋有序，并且其拉曼光谱在其低温相中显示出有趣的异常。为了解释这种行为，涉及耦合自旋和声子的目标，我们确定在这里的自旋-声子耦合MnV $_2$ O $_4$从其声子谱的理论分析和它们的依赖于自旋有序和电子相关性，从第一性原理密度泛函理论计算。使用这些在分析的基础上的朗道类理论，我们发现的机制，在其低温阶段观察到的拉曼异常。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous behavior in the phonon dispersion of the (001) surface of Bi$_2$Te$_3$ determined from helium atom-surface scattering measurements
我们利用氦原子-表面非弹性散射测量了拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$表面上沿高对称方向的低能声子色散。结果表明，一个特定的低频分支经历了明显的模式软化归因于狄拉克费米子准粒子和声子之间的相互作用的表面。这种模式软化构成了声子自能实部的重整化。我们通过希尔伯特变换获得虚部，从而获得寿命信息。在这样做时，我们能够计算平均分支特定的电子-声子耦合常数$<λ_ν> = 1.44$。
2013-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Free carrier effects in gallium nitride epilayers: the valence band dispersion
从极化带间磁反射率中的高指数磁激子态的观察中推导出GAN中的A-价带的色散，并且发现其具有强烈的非抛物性，质量在1.2-1.8 m_{e}范围内。它与Kim等人[Phys.Rev.B56，7363（1997）]的理论非常吻合，这也给出了强的k依赖的A-价带质量。强的声子耦合导致在带隙以上的LO-声子能量处观察到的跃迁的淬灭和强的非抛物性。价带是从约化色散中减去电子贡献而推导出来的，该模型包括对电子-声子相互作用的全面处理。
2001-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon Coupling and Thermodynamic Behaviour in YCrO3 and LaCrO3: Inelastic Neutron Scattering and Lattice Dynamics
我们报告详细的温度相关的非弹性中子散射和从头晶格动力学研究磁性钙钛矿YCrO 3和LaCrO 3。Cr离子的磁中子散射随温度变化显著，在低动量转移区占主导地位。包括磁相互作用的Ab-Inito计算表明，磁相互作用对低能声子模和高能声子模都有重要影响。我们还表明，YCrO 3的非弹性中子谱模拟的磁振子谱从一个G型反铁磁系统，这是符合以前报道的化合物中的磁性结构。在这两种化合物的从头晶格动力学计算表现出各向异性的热膨胀行为的斜方晶系结构和预测负热膨胀沿晶体a轴在低温下。我们确定负责这种反常行为的非谐声子模式在LaCrO 3涉及低能量La的CrO 6八面体的振动和扭曲。
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Two Distinct Oxidation Dispersion Mechanisms in Pd-CeO2 Mediated by Thermodynamic and Kinetic Behaviors of Single Pd Species
本研究利用ESTEM和第一性原理计算揭示了Pd/CeO2中由单Pd物种热力学与动力学行为介导的两种氧化分散机制，阐明了不同温度下Pd1O4和Pd1O2物种对分散过程的阻碍或促进作用。
2024-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic Kohn Anomaly in Heavily Boron-doped Diamond
我们报告的非绝热Kohn异常硼掺杂金刚石的证据，使用联合的声子色散关系的理论和实验分析。我们表明，使用密度泛函微扰理论的声子的标准计算是无法重现的高分辨率非弹性X射线散射测量的高能量声子的色散关系。相反，通过考虑非绝热效应在多体场论框架内，我们得到了很好的协议与我们的实验数据。这一结果表明，在硼掺杂金刚石的声子色散关系的玻恩-奥本海默近似的故障。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Impact of the electron-electron correlation on phonon dispersions: failure of LDA and GGA functionals in graphene and graphite
我们使用各种从头算方法计算了石墨烯和石墨中选定声子模式的电子-声子耦合（EPC）。GW方法中包含的非局域交换相关效应使A $'_1$ { \bf K}模式的平方EPC相对于LDA和GGA近似中的密度泛函理论强重整化了近80 $%$。在GW中，A $'_1$ { \bf K}模式的声子斜率几乎是GGA和LDA中的两倍，与非弹性X射线散射和拉曼光谱的声子色散一致。混合B3 LYP泛函在{ \bf K}处高估EPC约30%。在Hartree-Fock近似下，石墨烯结构在{ \bf K}处的A $'_1$声子之后的畸变下显示不稳定性。
2008-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
