Comment on "First order amorphous-amorphous transformation in silica"
在最近的一封信（物理学。84，4629（2000）），Lacks提出了在T=0时二氧化硅中的一级无定形-无定形转变的证据。他计算了108个SiO2单位样品的压缩和连续解压缩路径上的自由能。两个分支的自由能互相交叉，这被解释为一级跃迁的证据。我们表明，这一结论并不遵循所示的数据，因为定性相同的现象是在一个模型中，一阶过渡不存在。
2001-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Predicting the Fracture Propensity of Amorphous Silica Using Molecular Dynamics Simulations and Machine Learning
Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University（康奈尔大学机械与航空航天工程学院）；Department of Engineering Mechanics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学工程力学系）
本文结合大规模分子动力学模拟与机器学习，揭示非晶二氧化硅局域原子结构、配位数变化与延展性、韧性及断裂位置之间的关系，为功能材料的原子级设计提供依据。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio simulation of photoinduced transformation of small rings in amorphous silica
我们用Car-Parrinello模拟方法研究了无定形二氧化硅中三元小环的光诱导相变。开环过程导致形成一对顺磁中心，即E'和非桥氧空穴中心（NBOHC），实验上已经提出在暴露于F2激光照射（在7.9 eV）的二氧化硅中发生。通过使用从头计算分子动力学中用于模拟稀有事件的新方案（Iannuzzi，Laio和Parrinello，Phys. Rev. Lett. 90，238303（2003）），我们已经确定了由自陷三重态激子诱导的3元环打开、NBOHC的迁移和一对稳定的E'和NBOHC顺磁缺陷的形成的转变路径。
2004-07-14 cond-mat.mtrl-sci
How glass breaks -- Damage explains the difference between surface and fracture energies in amorphous silica
CNRS, INSA Lyon（法国国家科学研究中心里昂国立应用科学学院）；Soft Matter Sciences and Engineering, CNRS, ESPCI Paris, PSL University, Sorbonne Université（软物质科学与工程，法国国家科学研究中心巴黎高等物理化工学院大学校、巴黎文理研究大学、索邦大学）
通过多尺度模拟揭示非晶硅中表面能与断裂能差异的机制，结合分子动力学与相场方法量化能量贡献，阐明脆性断裂机制。
2026-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Iron-silica interaction during reduction of precipitated silica-promoted iron oxides using in situ XRD and TEM
使用原位X射线衍射和像差校正的透射电子显微镜，以了解还原的机制和身份的铁（II）硅酸盐相，历史上已被指定为在这种材料中的铁-二氧化硅相互作用的原因，二氧化硅促进在氢中的铁氧化物的还原的效果进行了研究。在没有二氧化硅促进剂的情况下，赤铁矿通过磁铁矿还原为α-Fe。二氧化硅促进的无定形氧化铁通过稳定的磁铁矿和方铁矿相还原为α-Fe。在二氧化硅促进的氧化铁的还原过程中，当从Fe 2+还原时，Fe 0扩散出无定形二氧化硅促进的氧化铁基质，并与无定形Fe-O-Si基质共存。某些部分的方铁矿仍然难以还原为α-Fe，这是因为在剩余的氧化铁区域形成了一层含硅保护层。给予足够的能量，这种无定形Fe-O-Si材料形成有序的结晶铁橄榄石。
2021-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Glass shaping at nanoscale: Mechanical forming of brittle amorphous silica by engineered inelastic interaction of scanning electrons with matter
无定形二氧化硅在高温下发生粘塑性变形，这对于脆性玻璃是常见的。粘塑性变形的关键机制涉及原子间键切换，这是已知的热激活过程。在本研究中，借由扫描电子显微镜进行系统的原位压缩实验，观察到无定形二氧化硅在无热活化下的黏塑性变形。此外，延展性并不随着SEM电子束的加速电压和电流密度单调增加，而是在特定的加速电压和电流密度条件下（与射束关闭条件相比）最大化三倍。电子-物质相互作用的蒙特卡罗模拟表明，粘塑性变形的独特趋势与相互作用体积相关，即，材料中发生非弹性电子散射的区域。改变迁移的原子团簇的大小可以导致分子内键的重排，从而导致更持续的键切换。基于相互作用体积的电子束照射下的小规模无定形二氧化硅结构的机械成形可以建模与高精度支持的想法，这种相对低电压的电子束照射诱导的粘塑性变形技术具有很大的潜力，推进无定形二氧化硅结构的制造和开发电子束辅助制造共价键合的非金属材料。
2020-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Structural relaxation of E' gamma centers in amorphous silica
我们报告的实验证据存在的两个变种的E'伽马中心诱导在二氧化硅中的γ射线在室温下。这两种变体可以通过它们在顺磁共振谱中的线形的精细特征来区分。这些特征表明两个E' gamma的拓扑结构不同。我们发现一个热诱导的中心之间的相互转换的活化能约为34毫电子伏。提示也发现存在的最低能量的结构配置和一个亚稳态。
2002-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Rigidity-based approach to the boson peak in amorphous solids: from sphere packing to amorphous silica
与连续弹性体相比，玻璃具有大量过量的低频振动模式，即所谓的玻色子峰，这似乎与玻璃的几个关键特性相关，例如运输或脆性。我回顾最近的结果表明，玻色子峰是一个必要的后果，弱连接的固体。我解释了为什么在排斥球组件的玻色子峰移到零频率的压力降低到干扰阈值，并推导出相应的指数。我展示了这些想法如何捕捉到无定形二氧化硅的振动光谱的主要低频特征。这些结果扩展了菲利普斯的论点，在约束下的共价网络的玻璃共价网络是刚性的，或当相互作用是纯粹的径向的存在下，软盘模式。
2008-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Molecular Structures and Strength-Toughness of Silica and Quartz
本文利用非晶二氧化硅和晶体石英的分子结构预测其本征强度、断裂韧性与理论强度，将其均建模为晶体材料，并得到文献实验数据证实。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Water adsorption on amorphous silica surfaces: A Car-Parrinello simulation study
结合经典的分子动力学（MD）和从头算Car-Parrinello分子动力学（CPMD）模拟研究了水在无定形二氧化硅表面的吸附.从经典的分子动力学模型出发，生成了具有自由表面的SiO_2构型，并将其作为CPMD的起始构型。我们表明，这个反应的结果是在表面上形成两个硅烷醇基团。计算了反应的活化能，表明该反应是放热反应。
2005-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Effective interaction potential for amorphous silica from ab initio simulations
我们讨论了一种新的方法，可以从从头算轨迹获得有效的潜力。我们的方法包括拟合的加权径向分布函数从头算数据与模拟得到的有效势，并使用后者的参数作为拟合变量。作为一个案例研究，我们考虑的例子是无定形二氧化硅，一种材料，是高度相关的玻璃科学领域以及地质学。我们的方法是能够获得一个有效的潜力，提供了一个更好的描述方面的结构和热力学性质比由范Beest，克莱默，和范Santen提出的潜力，并已被非常频繁地用作无定形二氧化硅的模型。同时，我们也使用了所谓的“力匹配”的方法，提出了Ercolessi和亚当斯，以获得一个有效的潜力。我们证明，对于二氧化硅的情况下，这种方法不会产生一个可靠的潜力，并讨论这种失败的可能起源。
2015-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Gas Adsorption and Diffusion Behaviors in Interfacial Systems Composed of a Polymer of Intrinsic Microporosity and Amorphous Silica: A Molecular Simulation Study
采用巨正则Monte Carlo（GCMC）和分子动力学（MD）模拟方法研究了CO2、CH 4和N2在聚合物（PIM-1）和无定形SiO2组成的界面体系中的吸附和扩散行为.我们建立模型系统的混合基质膜（MMM）与PIM-1链夹在二氧化硅表面之间。使用GCMC模拟的气体吸附分析表明，气体分子被优先吸附在分布在二氧化硅表面附近的微腔中，导致与散装PIM-1相比，CO2，CH 4和N2的溶解度系数增加。与此相反，从MD模拟获得的扩散系数，然后使用双模式吸附模型校准显示不同的趋势，这取决于气体种类：CO2的扩散率降低MMM相比，PIM-1，而CH 4和N2的扩散率增加。这些差异归因于二氧化硅表面的竞争效应：由于链堆积破坏而出现较大的孔，这增强了气体扩散，以及气体分子与二氧化硅表面羟基之间的四极-偶极相互作用，这阻碍了气体扩散。前者对CH 4和N2扩散系数的影响较大，而后者对CO2扩散系数的影响较大，这是由于CO2和表面羟基之间存在较强的四极-偶极相互作用。这些发现增加了我们对PIM-1/二氧化硅界面附近的气体吸附和扩散行为的理解，这在实验研究中是无法获得的。
2022-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Pathways of bond topology transitions at the interface of silicon nanocrystals and amorphous silica matrix
采用分子动力学模拟方法研究了硅纳米晶嵌入非晶氧化物基体的界面化学行为。我们的研究结果表明，Si NC-氧化物界面是更多的参与比以前提出的计划，这是基于单纯的桥或双键。我们确定了不同类型的三配位氧配合物，以前没有注意到。的丰度和每个氧络合物的电荷分布被确定为NC大小的函数，以及它们之间的过渡。NC表面的氧化导致Si-Si键的拉伸应变，其仅在界面周围变得显著，而内核保持未应变。不像许多早期的报告中的接口结构，我们没有观察到任何双键。此外，我们的模拟和分析表明，通过这些三配位的氧配合物，不同的氧桥之间的界面键拓扑结构的演变。
2008-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Fe/Dy multilayers: a Monte Carlo investigation
我们用蒙特卡罗模拟研究了海森堡亚铁磁多层膜的磁性。本工作的目的是研究局部结构各向异性模型，这是一个可能的起源过渡金属/稀土非晶多层膜的垂直磁各向异性。我们已经考虑了一个面心立方晶格，其中每个位置都被一个经典的海森堡自旋占据。我们已经在我们的模型中引入了一小部分的结晶Fe-Dy纳米团簇的非晶多层膜的平均各向异性轴沿沉积方向。我们发现，在能量项的竞争发生在纳米团簇中的Dy原子的平均单轴各向异性和基质中的Dy原子的随机各向异性之间。
2006-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Glassy dynamics and crystalline local order in two-dimensional amorphous silica
通过重新参数化有效对势并利用笼状相对关联函数，本研究揭示了二维非晶二氧化硅在低温下存在两个Arrhenius区域及交叉区，并发现键取向序增长与纳米晶体域相关，为二维玻璃结构提供了新见解。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Molecular dynamics computer simulation of amorphous silica under high pressure
采用分子动力学（MD）计算机模拟方法研究了高压下二氧化硅熔体的结构和动力学性质。离子之间的相互作用是由一个成对的添加剂的潜力，所谓的CHIK潜力，这是最近提出的Carre等人。实验状态方程是很好地再现的CHIK模型。随着压力（密度）的增加，结构从四面体网络变为含有大量五重和六重Si-O配位的网络。在部分静态结构因子中，随着密度的增加，结构的这种变化反映在第一个尖锐衍射峰向更高的波数q移动，最终在密度约为4.2 g/cm^3时与主峰合并。作为压力的函数的自扩散常数示出了实验已知的最大值，发生在约20 GPa的压力附近。
2008-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
New insights into the origin of the first sharp diffraction peak in amorphous silica from an analysis of chemical and radial ordering
通过分析非晶二氧化硅中硅氧原子的化学序与径向序，揭示了第一锐衍射峰主要源于Si-O和O-O的化学序及近程径向壳相关性，并建立了径向峰与衍射峰位置的数学关系。
2024-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Enhanced Electronic Transport in Disordered Hyperuniform Two-Dimensional Amorphous Silica
无序超均匀性（DHU）是近年来提出的一种新的物质状态，在许多经典和量子多体系统中都观察到了。DHU系统的特点是消失的无限波长密度波动，并被赋予独特的新的物理性质。在这里，我们报告了原子尺度二维材料中无序超均匀性的首次发现，即，基于高分辨率透射电子显微镜图像的光谱密度分析，由单层原子组成的无定形二氧化硅。随后的模拟表明，所观察到的DHU是密切相关的强拓扑和几何约束引起的局部化学秩序的系统。此外，我们通过大规模的密度泛函理论计算表明，DHU导致几乎完全关闭的电子带隙相比，晶体对应物，使材料有效地金属。这与传统观点相反，传统观点认为无序通常会减少电子输运，并且是由于DHU状态中的拓扑缺陷引起的独特电子波局部化。
2019-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption induced by UV laser radiation in Ge-doped amorphous silica probed by in situ spectroscopy
本文研究了4.7eV脉冲激光辐照下，Ge掺杂a-SiO_2薄膜的光吸收特性。在紫外光谱范围内的吸收光谱测量期间和照射结束后，与原位技术，证明了吸收信号的增长，其轮廓的特征在于由两个主峰附近的4.5eV和5.7eV，其形状取决于时间。在曝光结束后几小时进行的电子自旋共振测量允许通过检测样品中激光诱导的顺磁Ge（1）和Ge-E'中心来完成通过光学吸收获得的信息。
2007-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Discovery of homogeneously dispersed pentacoordinated Al(V) species on the surface of amorphous silica-alumina
铝物种在硅铝基材料表面的分散和配位是控制其催化活性和选择性的关键。Al（IV）和Al（VI）分别是二氧化硅网络和氧化铝相中Al物种的两种常见配位。Al（V）在自然界中是罕见的，并且迄今为止仅在氧化铝相或含有氧化铝的界面中发现，这种行为对Al（V）物质在二氧化硅-氧化铝表面上的分散、群体和可及性产生负面影响。这种限制限制了二氧化硅-氧化铝基催化剂的发展，特别是因为Al（V）已被证实作为酸反应和单原子催化剂的高活性中心。在这里，我们报告的直接观察高人口的均匀分散的Al（V）物种在无定形二氧化硅-氧化铝在没有任何散装氧化铝相，通过高分辨率TEM/EDX和高磁场MAS NMR。固态27 Al多量子MAS NMR实验明确地证明了大多数Al（V）物种独立于氧化铝相形成，并且在表面上可接近客体分子。这些物种主要转移到Al（VI）物种与部分形成的Al（IV）物种后，吸附水。的NMR化学位移和它们的配位转换与水的吸附和不匹配，在DFT计算得到的预测簇。本研究中的发现不仅提供了铝配位性质的基础知识，而且为开发高效催化剂铺平了道路。
2016-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of anharmonicity on the thermal conductivity of amorphous silica
在导热系数的计算中，适当地考虑非谐性是很重要的。然而，非谐性如何影响非晶材料的热传导仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们揭示了非谐性的作用，非晶二氧化硅（a-SiO2）的热导率通过比较从谐波理论和非谐波理论预测的热导率。此外，我们还探讨了非谐波引起的频率偏移对热导率预测的影响。结果表明，用非谐理论（准谐Green-Kubo近似，QHGK）计算的热导率比用Allen和Feldman的谐理论计算的热导率高。与使用谐波振动频率计算的热导率相比，使用非谐波振动频率也导致更高的热导率。非谐性引起的频率偏移是在较高温度下a-SiO2的热导率的正温度依赖性的机制。对模式扩散系数的进一步研究表明，尽管非谐性对粒子的影响大于扩散子，但非谐性引起的热导率的增加主要是由于非谐性引起的扩散子扩散系数的增加。最后，发现扩散子与扩散子之间的互相关对a-SiO2的热导率贡献最大，而粒子主要通过与扩散子的协同作用对热导率做出贡献。这些结果提供了新的见解的性质，在a-SiO2的热传导。
2022-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Emergence of magnetism in bulk amorphous palladium
钯的磁性一直是许多研究和推测的主题。块状结晶钯是顺磁性的，具有高磁化率。压力下的钯和钯纳米团簇引起了人们对仔细研究其磁性的兴趣。在这里，我们报告的另一种可能性：钯可能成为一个巡回铁磁体在非晶体相在大气压下。原子钯是d $^{10}$元素，而块状晶体Pd是d $^{10-x}$（sp）$^{x}$材料;这与非晶材料中可能存在的“不饱和键”一起，可以解释本文报道的剩余磁性。本文介绍并讨论了块状非晶钯的磁效应。
2019-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ring-originated anisotropy of local structural ordering in amorphous and crystalline silicon dioxide
本文提出两种基于环的定量分析方法，揭示二氧化硅中环的几何特征与局部结构有序性，并发现环周围结构有序性的各向异性有助于中程有序性构建。
2023-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Character of the reaction between molecular hydrogen and silicon dangling bond in amorphous SiO_2
在不同温度下原位研究了激光照射非晶SiO_2（二氧化硅）中产生的硅悬挂键缺陷（E'中心）的扩散H2钝化。结果表明，E'心与H_2反应的活化能为0.38eV，反应动力学不受扩散限制。并与前人对二氧化硅中另一个基本的顺磁点缺陷--非桥氧空穴中心的研究结果进行了比较。此外，提出了与文献数据的表面E'中心，嵌入在二氧化硅薄膜中的E'中心的反应性质，并与理论计算进行比较。特别地，与表面E'心与H_2的反应性质的密切一致导致得出这样的结论：体E'和表面E'的种类与它们与分子氢的反应性质是不可区分的。
2007-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Role of hydrogen on the generation and decay of point defects in amorphous silica exposed to UV laser radiation
本实验博士工作涉及紫外激光照射非晶二氧化硅（二氧化硅）引起的点缺陷的产生和转化过程。研究依赖于几种光谱技术用于探测紫外激光对材料的微观损伤。然而，最具创新性的方法是原位测量与激光诱导点缺陷相关的吸收信号。这种技术产生新的信息的动力学缺陷的过程中，无法访问以前的作品仅基于静态测量的激光引起的损伤。结果表明，SiO_2在4.7eV激光辐照下的主要损伤机制是Si-H键的光解产生E ′中心（硅悬空键缺陷）。这一过程是通过激光的双光子吸收发生的，产生的E'心在很宽的温度范围内是不稳定的：事实上，Si-H的断裂产生了氢原子H和E'，因此，H原子二聚成H_2，H_2在玻璃中扩散，并与E'心反应，引起E'心的衰变。通过考虑激光诱导Si-H断裂和E'与H_2的同时反应之间的竞争，定量地模拟了激光诱导E'心的产生和衰减动力学。后者的反应进行了详细研究，在几个温度下：它的一些功能被发现受到无序的玻璃基质;此外，它的动力学被发现是激活限制，而不是扩散限制，相反，通常发现的扩散物种与点缺陷的反应。
2007-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Stability and Migration of Small Copper Clusters in Amorphous Dielectrics
我们用密度泛函理论研究了铜离子和小团簇嵌入无定形二氧化硅中的热力学稳定性和迁移。我们进行计算的统计独立的结构，以量化的作用，在非晶基体中的内在原子水平的变化影响的属性的合奏。在二氧化硅基质中的Cu离子的预测形成能为2.7+/-2.4 eV，显著低于结晶SiO2的值。有趣的是，我们发现，任何大小的铜簇是积极有利的孤立离子相比，表明金属簇的形成并不需要克服成核障碍，因为通常假设。我们还发现了一个广泛的分布的激活能Cu迁移，从0.4到1.1 eV。这项研究提供了深入了解纳米级金属簇在二氧化硅的电化学金属化电池存储器和光电子学的利益的稳定性。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci
A Combined Microbeam and Phase-Field Approach to Identify the Toughness and Ultimate Strength of Amorphous Silica
Nippon Electric Glass Co., Ltd.（日本电气玻璃有限公司）；CNRS, INSA Lyon（法国国家科学研究中心，里昂国立应用科学学院）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）；ESPCI Paris, PSL University, CNRS, Sorbonne University（巴黎高等物理化工学院，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Mines Saint-Etienne, Univ Lyon, CNRS（圣艾蒂安矿业学院，里昂大学，法国国家科学研究中心）
本研究结合微束试验与相场计算，提出测定非晶二氧化硅韧性和极限拉伸强度的新方法，可同时获取两类关键力学参数，弥补传统方法的局限。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Topological Signatures of Hardness and Structural Order in Network-Forming Materials
University of Edinburgh（爱丁堡大学）
该研究以成网材料为对象，引入连接价拓扑描述符，结合频谱分析，揭示了非晶与晶相二氧化硅的拓扑结构差异，为关联其结构与物理性质提供了新框架。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Scalable production of single 2D van der Waals layers through atomic layer deposition: Bilayer silica on metal foils and films
原子层沉积（ALD）的自限制性质使其成为生长二维范德华（2D-VDW）材料的单层的吸引人的选择。在本文中，它表明，一个单一的层的2D-VDW形式的二氧化硅可以通过ALD生长在Au和Pd多晶箔和外延膜。在525 K下通过双（二乙基氨基）硅烷和氧等离子体暴露的两个循环来沉积二氧化硅。初始沉积产生三维无序的二氧化硅层，然而，随后的退火超过950 K驱动结构重排，导致2D-VDW，这种退火可以在环境压力下进行。退火后记录的表面光谱表明，两个ALD循环产生的二氧化硅覆盖率接近通过在超高真空中精确SiO沉积制备的2D-VDW二氧化硅。对Pd（111）膜上ALD生长的2D-VDW二氧化硅的分析揭示了无定形和无公度结晶2D相的共存。相比之下，在Au（111）膜上的ALD生长主要产生非晶相，而在UHV中的SiO沉积仅导致结晶相，这表明Si源的选择可以实现相控制。
2022-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Fragile-to-strong transition and polyamorphism in the energy landscape of liquid silica
我们研究了静态和动态性质的液体二氧化硅在很宽的温度和密度范围内使用计算机模拟。结果表明，随着温度的降低，势能面发生了变化，这是从高温下的脆性液体向低温下的强液体转变的基础。我们还表明，比热异常与这种脆弱的强过渡，并建议，这种异常是有关的多晶行为的非晶态固体二氧化硅。
2001-05-04 cond-mat.mtrl-sci
From pore collapse to crystal growth: ultrafast laser-induced stishovite formation in nanoporous silica
Université Jean Monnet, CNRS, Institut d’Optique Graduate School, Laboratoire Hubert Curien UMR 5516（让·莫兰大学，法国国家科学研究中心，高等光学研究院，于贝尔·居里实验室）；Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University（俄亥俄州立大学材料科学与工程系）
通过多尺度模拟揭示纳米多孔二氧化硅中孔洞增强电磁场导致快速孔塌陷，进而加速斯石英在亚纳秒时间尺度形成，为控制固态相变提供新途径。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms of temperature-dependent thermal transport in amorphous silica from machine-learning molecular dynamics
本研究开发高效机器学习势模型并结合非平衡分子动力学与量子统计修正，准确模拟了非晶二氧化硅的热导率，揭示了低温下声子主导的热导率增加及高温下声子散射与类液体扩散协同导致热导率与温度无关的机制。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.comp-ph
Influence of hydrogen on paramagnetic defects induced by UV laser exposure in natural silica
研究了非晶SiO2在紫外激光照射下的点缺陷扩散限制反应。室温下的电子自旋共振和原位吸收测量证明了E '中心的退火和H（II）中心的生长都发生在辐照后的阶段，并持续几个小时。这些瞬变是由涉及分子氢H2的反应引起的，分子氢H2通过辐射分解的H0的二聚而变得可用。
2004-10-26 cond-mat.mtrl-sci
The Glassy Solid as a Statistical Ensemble of Crystalline Microstates
出于部分遍历性的概念，我们提出了一种替代的描述共价和离子的玻璃态固体的统计合奏的结晶局部极小值的势能面。我们分析表明，径向分布函数（RDF）和粉末X射线衍射（XRD）强度的遍历系统可以严格制定为统计系综平均值，我们评估非晶硅和玻璃态二氧化硅通过第一原理随机结构采样。我们表明，使用具有小至24个原子的晶胞的结构，我们能够准确地复制非晶硅的实验RDF和XRD图案以及玻璃态二氧化硅的关键结构特征，从而支持玻璃的整体性质，并打开大门，完全预测描述而不需要实验输入。
2019-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Optical and mechanical properties of amorphous Mg-Si-O-N thin films deposited by reactive magnetron sputtering
本工作制备了Mg-Si-O-N系非晶薄膜，研究了Mg组分对非晶薄膜光学性能和力学性能的影响。采用射频磁控反应共溅射方法制备了Mg-Si-O-N薄膜。在Ar、N2和O2气体混合物中，将膜沉积在浮法玻璃、二氧化硅晶片和蓝宝石衬底上。采用X射线光电子能谱学、原子力显微镜、扫描电子显微镜、椭圆偏振光谱仪和纳米压痕仪对薄膜的组成、表面形貌和性能进行了表征。
2019-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Early Stage Growth of Amorphous Thin Film: Average Kinetics, Nanoscale Dynamics and Pressure Dependence
我们使用相干掠入射小角X射线散射（Co-GISAXS）技术研究了早期a-WSi $_2$溅射沉积过程中的平均动力学和纳米级动力学。的动力学和动力学特性作为一个函数的压力，这是已知的是一个关键因素，在确定最终的表面粗糙度检查。从高度-高度结构因子和关联函数中提取的时间参数表征了表面生长动力学和动力学。给定长度尺度下的粗糙度在松弛到稳定状态之前达到最大值。横向长度尺度依赖性和压力依赖性之间的测量动力学和动力学时间参数进行比较。在较低的压力下生长的表面更光滑，导致更长的相关时间。达到动力学稳定状态和动力学稳定状态的时间显示出相反的压力依赖性。在高压下，动态稳定状态比动力学稳定状态更早达到。更随机的沉积方向和更高压力下更低的动能可以解释这些现象，以及更大的纳米团簇在到达表面之前在蒸汽中形成的假设。一个连续体模型被应用到模拟的整体行为与混合的成功。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Measurements of Optical Scatter Versus Annealing Temperature for Amorphous Ta2O5 and TiO2:Ta2O5 Thin Films
由非晶氧化物薄膜形成的光学膜在精密测量中有许多应用。高级激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和高级处女座使用SiO $_2$（二氧化硅）和TiO $_2$：Ta $_2$ O $_5$（二氧化钛掺杂的钽）涂层，并在沉积后退火至500 $^\circ$ C，以实现低热噪声和低光吸收。这些涂层的光散射是限制探测器灵敏度的关键因素。本文描述了在熔融石英衬底上离子束溅射的单层薄膜的光散射测量：两个样品的Ta $_2$ O $_5$和两个样品的TiO $_2$：Ta $_2$ O $_5$。在12.8 $^\circ$的固定散射角下使用成像散射仪，在真空中沉积后退火至500 $^\circ$ C期间评估每个样品的光学散射的原位变化。在退火过程中，观察到四个涂覆的光学器件中的三个的散射降低，对于氧化钽降低25-30 $\%$，对于二氧化钛掺杂的氧化钽降低高达74 $\%$，而来自第四个样品的散射保持恒定。真空退火前后进行的角度分辨散射测量表明，四个样品中有三个有所改善。这些结果表明，单层氧化钽和掺杂氧化钛的氧化钽薄膜在真空中的沉积后高温退火不会导致散射的增加，并且实际上可以改善它们的散射。
2021-04-28 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci physics.optics
