Morphotropic Phase Boundary in Sm-Substituted BiFeO3 Ceramics: Local vs Microscopic Approaches
采用溶胶-凝胶法制备了钐取代铁酸铋（BiFeO 3）陶瓷，并利用局部尺度和微观测量技术研究了BiFeO 3陶瓷在准同型相界区域的晶体结构演变。采用X射线衍射分析、透射电镜和扫描电镜、XPS、EDS/EDX实验和压电响应力显微镜研究了Bi_（1-x）Sm_xFeO_3化合物在0.08 < x < 0.2浓度范围内从极性活性菱方相到反极性正交相再到非极性正交相的结构转变。显微技术的研究结果表明，在0.12 < x < 0.15范围内，化合物具有菱方相和反极性正交相共存的两相结构;在0.15 < x < 0.18的化合物中观察到的两相结构状态与反极性正交和非极性正交共存有关。极性正交相局部尺度测量结果表明，由微观测量结果估算的准同型相界浓度范围存在显著差异，证明不同结构相共存导致的浓度范围更宽，并对差异的背景进行了讨论。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of collective exponentially small resistance states
高迁移率二维电子系统（2DES）在静磁场B和强微波（MW）辐射下的“零”（指数小）电阻态（ESRS）的形成引起了人们极大的理论兴趣。这些状态似乎与一种新的能隙$Δ$有关。在这里，我表明，能隙$Δ$是由一个微观量子模型，涉及素数定理，迄今为止只保留的数学上下文。
2003-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origins of inertial magnetization dynamics
Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）
利用非马尔可夫量子主方程，揭示惯性磁化动力学源于与晶格光学声子的相干相互作用，为太赫兹频率下超快自旋动力学调控开辟新途径。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of the Electric Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
通过解析分析和基于第一性原理的计算，揭示和讨论了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的微观起源。类似于磁Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（momentum），eMomentum也源于电子介导的效应，更具体地说，来自由于某些局部反转对称性破缺而被激活的某些电子跳跃。然而，我们发现，在磁偶极矩中，磁共振能量至少是原子位移的三阶相互作用，而不是双线性的。此外，我们还提出了这种能量形式，并发现这种能量形式可以产生新的电拓扑缺陷（即手性电泡）。因此，解开微观起源的Ehrs有可能导致，并解释，发现新的极性拓扑相位。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origins of Hydrodynamic Transport in Type-II Weyl Semimetal WP$_2$
强相互作用狄拉克和外尔半金属中流体动力输运的起源在理论描述和实验测量中仍然难以捉摸。我们研究了WP $_2$（一种II型Weyl半金属）的结构和微观输运性质，以探索流体动力学现象的出现。我们表征的量子力学传输制度的相关微观散射过程，包括电子-声子，电子-电子，声子介导的电子-电子寿命的从头计算作为温度的函数的行为。我们提出了一个全新的方法来计算声子阻力，在最近的许多实验中调用的机制，仍然是该领域的积极辩论的主题。此外，我们表现出独特的和意想不到的功能的寿命分辨费米表面的WP $_2$在流体力学制度和量化的各向异性程度的电子和空穴口袋。这种描述的微观动力学流体动力学系统，如WP $_2$表明电子-声子相互作用的重要性，在理解流体动力学材料和强相关的量子系统，包括非常规金属和高$T_c$超导体之间的传输之间的连接。
2018-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Microscopic origin of the adiabatic change of magnetization in molecular magnets
本文用分子磁体V15的微观模型研究了在含时磁场中磁化强度绝热变化的机制。的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，最合理的源的能级排斥，导致绝热变化的磁化，的影响进行了详细研究。我们发现，从这种相互作用产生的能级排斥表现出很强的依赖于所施加的磁场的方向。我们还讨论了分子Mn 12-醋酸盐的磁各向异性的作用。
2003-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Structural Disorder in $δ$-NbN: Correlation of Superconductivity and Electronic Structure
岩盐型氮化铌（$δ$）是一种众所周知的超导体，其超导转变温度（Tc）为$\approx$ 18，K，并且具有大的超导能隙$\approx$ 3，meV。$δ$ -NbN薄膜的Tc与生长条件和晶格参数无关，表现出较大的散射。本文采用实验和从头计算相结合的方法研究了$δ$ -NbN薄膜中Tc被抑制的原子来源。通过电阻率和X射线吸收光谱分析了不同无序度的溅射$δ$ -NbN薄膜。观察到超导电性与原子畸变引起的电子重构之间有很强的相关性。理论分析表明，在富氮生长条件下，原子和分子N间隙缺陷在阳离子空位的辅助下自发形成，并通过涂抹费米能级附近的电子态密度来抑制$δ$ -NbN中的Tc。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic origin of exchange bias in core/shell nanoparticles
我们报告的蒙特卡罗模拟的结果，目的是澄清交换偏置的微观起源在一个模型的个别核/壳纳米粒子的磁化磁滞回线。核/壳界面上交换耦合的增加导致交换偏置的增强和环的两个分支之间的不对称性的增加，这是由于不同的反转机制。一个详细的研究的磁序的界面自旋显示令人信服的证据表明，存在一个净磁化，由于未补偿的自旋在壳界面负责这两种现象，并允许直接量化的环路位移的微观参数与惊人的协议与宏观观察值。
2005-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Common microscopic origin of the phase transitions in Ta$_2$NiS$_5$ and the excitonic insulator candidate Ta$_2$NiSe$_5$
在Ta $_2$ NiSe $_5$中的结构相变已经被设想为由激子绝缘相的形成驱动。然而，结构和电子不稳定性对晶体对称性破缺的作用还没有被解开。同时，在其互补材料Ta $_2$ NiS $_5$中的相变没有显示出激子绝缘相的任何实验暗示。本文采用广泛的第一性原理计算对Ta $_2$ NiSe $_5$和Ta $_2$ NiS $_5$的结构相变中的电子和声子效应进行了微观研究。在这两种材料中，晶体对称性被声子不稳定性破坏，这反过来又导致实验中观察到的电子能带结构的变化。总能量景观分析表明，没有一个纯粹的电子不稳定的趋势，我们发现，一个相当大的晶格畸变是需要打开一个带隙。我们的结论是激子不稳定性是不需要解释的相变在Ta $_2$ NiSe $_5$和Ta $_2$ NiS $_5$。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of bipolar resistive switching of nanoscale titanium oxide thin films
我们报告了一个直接观察的微观起源的双极电阻开关行为的纳米氧化钛薄膜。通过高分辨透射电子显微镜、能量过滤透射电子显微镜的分析TEM技术和原位X射线光电子能谱学，我们证明了氧离子通过氧化钛层和顶部Al金属电极之间的氧化还原反应堆积在顶部界面处。我们还发现在开关过程中氧离子的漂移导致了二氧化钛薄膜的双极阻变。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of Magnetic Ferroelectrics in Nonlinear Multiferroics
一个简单的，但一般的微观机制来理解之间的相互作用的电和磁的自由度的发展。在该机制内，磁结构产生电流，其从自旋轨道耦合感应出平衡电流。当磁结构用单序参量描述时，电极化的强度由单自旋轨道耦合参量决定，预测材料为半绝缘体。这种机制提供了一个简单的估计值的铁电性，并设置一个物理限制。
2007-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Classification of materials with phonon angular momentum and microscopic origin of angular momentum
本文按对称性将材料分为五类，确定声子携带角动量的类别，揭示其源于原子位移或速度诱导的力，并由自旋-轨道相互作用驱动。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of structural and dynamical heterogeneity in the nucleation mechanism in Ni
获得对金属合金中晶体成核过程的基本理解对于开发和设计具有目标特性的高性能材料至关重要。然而，结晶是一个复杂的非平衡过程，尽管已经研究了几十年，但迄今为止，控制材料结晶机制的微观方面仍然难以捉摸。最近的证据表明，在过冷液体的空间不均匀性，其特征在于具有独特的流动性和秩序的扩展区域，可能是一个关键的微观因素，决定晶体成核的机制。这些发现推进了我们对结晶的基本性质的看法，因为大多数研究都假设晶体团簇在“均匀”液体中从随机波动中成核。在这里，通过分析过渡路径采样轨迹，我们表明，动力学的不均匀性起着关键的作用，在金属元素，镍晶体成核的机制。我们的研究结果表明，结晶优先发生在过冷液体中的低流动性的区域，证明在Ni晶体成核的集体动力学性质。此外，我们的研究结果表明，低流动性区域形成之前，空间上与作为前驱体的晶体相，随后出现的预定域重叠。我们的研究结果表明，在过冷液体的动力学和结构的异质性及其对成核机制的影响之间有着明确的联系，揭示了微观描述符，可以铺平一条新的途径来控制金属结晶过程。
2021-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Microscopic origin of magnetization reversal in exchange-coupled ferro-/ferrimagnetic bilayers
在这项研究中，交换耦合双层系统，由亚铁磁性TbFeCo合金层和铁磁性[Co/Ni/Pt]N多层膜，磁反转过程进行了研究。特别是，未成年人的循环研究，探测仅仅是较软的铁磁层的反转特性，揭示了两个不同的反转机制，这强烈依赖于铁磁层的厚度。对于厚层，观察到宏观小回路的不可逆切换。这个反转过程的微观起源进行了详细研究，通过高分辨率磁力显微镜，显示反转是由面内畴壁传播通过铁磁层触发。相比之下，薄铁磁层显示出无磁致伸缩的反转，这是成核主导的，由于晶粒间的Co/Ni/Pt多层膜的磁各向异性的变化和与硬磁TbFeCo层的不均匀交换耦合，如微磁模拟所证实的。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of the relativistic splitting of surface states
以贵金属、Ag 2Bi表面合金和拓扑绝缘体Bi 2Se 3的（111）面为例，分析了Rashba模型内外表面态的自旋轨道分裂.相对论速度的从头算分析证明了Rashba模型根本不适用于实际晶体。分裂被发现主要是由于自旋-轨道诱导的平面内修改的波函数，即其对非相对论哈密顿量的影响。通常的Rashba分裂--由电荷分布不对称性给出--要小一个数量级。
2014-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of the spin-splitting in altermagnets
Seoul National University（首尔大学）；Korea Institute for Advanced Studies（韩国高等研究院）
本研究提出了一种直观框架，揭示了交替磁体中自旋分裂的微观机制，通过原子交换驱动和各向异性跃迁模型，解释了其能带结构特征。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Connecting microscopic and mesoscopic mechanics in model structural glasses
本文提出一种表征非晶态固体弹性不均匀性的新形式，通过高阶应变能展开建立微观力学与细观模型的联系，并预测材料应力响应及屈服后老化动力学。
2024-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Microscopic Origin of the Macroscopic Dielectric Permittivity of Crystals: A Mathematical Viewpoint
本文的目的是提供一个数学分析的Adler-Wiser公式相关的宏观相对介电常数张量的微观结构的晶体在原子水平上。演示文稿的技术水平保持在最低限度，以强调结果的数学结构。我们还简要回顾了一些模型描述有限系统的电子结构，重点是基于密度算子的配方，以及完美的晶体或晶体缺陷的Hartree模型。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
The microscopic origin of the spin-induced linear and quadratic magnetoelectric effects
Chongqing University（重庆大学）
本研究提出一种基于局域自旋与晶格对称性分析的通用方法，可揭示磁有序材料中磁电效应的微观起源，定位各机制的贡献，为探索强自旋诱导磁电材料提供指导。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons in multiferroic RMn2O5 compounds and their microscopic origin
本文总结了多铁性RMn_2 O_5化合物中电磁振子的现有实验数据，其中R表示稀土离子Y或Bi，并讨论了一个现实的微观模型，这些材料的假设基础上，磁-感生铁电性和电磁振子吸收完全依赖于各向同性海森堡交换和自旋与极性晶格模式的磁致伸缩耦合，相对论效应该模型解释了许多磁性和光学性质的RMn 2 O 5锰氧化物，如自旋重取向过渡，磁致极化，外观的电磁振子峰在非共线自旋状态和光的偏振，该峰被观察到。我们比较了RMn 2 O 5和RMnO 3化合物的电磁振子的实验和理论结果。
2008-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combining experiments on luminescent centres in hexagonal boron nitride with the polaron model and ab initio methods towards the identification of their microscopic origin
本研究结合ab initio计算与非微扰开放量子系统理论，分析了26种缺陷跃迁，将hBN中发光中心的微观起源缩小至三种碳基缺陷，并验证了基于极化子的理论方法与PLE实验高度一致。
2023-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Real Space Imaging of the Microscopic Origins of the Ultrahigh Dielectric Constant in Polycrystalline CaCu3Ti4O12
采用阻抗谱、电子显微镜和扫描探针显微镜相结合的方法研究了多晶CaCu3Ti4O 12（CTO）介电常数的来源。阻抗谱表明，在0.1 Hz的输运性质。1 MHz频率范围由单个并联阻容（RC）元件主导，其特征弛豫频率为16 Hz。直流电位分布的SPM测量表明，显着的电位下降发生在晶界，因此可以明确地确定为占主导地位的RC元素。高频交流振幅和相位分布示出了界面处的非常弱的对比度，这指示强电容耦合。这些结果表明，报道的多晶CCTO材料的介电常数与晶界行为有关。
2004-07-22 cond-mat.mtrl-sci
The microscopic origin of DMI in magnetic bilayers and prediction of giant DMI in new bilayers
Skyrmions被广泛认为是新兴自旋电子器件的有希望的候选者。Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）通常对skyrmions的产生和操纵至关重要。然而，有一个基本的缺乏了解的起源或机制，其中的磁双层中的磁层生成skyrmions。对于决定α值的材料参数知之甚少。这些知识对于skyrmion材料的合理设计和skyrmion技术的进一步发展至关重要。为了解决这个重要的问题，我们研究磁性双层膜的第一性原理。我们提出了一个新的理论模型，解释了磁性双层膜的微观起源。我们表明，重金属的重金属离子依赖于两个参数，界面杂化和轨道贡献。使用这些参数，我们解释了观察到的趋势。我们还报告了四个新材料系统与巨大的磁多层膜和新的设计，预计将超过迄今为止已知的最好的材料。我们的研究结果提出了一个值得注意的新的理解，发现了非常有前途的材料，并提出了新的途径，为控制生成skyrmions。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Local breaking of the spin-orbit interaction: the microscopic origin of exchange bias in Co/FeMn
现代磁性薄膜器件的成功很大程度上归功于界面处的层间耦合和交换相互作用。一个突出的例子是交换偏置（EB），这是在铁磁（F）/反铁磁（AF）系统中发现的磁耦合现象。AF中的未补偿钉扎力矩通过界面耦合到F，导致额外的单向各向异性。结果，F的滞后被移动。这种固定力矩的存在现在被接受，尽管它们的物理性质和起源仍然是未知的。在这里，我们提出了一个彻底的光谱调查的基础上，X射线磁性圆二色性，这是第一次提供直接的信息有关的物理钉扎磁矩。我们的数据清楚地表明，轨道磁矩，这通常是广泛的过渡金属系统淬火，是背后的Co/FeMn交换偏置的驱动力。
2009-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic mechanism of structural and volume relaxation below glass transition temperature in a soda-lime silicate glass revealed by Raman spectroscopy and its first principle calculations
该研究通过拉曼光谱与第一性原理计算，揭示钠钙硅酸盐玻璃在Tg以下退火时，环变形与Na位移是体积弛豫的微观起源。
2023-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of large negative magneto-electric coupling in Sr$_{1/2}$Ba$_{1/2}$MnO$_{3}$
结合从头算密度泛函和模型哈密顿方法，我们建立，在最近发现的多铁性相的锰氧化物Sr $_{1/2}$ Ba $_{1/2}$ MnO $_{3}$的Mn和O离子的极性畸变是稳定通过增强面内Mn-O杂化。磁超交换相互作用对极性键弯曲畸变非常敏感，这种依赖性直接导致了强磁电耦合。这种新的机制，多铁性是一致的实验观察到减少铁电极化后发病的磁有序。
2012-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
在铁磁和重金属之间的界面处的手征自旋织构，例如Neel型畴壁和Skyrmion，由于其在未来纳米磁性器件中的巨大潜力而被深入研究。Dyzaloshinskiii-Moriya相互作用（Dyzaloshinskiii-Moriya interaction）是形成这种手征自旋织构的基本现象。尽管最近的理论进展，旨在了解微观起源的量子力学，实验研究解开的物理学仍然是必要的。在这里，我们实验证明的密切相关性的轨道磁矩的各向异性和磁偶极矩的铁磁金属的磁共振。密度泛函理论和紧束缚模型计算表明，这种关联是由于轨道上电子的不对称占据引起的。
2017-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of multiferroic order in monolayer NiI$_2$
$_2$多层膜中多铁性行为的发现为范德华单层膜中的铁电破缺提供了一种新的状态，其特征是在$T=21$ K的临界温度下同时出现螺旋磁有序和铁电有序。然而，NiI $_2$单分子层中多铁性有序的微观起源尚未建立，特别是非共线磁性和自旋轨道耦合在该化合物中的作用仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们揭示了二维多铁性的起源在镍$_2$使用第一性原理电子结构方法。我们表明，helmagnetic状态出现作为一个结果的远程磁交换相互作用，具有相当大的磁矩的碘原子。我们表明，占铁电秩序的电子密度重建出现从非共线磁性和自旋轨道耦合的相互作用。我们证明了铁电有序是由碘自旋-轨道耦合控制的，并导致晶格中的相关电子驱动畸变。我们的研究结果建立了单层NiI $_2$中多铁性行为的微观起源，提出了螺旋磁序和配体自旋轨道耦合共存是二维材料中多铁性行为的驱动力。
2022-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic origin of excess wings in relaxation spectra of supercooled liquids
玻璃形成在不同的材料中遇到。实验表明，过冷液体的动态弛豫谱一般在玻璃化转变温度$T_g$附近变得不对称，其中在高频处出现扩展的幂律。这个“翅膀”的微观起源仍然未知，迄今为止无法模拟。在这里，我们开发了一种新的计算方法，并研究模型过冷液体的平衡动力学附近的$T_g$。我们证明了出现的幂律翼的数值谱，这源于在罕见的，局部区域的广泛分布的时间尺度上的放松。我们合理化的非对称形状的弛豫谱，通过构建一个经验模型相关联的异质激活动力学与动态促进，这是我们的模拟揭示的两个最小的物理成分。我们的工作提供了一个一瞥的分子运动负责玻璃形成在相关的实验条件。
2022-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic origin of Rashba coupling from first principles: Layer-resolved orbital asymmetry in transition metal dichalcogenides
University of Hamburg（汉堡大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
本研究通过微观模型揭示了过渡金属二硫化物中Rashba耦合的微观起源，发现轨道极化不平衡是决定自旋分裂的关键因素。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Spin Splitting in Altermagnetic CrSb Thin Films
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）；Zhoukou Normal University（周口师范学院）
本研究通过第一性原理计算揭示，CrSb薄膜的自旋分裂微观起源与块体不同，需长程晶胞间Cr-Sb等跳跃，且自旋分裂具强表面依赖性，为低维交替磁体自旋分裂调控提供了通用原理。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hysteresis curves reveal the microscopic origin of cooperative CO$_2$ adsorption in diamine-appended metal-organic frameworks
Mg 2（dobpdc）（二胺）2形式的二胺附加的金属有机框架（MOF）以协同方式吸附CO2，表现出CO2占有率随压力或温度的突然变化。这种变化伴随着滞后。虽然滞后是一个firstorder相变的暗示，我们表明，滞后温度占用曲线与这种材料是定性的不同的曲线中看到的相变的存在下，他们反而是一致的CO2链聚合，在一维通道中的MOF，在没有相变。我们的微观模型的模拟再现了这种动态，并指出了合理控制的方式，在平衡和不平衡，在这类工业上重要的材料的合作吸附。
2020-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Microscopic origin of immiscibility and segregation in liquid binary alloys
近八年来，液态金属二元合金的不相容性和分凝性的微观描述研究又重新引起了物理学家、化学家和化学家的兴趣。特别是从电子相互作用的角度来理解偏聚的基本机制，以及在某些金属合金中，在一定的热力学状态下（由温度和压力决定），偏聚是如何以及为什么发生的。综述了不同作者或团体在结合金属电子理论、统计力学和微扰方法的偏析领域所做的理论和实验工作。本文着重讨论了混合能、混合焓、混合熵等静态效应，以及从微观理论角度理解合金偏析的临界行为。从动力学效应如剪切粘度和扩散系数的影响来研究偏析特性才刚刚开始。然而，我们仅限于静态效应及其对不同合金影响的变化。
2020-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Microscopic origin of pressure-induced isosymmetric transitions in fluoromanganate cryolites
采用第一性原理密度泛函理论计算，研究了流体静压诱导的氟化物冰晶石Na $_3$ MnF $_6$中Mn-F Jahn-Teller键轴的重取向.我们发现一个一阶等对称过渡晶体学等效的单斜结构之间发生在约2.15 GPa，与早期的实验研究一致。对同构$3d^0$ Na $_3$ ScF $_6$的类似计算表明，在6.82 GPa以下没有跃迁的证据。模式晶体学分析的压力依赖的结构在附近的过渡揭示了一个明确的演变的Jahn-Teller键的扭曲与不对称的拉伸的赤道氟原子的MnF $_6$八面体单位的合作。我们确定的$3d^4$扬-泰勒活性锰（III）的$e_g$流形的轨道占有率的变化负责过渡，这稳定了一个单斜$P2_1/n$变体超过其他。
2014-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and asymmetric hysteresis loops from a microscopic model of core/shell nanoparticles
我们提出了蒙特卡罗模拟的磁滞回线的磁性纳米粒子的模型与铁磁核和反铁磁壳与不同的值的核/壳界面交换耦合，其目的是澄清的微观起源实验观察到的交换偏置。我们已经发现，在磁场方向以及沿磁化轴的位移，增加的幅度时，增加界面交换耦合的环路移位。从自旋组态计算出的椭圆形函数已被计算，以解释微观上这些功能的起源和大小。
2006-06-19 cond-mat.mtrl-sci
The generalized spin-orbit interaction: a microscopic origin of the Ørsted magnetic field
本文介绍了自旋-轨道相互作用的一种推广形式--广义自旋-轨道相互作用（GSOI）。它将两个相对速度不为零的带电粒子所感应的磁场表示为一个定义在空间所有点上的场，并且存在于两个粒子的参考系中。这与自旋-轨道相互作用理论相反，在自旋-轨道相互作用理论中，产生的磁场仅定义在空间中的一个点上，并且存在于两个粒子之一的参考系中。在宏观尺度上，它表明，GSOI理论意味着由载流导线产生的奥斯特磁场的相同形式。然而，该理论与微观形式的毕奥-萨伐尔方程不相容，后者暗示带电粒子通过具有非零速度而感应磁场。讨论了GSOI理论对载流原子级薄二维材料（如石墨烯）中的奥斯特磁场性质的影响。本文建立的框架旨在根据先进的微观理解重新想象经典物理概念。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of nonlinear non-affine deformation and stress overshoot in bulk metallic glasses
基于非仿射响应形式的非晶态固体弹性力学的原子理论，通过与不可逆多体动力学的耦合，被推广到非线性应力-应变体系。后者是在紧凑的分析形式使用的多体Smoluchowski方程的定性方法。得到的非线性应力-应变（本构）关系非常简单，拟合参数很少，但包含了所有的微观物理。该理论是成功地测试对金属玻璃的实验数据，它是能够重现的无处不在的功能时，不同的温度和剪切速率的应力应变过冲。一个明确的原子级的解释提供了应力过冲，在玻璃笼的非仿射变形和应力积累由于粘性耗散引起的弹性不稳定性之间的竞争。
2014-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural and Topological Nature of Plasticity in Sheared Granular Materials
在机械加载时，粒状材料屈服并经历塑性形变。塑性形变的本质对于建立宏观本构模型和理解剪切带的形成是必不可少的。然而，我们仍然没有完全理解无序颗粒材料中塑性形变的微观本质。本文利用同步辐射X射线层析成像技术跟踪了剪切作用下三维颗粒材料的结构演化。我们建立了高度扭曲的共面四面体的结构缺陷负责微观塑性无序颗粒填料。基本塑性事件通过翻转事件发生，翻转事件对应于这些共面四面体之间的邻居切换过程（或等效为4环向错的旋转运动）。这些事件在空间上是离散的，并具有与主应力方向的特定取向。
2018-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic Origin of Chiral Charge Density Wave in TiSe2
本研究结合STM和DFT计算，揭示了TiSe2中手性电荷密度波源于Se-Ti键畸变的螺旋性及层间平移，该结构打破反演与反射对称性，能量低于传统非手性模型，为层状材料的CDW手性提供了原子级理解。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic origin of Heisenberg and non-Heisenberg exchange interactions in ferromagnetic bcc Fe
利用第一性原理计算，我们在微观水平上研究了铁磁性体心立方铁中交换耦合的性质。分析基本电子结构揭示了$E_g$和$T_{2g}$对称性的$3d$轨道之间的巨大差异。后者定义了费米面的形状，而前者形成弱相互作用的杂质能级。我们证明，作为一个结果，在铁的$T_{2g}$轨道参与交换相互作用，这是只有弱依赖于配置的自旋矩，因此可以被归类为海森堡类。这些耦合被证明是由费米面嵌套驱动。相反，对于$E_g$状态，海森堡图像被打破，因为交换相互作用的相应贡献被证明强烈依赖于它们被提取的参考状态。对最近邻耦合的分析表明，$E_g$态之间的相互作用主要与相应的跳跃积分成正比，因此可以归因于双交换起源。
2015-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Piezomagnetism in Mn$_3$Sn: A Dual Real- and $k$-Space Picture
Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Toyama Prefectural University（富山地方大学）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所）；Graduate School of Engineering Science, Osaka University（大阪大学工学研究科）
研究通过实空间和动量空间双重分析，揭示Mn$_3$Sn中压磁效应的微观起源，揭示应变诱导费米面特征变化对净磁化的作用机制。
2026-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the microscopic origin of the magneto-electronic phase separation in Sr doped LaCoO3
用局域探针研究了掺杂La_（1-x）Sr_xCoO_3钙钛矿的纳米磁电子相分离。相分离是直接观察到的穆斯堡尔谱在所研究的掺杂范围为0.05 <= x <= 0.25在室温下，以及在低温磁相。扩展与当前的同步加速器为基础的X射线光谱，这些数据有助于表征的体积以及不同阶段的局部电和磁性能。基于掺杂Sr离子的随机分布的简单模型很好地描述了分离相的演化以及Co自旋态的变化。实验表明，Sr掺杂引发小液滴和高度掺杂驱动的钴自旋态转变，而无Sr的第二相随着Sr含量的增加而迅速消失。
2013-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic model for transitions from Mott to spin-Peierls insulator in TiOCl
基于从头算密度泛函理论（DFT）计算，我们推导出了TiOCl的微观模型哈密顿量，该体系表现出从莫特绝缘体到spin-Peierls绝缘体的两个连续的相变.我们的模型表明，在TiOCl中的磁挫折的存在下，导致与自旋Peierls扭曲，这导致在新的无公度相的竞争。此外，我们的计算表明自旋Peierls态是由绝热声子触发的，这对于理解相变的本质是必不可少的。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic origin of magnetism and magnetic interactions in ferropnictides
在首次发现一年后，关于铁磷族化合物系统的电子结构和磁性，两个思想流派已经形成。一个假设，这些是巡回弱相关的金属系统，成为磁性凭借自旋佩尔斯型转变，由于近嵌套之间的空穴和电子费米表面口袋。另一种观点认为这些材料是强相关的，或者至少是适度相关的，电子是相当局部化的，接近于莫特-哈伯德跃迁，局部磁矩通过短程超交换相互作用。在本文中，我们认为，这两个图片是完全正确的。该系统是适度相关的，但与相关性驱动的洪德规则耦合，而不是现场哈伯德排斥。铁的时刻主要是局部的，由洪德的原子内交换驱动。超交换是不起作用的，Fe矩之间的相互作用是相当长的范围，主要由所有占据状态的单电子能量驱动。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic mechanism for asymmetric charge distribution in Rashba-type surface states and the origin of the the energy splitting scale
详细研究了Rashba型带分裂的微观机制。我们展示了如何形成不对称的电荷分布时，本地轨道角动量（OAM）和晶体动量得到联锁由于表面效应。当这种OAM和晶体动量相关的不对称电荷分布被放置在由反转对称破缺（ISB）产生的电场中时，哈密顿量中的静电能量项出现。利用有效哈密顿量的分析表明，随着原子自旋轨道耦合（SOC）强度由弱到强的增加，最初的OAM猝灭态演化为定义明确的手征OAM态，然后演化为总角动量J态.此外，能带分裂的能量尺度从原子SOC能量转变为静电能量。为了验证模型的正确性，我们利用d轨道的有效哈密顿量研究了Au（111）体系的OAM和自旋结构.对于强SOC区，我们选择Bi_2Te_2Se作为原型系统。我们进行了圆二色性角分辨光电子能谱实验以及第一性原理计算。我们发现，有效模型可以解释各个方面的自旋和OAM结构的系统。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Spin-Orbit Torque in Ferromagnetic Heterostructures: A First Principles Approach
我们提出了一个基于{ \it ab initio}的理论框架，阐明了正常金属（NM）/铁磁体（FM）异质结构中自旋轨道矩（SOT）的起源. SOT被分解为两个贡献，即{ \it spin-Hall}和{ \it spin-orbital}分量。我们发现{ \it（i）}类场SOT主要由自旋轨道分量决定，{ \it（ii）}两个分量对类阻尼力矩的贡献在厚Pt膜的极限范围内大小相当.自旋-轨道分量对DL-SOT的贡献仅存在于具有强SOC耦合强度的NM中。我们证明了FL-SOT可以用非平衡自旋分辨轨道矩积累来表示。计算结果表明，Pt/Co双层膜中氧诱导FL-SOT的符号反转是由于界面NM原子上多数自旋轨道矩积累的显著减少.
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Subcritical crack growth: the microscopic origin of Paris's law
我们调查的起源巴黎的法律，这表明，在亚临界载荷下的裂纹的速度增长像一个幂律，$da/dt \sim (ΔK)^{m}$，其中$ΔK$是应力强度因子振幅。从一个与$(Δσ)^γ$成正比的损伤累积函数开始，$Δσ$是应力幅，我们分析表明渐近指数$m$可以表示为%损伤累积指数$γ$的分段线性函数，即$γ< γ_{c}$的$m=6-2γ$和$γ\ge γ_{c}$的$m=γ$，反映存在一个临界值$γ_{c}=2$ .以这种方式，在这里，我们发现存在一个临界%值$γ_{c}=2$，其特征在于标度律的临界%指数分离两个政权的不同的线性函数$m %(γ)$。我们进行了数值模拟，以确认这一结果的有限尺寸。最后，我们在突破阈值中引入有界无序，并发现低于$γ_{c}$无序是相关的，即，指数$m$改变，而$γ_{c}$以上的紊乱是不相关的。
2008-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Microscopic origin of $p$-wave magnetism
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
研究揭示了p波磁性微观起源，通过自旋密度与动量空间极化的关系，提供反反铁磁体的构造原理和自旋极化探测方法。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
