Adaptive Slater Koster Parameters: Crossing Oxidation States with Density Functional Tight Binding
Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）；Max Planck Computing and Data Facility（马克斯·普朗克计算与数据设施）
本文提出了一种自适应的Slater-Koster参数方法，用于在密度泛函紧束缚（DFTB）中适应受限的伪原子轨道，以处理不同氧化态的局部原子环境。该方法在部分氧化的镍表面和石墨中锂插入的应用中显著提高了电子结构和能量计算的准确性，并通过机器学习方案实现了对DFTB的完全自适应。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Photocatalytic acetaldehyde oxidation in air using spacious TiO2 films prepared by atomic layer deposition on supported carbonaceous sacrificial templates
以负载的碳纳米片和碳纳米管为牺牲模板，制备了大空间的TiO2光催化薄膜。通过原子层沉积（ALD）在碳质模板材料上共形地沉积非晶TiO2。在550°C下煅烧后，碳模板被氧化去除，并且所沉积的连续无定形TiO 2层转化为具有与原始模板结构相称的总体形态的互连的纳米颗粒。考察了模板剂种类、ALD循环次数和污染物气体停留时间对薄膜光催化活性的影响，以及薄膜光催化性能的稳定性。作为光催化室内空气污染治理的模型反应，该TiO2薄膜对空气中乙醛的光催化降解表现出优异的光催化活性。优化的膜优于商业PC 500的参考膜。
2014-10-16 cond-mat.mtrl-sci
First principles study on the oxidation resistance of two-dimensional intrinsic and defective GeO2
本研究通过第一性原理计算揭示本征与含氧空位GeO₂单层的氧化机制、活化势垒及温压影响，为稳定二维GeO₂纳米电子器件提供依据。
2025-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Tip-induced oxidation of silicene nano-ribbons
我们利用扫描隧道显微镜和高分辨光电子能谱研究了在Ag（110）表面生长的自组装硅烯纳米带的氧化过程。结果表明，硅烯纳米带对分子氧的氧化具有很强的抵抗力。这可以通过将STM隧道结中的电场增加到高于+2.6 V的阈值以诱导氧解离和反应来克服。如所预期的，观察到硅烯纳米带对原子氧的较高反应性。HR-PES证实了这些观察结果：即使在分子氧的高暴露下，对应于原始硅烯的Si 2 p核心能级峰仍然占主导地位，反映了对分子氧的非常低的反应性。在暴露于高剂量的原子氧之后获得完全氧化;对应于原始硅烯的Si 2 p芯能级峰消失。
2020-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-Scale Dynamics of the Formation and Dissolution of Carbon Clusters in SiO2
SiC的氧化产生SiO2，同时释放CO。然而，在较低温度下的“再氧化”步骤对于生产高质量的SiO2是必要的。该步骤被认为净化了残留C的氧化物，而没有SiC衬底的进一步氧化。我们报告的第一性原理计算，描述的成核和生长的O-缺乏的C簇在二氧化硅氧化条件下，由生产的CO在前进的接口，并通过供应O再氧化条件下逐渐溶解。我们预测，在这两个步骤中都释放出CO和CO2。
2001-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomic scale characterization of the nucleation and growth of SnO2 particles in oxidized CuSn alloys
研究了单相CuSn合金中Sn的内氧化动力学。SnO 2颗粒，其特征在于通过分析型透射电子显微镜。SnO 2和Cu之间的取向关系，特别强调Cu/SnO 2界面的原子尺度结构（失配位错和化学结构）。具有终止SnO 2相的纯氧平面的习惯平面是非常有利的，并且大的失配促进了板状沉淀物的生长。
2012-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-Scale Origins of Oxidation Resistance in Amorphous Boron Nitride
本研究结合机器学习分子动力学模拟和角分辨X射线光电子能谱，揭示了非晶氮化硼的抗氧化性由其原子尺度形貌决定，致密有序结构能有效抗表面氧化，为纳米电子应用中介电阻挡层的工程化提供了框架。
2025-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Crossover between Photochemical and Photothermal Oxidations of Atomically Thin Magnetic Semiconductor CrPS4
以过渡金属二硫属化合物为代表的二维半导体材料在可见光或近红外波段具有可调的光学带隙，是光电子器件的理想材料。然而，尽管有这种潜力，它们的光反应在机理细节上还没有得到很好的理解或有争议。在这项工作中，我们报告了一个独特的厚度依赖性的光反应灵敏度和原子薄的硫代磷酸铬（CrPS4），一个二维反铁磁半导体的两个竞争的反应机制之间的竞争。CrPS4遵循光热反应途径，其阈值功率密度比MoS2小2个数量级。此外，反应截面与拉曼光谱定量显示在低功率和高功率制度的独特的功率依赖性。光学原位测温测量和控制实验对O2，水，光子能量的基础上，我们提出了一个光化学氧化机制，涉及单线态O2在低功率政权与光热路线的其他。我们还证明了一个非常有效的封装与Al2O3作为一种保护，对破坏性的光诱导和环境氧化。
2020-08-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
An atomically efficient, highly stable and redox active Ce0.5Tb0.5Ox (3% mol.)/MgO catalyst for total oxidation of methane
本文报道了一种低镧系负载量的Ce0.5Tb0.5Ox (3% mol.)/MgO催化剂，通过原子级Ce-Tb混合纳米结构及与MgO的相互作用，在甲烷完全氧化中实现了高活性、高储氧能力和优异的高温稳定性。
2024-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Growth kinetics and atomistic mechanisms of native oxidation of ZrS$_x$Se$_{2-x}$ and MoS$_2$ crystals
对自然氧化物的透彻理解对于设计半导体器件是必不可少的。在这里，我们报告的速率和机制的自发氧化大块单晶的ZrS $_x$硒$_{2-x}$合金和二硫化钼$_2$的研究。Zr S $_x$ Se $_{2-x}$合金氧化迅速，氧化速率随Se含量的增加而增加。基底表面的氧化是由有利的O $_2$吸附引发的，并通过Zr-O键切换机制进行，该机制使范德华能隙塌陷，并通过硫族元素的渐进氧化还原转变促进。速率限制过程是SO $_2$的形成和向外扩散。相比之下，MoS $_2$基底表面由于不利的氧吸附而稳定。我们的研究结果为设计和加工基于ZrSPDMATHABMM Se $_{2-x}$和MoS $_2$的半导体器件提供了深入的见解和定量的指导，并确定了具有竞争阴离子的层状材料中的成键和相变的原子尺度机制。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
In situ atomic force microscopy depth-corrected 3-dimensional focused ion beam based time-of-flight secondary ion mass spectroscopy: spatial resolution, surface roughness, oxidation
原子力显微镜（AFM）是一种用于研究表面粗糙度和收集关于样品顶部原子层特征的深度信息的公知工具。通过将二次离子质谱（SIMS）与扫描电子显微镜（SEM）中的聚焦离子束（FIB）铣削相结合，可以可视化溅射结构的化学信息并以高的横向和深度分辨率定位。在本文中，一个高真空（HV）兼容的原子力显微镜已安装在TESCAN FIB扫描电镜仪器，配备了飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）检测器。为了研究由ToF-SIMS溅射引起的凹坑的深度，随后在多层垂直腔面发射激光器（VCSEL）样品上进行AFM测量。表面粗糙度和铣削深度用于辅助溅射体积的化学组成的精确3D重建。分析了溅射过程中的分辨率、表面粗糙度和表面氧化问题。因此，互补检测器的集成开启了确定样品特性以及理解分析方法在分析期间对样品表面的影响的能力。
2020-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
An Atomic-Scale View of CO and H2 Oxidation on a Pt-Fe3O4 Model Catalyst
金属-载体相互作用经常被用来解释分散在可还原的金属氧化物载体上的金属纳米颗粒的增强的催化活性，但原子尺度的机制很少有人知道。在这里，我们使用扫描隧道显微镜研究Pt 1 -6/Fe 3 O 4模型催化剂暴露于CO，H2，O2，及其混合物，在550 K。CO在簇周边提取晶格氧以形成CO2，在金属氧化物表面产生大孔。H2和O2在金属簇上解离并溢出到载体上。前者产生表面羟基，其与载体反应以解吸水，而原子氧与本体中的Fe反应以产生新的Fe 3 O 4（001）岛。铂的存在是至关重要的，因为它催化已经发生在裸露的氧化铁表面上的反应，但在更高的温度下。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Near-Atomic Scale Perspective on the Oxidation of Ti$_3$C$_2$T$_x$ MXenes: Insights from Atom Probe Tomography
本研究利用原子探针层析技术在近原子尺度解析Ti$_3$C$_2$T$_x$ MXenes的元素组成与氧化后元素分布，揭示了常被忽略的杂质元素对材料性能的影响，为MXenes的性能优化与合成指导提供支撑。
2023-05-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Faraday law, oxidation numbers, and ionic conductivity: The role of topology
法拉第的实验测量-在现代观点中-在绝缘液体中通过给定的核子物质在宏观距离上的电荷传输：它是整数的原因深深植根于拓扑学。整数以另一种形式进入化学：原子氧化态。它们不能直接衡量，而是根据一套商定的规则确定的。绝缘液体是一个显著的例外：法拉第的实验确实测量了液相中每个解离组分的氧化数，其拓扑值是明确的。绝缘液体中的离子电导率表示在零电场中在给定温度下的波动电荷电流的自相关函数;拓扑结构在这一重要的可观察性中也起着重要作用。现有文献通过采用独立电子框架来处理上述问题;在这里，我提供了所有上述发现的多体概括，这进一步允许紧凑且非常透明的符号和公式。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Atomic scale understanding of the role of hydrogen and oxygen segregation in the embrittlement of grain boundaries in a twinning induced plasticity steel
本研究利用原子探针层析技术在亚纳米尺度分析TWIP钢的氢脆与氧化行为，发现氢氧晶界偏析与锰耗竭相关，揭示氢脆与氧化机制的关联可共同促进晶界氢增强解聚，为理解TWIP钢晶界脆化提供原子尺度依据。
2023-05-02 cond-mat.mtrl-sci
The effect of p-type doping on the oxidation of H-Si(111) studied by second-harmonic generation
原子力显微镜和二次谐波发生数据表明，硼掺杂提高了H-终止硅的氧化速率。空穴使Si-H上键的反应活性比Si-Si背键的反应活性增加更大。
2011-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Growth Mechanisms and Oxidation-Resistance of Gold-Coated Iron Nanoparticles
本文采用反胶束法合成了铁核/金壳纳米粒子，并对其生长机理和抗氧化性能进行了研究。通过透射电子显微镜、能量色散谱、X射线衍射、穆斯堡尔谱和电感耦合等离子体技术证实了核壳结构和Fe & Au相的存在。此外，原子分辨率Z-衬度成像和电子能量损失谱（EELS）在扫描透射电子显微镜（STEM）已被用来研究生长过程的细节。Au壳层在聚结前通过在Fe核表面成核而生长。松散粉末形式的这种纳米颗粒的磁矩由于氧化而随时间降低。金壳的抗氧化性不理想可能是由粗糙的金表面引起的。然而，在压制的颗粒形式中，电传输测量表明颗粒相当稳定，因为颗粒的电阻不会随时间而明显变化。
2005-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional atomic interface between metal and oxide in Zr-ZrO2 nanoparticles
本研究利用原子分辨率电子断层扫描解析Zr-ZrO2纳米颗粒的三维金属-氧化物界面，揭示其共格性与平移对称性破缺及Zr空位、纳米孔分布。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomic oxygen adsorption and incipient oxidation of the Pb(111) surface: A density-functional theory study
采用密度泛函理论和超原胞方法研究了原子氧在Pb（111）表面的吸附.系统地研究了Pb（111）表面上纯表面和亚表面氧结构的原子和能量性质，得到了广泛的覆盖度和吸附位置。fcc和tetra-II网站（见定义的文本）被认为是积极的表面和地下吸附，分别在整个覆盖范围内考虑。表面氧结合能和亚表面氧结合能均随覆盖度的增加而单调增加，且亚表面氧结合能始终高于表面氧结合能，表明表面氧岛（团簇）的形成趋势和亚表面氧吸附的稳定性。原子氧的表面和次表面扩散路径的能量，和激活障碍的O渗透从表面到次表面的网站提出在低和高覆盖率。特别是，它示出的穿透势垒从表面上的六方密合表面下的四-I网站是小到65毫电子伏在低覆盖率（$Θ$ =0.25）。对O/Pb（111）体系的电荷分布、晶格弛豫、功函数和电子态密度等性质也进行了详细的研究和讨论，结果表明随着O覆盖度的增加，O-Pb离子键逐渐稳定.
2007-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Operando Analysis of Adsorption-Limited Hydrogen Oxidation Reaction at Palladium Surfaces
本文利用流体池透射电子显微镜原位研究了Pd催化氢氧化反应，发现气体引入顺序显著影响反应速率，并通过电子衍射和DFT计算证明该反应受气体前驱体吸附过程限制，为优化水生产技术提供了纳米尺度见解。
2024-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of Phosphorite Bearing Uraniferous Anomalies of Bijawar region, Madhya Pradesh, India
从中央邦Bijawar地区（M. P.）采集的含铀磷酸盐页岩地下样品，印度作为原子能部原子矿物勘探和研究局铀矿勘探方案的一部分，利用各种分子光谱技术，如光致发光、时间分辨光致发光光谱、X射线吸收近边光谱、拉曼光谱和结构技术，如X射线衍射（XRD），以确定氧化状态，物理和化学形式的铀在这一地区。氧化态荧光光谱分析显示，大部分的样品在U（VI）氧化态。铀的最丰富的形式被鉴定为铀酸根（UO 66-）离子，作为Ca 5（PO 4）3F中Ca++的取代物，氟磷灰石（FAP）。还鉴定了U（VI）和U（IV）状态的两种铀物种：吸附在二氧化硅上的（UO 2）2+和氧化铀物种（UO 2）。这项研究提供了关于Bijawar地区铀形态的基线信息。
2018-11-04 cond-mat.mtrl-sci
XPS analysis of molecular contamination and sp2 amorphous carbon on oxidized (100) diamond
针对（100）单晶金刚石氧终端覆盖与表面污染问题，本文用XPS系统比较六种氧化方法，揭示分子污染物、sp2碳与氧覆盖的关联，并确认ALD水蒸气氧化最洁净。
2024-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Real-time observation of bond-by-bond interface formation during the oxidation of (111) Si
固体的原子级结构通常通过对原子位置敏感的X射线和电子衍射等技术来确定，1，2，3，4。几乎没有必要提及这些技术对几乎所有科学领域的影响。然而，原子之间的键对于确定整体结构至关重要。这些债券的动态很难量化。在这里，我们结合二次谐波产生和非线性光学的键电荷模型5，6探测，在实时，键的化学变化的动态过程中的H-终止（111）硅，表面已被很好地表征了静态方法的氧化。因此，我们表明，我们的方法提供了新的信息，这个详尽的研究系统。例如，氧化是由一个令人惊讶的小应用宏观应变激活，并表现出各向异性的动力学与轴上样品的三个等效的背键之一的反应不同于其他两个。各向异性氧化动力学也导致观察到的键方向的瞬态变化。通过比较不同方向应变的表面的结果，我们发现，表面化学的面内控制是可能的。非线性光学作为一种键特异性的表征工具，很容易适用于研究许多其他凝聚态系统的结构和化学动力学。
2010-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The growth mechanism of CuO nanowires synthesized by the thermal oxidation method
大尺寸CuO纳米线通常采用热氧化法合成。然而，在扩散生长机制和气-固（VS）生长机制之间的生长机制仍然存在争议。在这项研究中，我们通过电子显微镜研究了氧化铜纳米线的形态和原子结构，以阐明其生长机制。我们发现它们是在冷却过程中随着退火环境的变化而生长的，并且在纳米线中存在螺位错。这些特征表明，VS生长机制是适用于解释的CuO纳米线的生长。此外，动力学考虑也支持VS生长机制。
2021-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms of initial oxidation of 4H-SiC (0001) and (000$\bar{1}$) surfaces unraveled by first-principles calculations
我们利用密度泛函理论对4 H-SiC中Si面和C面氧化的初始阶段进行了电子态计算。我们研究了每个Si和C原子的网站是如何在C和Si面氧化，并探讨最可能的反应途径，相应的能量势垒，以及氧化过程中可能产生的缺陷。我们发现，Si面和C面上的碳湮灭过程不同，这种不同导致了不同的界面缺陷：在C面情况下，（1）碳原子作为CO分子直接从衬底上解离。(2)CO解离后，在界面处观察到3重配位氧原子（称为Y-lid）。(3)，高密度的C-悬挂键可以保留在界面处。在Si面的情况下，（1），C原子不可避免地在界面形成碳纳米簇（由几个原子组成），以减少那里的悬挂键的数量。此外，我们还发现碳纳米团簇不仅由单化学键组成，而且还由双化学键组成。(2)在分子动力学模拟中，我们观察到CO分子从碳纳米团簇中解离出来。此外，我们还研究了H $_2$和NO分子是否与本研究中发现的缺陷反应。
2016-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative near-atomic-resolution oxidation-state mapping in complex oxide heterostructures by electron energy-loss spectroscopy
Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）；University of Twente（特文特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
提出一种结合Dirac-Hartree-Fock截面与配体场多重态理论的方法，从近原子分辨EELS定量映射复杂氧化物中过渡金属和稀土元素的氧化态，并成功应用于多个异质结构。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Machine Learning Force Field for Thermal Oxidation of Silicon
本文针对 Si/SiO$_2$ 界面原子模拟需求，利用密度泛函理论数据训练机器学习力场，以兼顾经典力场效率与从头算精度，并显著优于 reaxFF。
2024-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Modelling sublimation and atomic layer epitaxy in the presence of competing surface reconstructions
我们提出了一个固体对固体模型的二元AB化合物，其中A型的原子在最上层通过各向异性相互作用不同于那些内部的散装相互作用。根据温度和粒子通量，该模型显示类似于II-VI族半导体（001）表面的表面重建。我们表明，我们的模型定性地再现了这些材料的特性，这些材料在升华和原子层外延过程中观察到的特征。我们预测了一些以前未知的可能在实验中观察到的影响。
2000-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Multi-AI Agent Framework Reveals the "Oxide Gatekeeper" in Aluminum Nanoparticle Oxidation
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University（东北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR））；School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology（大连理工大学化工学院）
本文提出多AI代理框架，揭示铝纳米颗粒氧化的'氧化守门人'机制，解决氧化过程中的质量传输问题，建立统一的原子尺度设计框架。
2025-12-27 cond-mat.mtrl-sci cs.AI
Oxidation states, Thouless' pumps, and non-trivial ionic transport in non-stoichiometric electrolytes
本文基于Thouless量子化探讨电子带隙材料的氧化态与离子输运，提出打破拓扑条件可实现无离子对流的非平凡电荷输运，并在分子模型与非化学计量碱卤化物熔体中验证了该机制。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Atomic-Scale Mechanisms of SiO$_2$ Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Revealed by Molecular Dynamics with a Machine-Learning Interatomic Potential
Seoul National University（首尔大学）；Samsung Display Company Ltd.（三星显示有限公司）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）；Incheon National University（仁川国立大学）
本文通过分子动力学模拟揭示了SiO₂ PECVD的原子尺度机制，探讨了氧化剂与硅烷比例对薄膜生长的影响，并展示了等离子体物种对表面粗糙度的调控作用。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Oxidation on the Tribological Properties of Diamond Sliding Against Silica. Insights from Ab initio Molecular Dynamics
本研究利用大规模从头算分子动力学模拟不同取向、氧覆盖度和工况下二氧化硅与金刚石的滑动，揭示氧在满覆盖时减摩耐磨、低覆盖高压下促发原子磨损的双重作用。
2023-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale Oxygen-mediated Etching of 2D MoS$_2$ and MoTe$_2$
本文通过原位电镜和密度泛函理论计算对比研究了单层 MoS$_2$ 和 MoTe$_2$ 的氧化降解机制，发现 MoTe$_2$ 对氧敏感且碳氢污染物可加速刻蚀，而 MoS$_2$ 保持惰性。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Signal Reveals the Rhombohedral Crystallographic Structure in Ultra-thin Layers of Bismuth Thermally Evaporated on Amorphous Substrate
在非晶衬底上生长沿（111）晶向取向的Bi单层双层的挑战下，我们研究了不同厚度的Bi热蒸发到氧化硅上，以揭示主要的原子结构及其氧化。我们采用原子力显微镜、X射线衍射和扫描电子显微镜等方法证明了Bi是结晶的，并且在（111）方向上取向，厚度超过20 nm。令人惊讶的是，拉曼光谱表明，即使对于超薄层的Bi，低至$\sim 5$ nm的菱面体结构被保留。此外，这些信号还表明，暴露于环境条件下的铋膜不会遭受主要的表面氧化。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oxidation kinetics and non-Marcusian charge transfer in dimensionally confined semiconductors
本研究通过多参数考察 WS2 与 MoS2 单层边缘的侧向光氧化动力学，发现不同反应势垒及反应物供应受限导致的非 Marcus 型电荷转移机制。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic and electronic structures of stable linear carbon chains on Ag-nanoparticles
在这项工作中，我们报告的X射线光电子（XPS）和价带（VB）光谱测量的无表面活性剂的银纳米粒子和银/线性碳链（Ag@LCC）结构的脉冲激光烧蚀（PLA）在水中制备。我们的测量结果表明，显着的氧化，只有在表面上的银纳米粒子与许多共价碳-银键，但只有可忽略不计的碳-氧键的痕迹。理论模型还提供了证据，证明线性碳链与纯的和部分氧化的银表面之间形成了牢固的碳-银键。理论和实验的电子结构的比较也提供了证据的存在下，非氧化的线性碳链的银表面。为了评估化学稳定性，我们研究了氧化物种（水和氧气）的物理吸附的能量学，发现这种吸附比线性碳链的吸附更优选在氧化或原始银表面上，这使得LCC氧化的初始步骤在能量上是不利的。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Competing dynamics of single phosphorus dopant in graphene with electron irradiation
材料的原子级结构变化很重要，但研究起来很有挑战性。在这里，我们展示了使用扫描透射电子显微镜（STEM）在石墨烯中操纵磷掺杂剂原子的动力学和可能性。通过第一性原理计算，探讨了各种工艺的机理，并与其它掺杂剂的机理进行了比较。这项工作为设计更精确和优化的原子工程协议铺平了道路。
2018-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Lowering Insulator-to-Metal Transition Temperature of Vanadium Dioxide Thin Films via Co-Sputtering, Furnace Oxidation and Thermal Annealing
针对二氧化钒薄膜制备成本高、相变温度（约68°C）高于多数应用需求的问题，本研究通过共溅射、炉内氧化和热退火制备钨掺杂二氧化钒薄膜，实现相变温度随掺杂量每at.%降24.5°C、热滞每at.%缩5.5°C的效果。
2025-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Competing periodicities in fractionally filled one-dimensional bands
利用变温扫描隧道显微镜和光谱（STM和STS）研究了Si（553）-Au原子链的重构。这种准一维（1D）系统在低温下经历至少两个电荷密度波（CDW）跃迁，这可以归因于高对称相的分数填充的1D带中的电子不稳定性。在冷却时，Si（553）-Au首先经历单带Peierls畸变，导致沿成像链的倍周期。这个Peierls状态最终被一个竞争的三周期CDW所克服，这反过来又伴随着链之间的x2周期性。这些锁定的周期性表明小的电荷转移之间的近半填充和四分之一填充的一维带。在x3 CDW态中原子尺度位错的存在和迁移率表明了操纵携带（1/2，+-e/3）或（0，+-2 e/3）（自旋，电荷）的相位孤子的可能性。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Thermal algebraic-decay charge liquid driven by competing short-range Coulomb repulsion
我们探讨的可能性Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless的关键阶段的电荷自由度之间的中间温度制度的电荷有序和无序的阶段在二维系统与竞争的短程库仑排斥。作为一个最简单的例子，我们用经典的Monte Carlo方法研究了在原子极限下半填充三角形晶格上具有在地和最近邻库仑相互作用的扩展哈伯德模型，发现了一个临界相，其特征是电荷关联函数的代数衰减，属于具有$\mathbb{Z}_6$各向异性的二维XY模型的普适类.在此基础上，讨论了材料中临界相的可能条件。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reconstruction of the lattice Hamiltonian models from the observations of microscopic degrees of freedom in the presence of competing interactions
扫描探针和电子束成像技术的出现，使得人们可以在单个原子单位的水平上对原子结构以及电子和振动结构的微小细节进行定量研究。这些微观描述符又可以与局部对称性破缺现象相关联，代表基础生成物理模型的随机表现。在这里，我们探讨的交换积分的重建的哈密顿晶格模型与两个竞争的相互作用的微观自由度的观察，并建立在一个广泛的参数温度空间的不确定性和可靠性，这样的分析。作为辅助任务，我们开发了一种基于直方图聚类的机器学习方法，使用减少的描述符空间有效地预测相图。我们进一步证明，重建是可能的，以及以上的相变和参数空间的区域时，系统的宏观基态是不好的定义，由于挫折的相互作用。这表明，这种方法可以适用于传统的复杂问题的凝聚态物理，如铁电弛豫和morphotropic相边界系统，自旋和团簇玻璃，量子系统，一旦本地描述符链接到相关的物理行为是已知的。
2020-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
