Pressure effects on crystal and electronic structure of bismuth tellurohalides
利用密度泛函理论和紧束缚方法研究了碲化铋从正常半导体到拓扑绝缘体的压力诱导跃迁的可能性。在BiTeI中，这种转变是通过形成中间相，Weyl半金属，导致表面状态分散体的改性来实现的。在拓扑平凡相，表面态表现出Bychkov-Rashba型色散。Weyl半金属相存在于0.2GPa的狭窄压力区间内。在发生Weyl半金属-TI转变后，表面电子结构的特征是具有线性色散的无带隙态。表面态在压力作用下的变化特性取决于能带弯曲效应。我们还计算了在建议的高压晶相BiTeI的拉曼活性模式的频率，以比较它们与现有的实验数据。与BiTeI不同，在BiTeBr和BiTeCl中不发生拓扑相变。在BiTeBr中，晶体结构随压力而变化，但相位仍然是平凡的。然而，过渡似乎是可能的，如果保持低压晶体结构。在BiTeCl压力下，拓扑相不会出现高达18 GPa，由于在这种化合物中的相对较大的带隙宽度。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced superconductivity in the weak topological insulator Bi2TeI and the topological metal Bi3TeI
我们报告了一系列的高压电输运，磁化率和X射线衍射测量单晶的弱拓扑绝缘体Bi 2 TeI和拓扑金属Bi 3 TeI。室温x射线衍射测量表明，这两种材料都经历了一系列压力诱导的结构转变，并最终在高压下采用无序的bcc合金结构。对BiTeI已发表数据的重新分析表明，这种材料在高压下也采用无序的bcc结构，与之前建议的P4/nmm结构相反。我们发现Bi_2TeI和Bi_3TeI分别在13 GPa和11.5GPa下成为超导体。bcc相的超导临界温度Tc在Bi_2 TeI和Bi_3 TeI中分别达到最大值7 K和7.5 K，且dTc/dP均< 0。结果表明，无序合金bcc超导相是Bi-Te和Bi-Te-I体系在高压下的普遍特征。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of bulk photovoltaic effect in topological insulators
我们研究了带反转拓扑相变附近材料的位移电流体光伏响应。我们发现，体光电流反转的带反转过渡的方向，其幅度增强附近的相变。这些结果表明，与第一原理DFT计算的BiTeI和CsPbI $_3$在静水压力下，并解释了一个分析模型，表明这种现象仍然是强大的跨不同的材料系统。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Bulk Signatures of Pressure-Induced Band Inversion and Topological Phase Transitions in Pb$_{1-x}$Sn$_x$Se
拓扑绝缘体的特性表现在其表面和体相两个方面，但后者仍有待探索。在这里，我们报告了大量的压力引起的带反转和拓扑相变的签名在铅$_{1-x}$锡$_x$硒（$x=$ 0.00，0.15，和0.23）。作为压力的函数的红外测量的结果表明，带隙的关闭和重新打开，以及在自由载流子光谱权重的最大值。拓扑相带隙附近态密度的增强导致了带间吸收边的陡峭。态密度的变化也产生一个最大的费米能级的压力依赖性。因此，我们的结论性的结果提供了一个一致的图片的压力诱导的拓扑相变，并突出了大规模起源的新性质的拓扑绝缘体。
2014-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Far-Infrared Signatures for a Two-Steps Pressure-Driven Metallization in Transition Metal Dichalcogenides
我们提出了一个高压调查的超导体到金属的过渡MoS2和WS2进行的同步远红外光谱，调和文献中发现的金属化压力的有争议的估计，并获得新的见解统治这种电子过渡的机制。发现两个光谱描述符指示金属性的发病和在金属状态下的自由载流子的起源：吸收光谱重量，其突然增加定义的金属化压力阈值，和E1U峰的不对称线形，其压力演变，解释内的Fano模型，表明在金属状态下的电子起源于n型掺杂水平。结合我们的研究结果与文献中报道的那些，我们假设一个两步机制是在工作中的金属化过程中，其中掺杂和导带状态之间的压力诱导的杂交驱动早期的金属行为，而带隙关闭在较高的压力。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Charge dynamics in the Weyl semimetals NbIrTe$_4$ and TaIrTe$_4$ under pressure: Signatures of an electronic phase transition
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Tanta University（坦塔大学）；National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University（佛罗里达州立大学国家高磁场实验室）；Baylor University（贝勒大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过红外光谱和密度泛函理论计算，研究Weyl半金属NbIrTe$_4$和TaIrTe$_4$在压力下的电荷动力学，发现临界压力$P_\text{c}=7\text{--}8$ GPa处发生电子相变。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Raman signatures of pressure induced electronic topological and structural transitions in Bi2Te3
我们报道了3.6GPa下电子拓扑跃迁（ETT）和~ 8 GPa下菱面体（α-Bi_2Te_3）到单斜（β-Bi_2Te_3）结构跃迁的拉曼特征。在ETT开始时，在107 cm-1附近出现了一个新的拉曼模式，该模式随压力而无色散。在~ 8 GPa的结构转变的标志是A1 g和Eg模式频率的压力导数的变化，以及由115 cm-1和135 cm-1附近的新模式的出现。在α相和β相都确定了模Grüneisen参数。
2011-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Sharp Raman Anomalies and Broken Adiabaticity at a Pressure Induced Transition from Band to Topological Insulator in Sb2Se3
因此，迄今已知拓扑绝缘体的非平凡电子拓扑在表面处显示稳健金属态的特征。在这里，我们建立了振动异常的拉曼光谱的大部分，这意味着电子拓扑结构的变化：E2 g声子软化异常，其线宽表现出不对称的峰值在Sb2Se3晶体中的压力诱导的电子拓扑转变（ETT）。我们的第一性原理计算证实了电子从能带到拓扑绝缘态的跃迁，电子带通过金属态的宇称反转，但没有捕获声子异常，这涉及由于声子和电子的强耦合动力学的绝热近似的击穿。在四带模型的拓扑绝缘体处理这一点，我们阐明如何非绝热重整化的声子构成容易测量的大量签名的ETT，这将有助于努力开发拓扑绝缘体通过修改带绝缘体。
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Optical signature of the pressure-induced dimerization in the honeycomb iridate $α$-Li$_2$IrO$_3$
研究了外压对$α$ -Li $_2$ IrO $_3$单晶在声子模和IrPDMATHABMP- $d$跃迁频率范围内电动力学性质的影响。压力下的几个声子模式的突然硬化支持在临界压力$P_c$ =3.8 GPa的二聚相的开始。随着压力的增加，发现在$P_c$以下的Ir $d$ - $d$跃迁的光谱权重总体减小。在$P_c$以上，局部（现场）$d$ - $d$激发随着压力的增加而获得光谱权重，这暗示了压力诱导的八面体畸变的增加。非本地（intersite）的Ir $d$ - $d$转换显示出单调的蓝移和光谱权重的减少。对于非局部激发观察到的变化在$P_c$以上是最显著的，即对于压力$\geq$ 12 GPa，并且对于接近$P_c$的压力仅发生小的变化。在高压（$\sim$ 20 GPa）下的光学电导率的分布似乎是在铱酸盐的二聚状态的指示。
2019-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical signatures of phase transitions and structural modulation in elemental tellurium under pressure
本文报道了碲元素在压力高达8.44 GPa，能量范围为0.015-2 eV的室温红外光谱研究。的高压多晶型物的光学签名进行了研究，并比较密度泛函能带结构计算的结果。在3.5 GPa附近的光学电导率中首先看到Drude峰，表明三角形Te-I内的载流子到金属的转变。在德鲁德光谱重量和直流电导率约4.3 GPa的信号向三斜Te-II多晶型的转变急剧增加。随着Te-II逐渐转变为结构相似但不可调制的Te-III，在5GPa以上出现约0.15 eV的吸收峰。在微观上，这个峰只能在一个足够大的相称近似内再现，这表明低能量的光学响应作为结构调制的指纹。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced emergence of visible luminescence in $Cs_3Bi_2Br_9$: Effect of structural distortion in optical behaviour
本文报道了高压下三方晶系$Cs_3Bi_2Br_9$在室温下的光致发光。发现强度随压力的增强是由$BiBr_6$八面体的畸变和等结构转变的增加驱动的。电子能带结构计算表明高压相的样品是间接带隙半导体。发光峰的轮廓显示签名有关的自由和自陷激子的重组，分别。两个峰的蓝移直到4.4GPa是由于激子的弛豫前的激子复合，激子的弛豫是由于激子寿命随声子散射而减小
2020-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Signatures of pressure-enhanced helimagnetic order in van der Waals multiferroic NiI$_2$
本研究通过高压拉曼光谱、光学线二色和X射线衍射，发现NiI$_2$中反铁磁和螺旋磁转变温度分别以约15.3/14.4 K/GPa的速率显著增强，归因于层间和第三近邻层内交换的协同效应，为在vdW材料中获得高温II型多铁性提供了通用路径。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of superconductivity in pressurized La4Ni3O10-x single crystals grown at ambient pressure
本文报道常压碳酸钾助熔法生长的La4Ni3O10-x单晶在77.9 GPa、约30 K出现超导迹象，为高质量镍酸盐单晶制备和高压超导研究提供新路径。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab Initio Investigation of a Possible Liquid-Liquid Phase Transition in MgSiO3 at Megabar Pressures
我们进行密度泛函分子动力学模拟的液体和固体MgSiO 3的压力范围为120-1600 GPa和温度高达20000 K，以提供新的洞察力的性质的液-液相变，最近预测的基础上衰减激光冲击波实验[物理。108（2012）065701]。然而，我们的模拟并没有显示出任何迹象的相变在液相中。我们推导了液相和固相的状态方程，并计算了冲击Hugoniot曲线。我们讨论了不同的热力学函数，并通过探索实验结果的替代解释。
2012-11-02 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure investigations of CaTiO3 up to 60 GPa using X-ray diffraction and Raman spectroscopy
在这项工作中，我们研究了钛酸钙（CaTiO 3- CTO）使用X射线衍射和拉曼光谱分别高达60和55 GPa。这两个实验表明，正交Pnma结构保持稳定的最高压力测量，在矛盾的从头计算预测。压缩数据与二阶Birch-Murnaghan状态方程的拟合得到体积模量K 0为181.0（6）GPa。正交畸变被发现略有增加的压力，在协议与以前的实验在较低的压力和压力下的钙钛矿的演变的一般规则。高压偏振拉曼光谱也使我们能够澄清CTO的拉曼模式分配，并确定对应于八面体的刚性旋转，A-阳离子位移和Ti-O键拉伸的模式。拉曼签名，然后讨论的压缩机制。
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Importance of correlation effects in hcp iron revealed by a pressure-induced electronic topological transition
我们发现Fe和Fe_（0.9）Ni_（0.1）的hcp相在约40 GPa的压力下发生了电子拓扑转变。费米面的这种拓扑变化通过实验中观察到的德拜声速、c/a晶格参数比和穆斯堡尔中心位移的反常行为表现出来。动态平均场方法的第一性原理模拟表明，过渡是由多电子效应。它是不存在的单电子计算，并代表了一个明确的签名的相关效应hcp铁。
2012-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Signature of pressure-induced topological phase transition in ZrTe$_5$
该研究利用半经典多载流子输运模型分析高压下ZrTe$_5$纳米器件，发现带隙闭合后重开的证据，揭示其由弱拓扑绝缘体向强拓扑绝缘体转变。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High pressure behavior of CsC8 graphite intercalation compound
研究了CsC_8石墨层间化合物在室温至32GPa的高压相图。结合X射线和中子衍射、Raman和X射线吸收光谱，我们首次报道了CsC_8在加压时在2.0、4.8和8 GPa附近发生相变。提出了可能的候选晶格结构和过渡机制。我们发现，所观察到的过渡涉及的结构重新安排在Cs子网络，而石墨层之间的距离是连续减少至少高达8.9 GPa。在8 GPa附近，通过拉曼和X射线吸收光谱测量的电子结构特征的重要修改证明了新转变的开始。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced phase transition in Bi$_2$Se$_3$ at 3 GPa: electronic topological transition or not?
近年来，A $_2$ B $_3$型三维拓扑绝缘体在P $\sim$ 3 GPa附近出现的低压转变被认为是电子拓扑转变（ETT），但理论和实验上都没有直接的证据。我们解决这个相变和其他过渡在更高的压力在硒化铋（Bi $_2$ Se $_3$）使用拉曼光谱在压力高达26.2 GPa。我们看到了清晰的拉曼特征的同构相变在P $\sim$ 2.4 GPa，然后在$\sim$ 10 GPa和16 GPa的结构转变。第一性原理计算揭示了结构参数的急剧变化，如菱形晶胞的内角，在P $\sim$ 3 GPa附近的c/a比中具有最小值。虽然我们的计算揭示了振动频率和电子带隙的相关异常，计算的$\mathbb{Z}_2$不变和狄拉克圆锥表面的电子结构保持不变，表明在最低压力过渡的电子拓扑结构没有变化。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci
-Quantum Effects or Theoretical Artifacts? A Computational Reanalysis of Hydrogen's High-Pressure Phase Stability and Properties
University of Cambridge（剑桥大学）；State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）
通过meta-GGA泛函（R2SCAN和SCAN0）与GGA-PBE泛函对比，发现PBE高估分子相稳定性，而meta-GGA更接近扩散蒙特卡洛结果，表明PBE预测的动力学不稳定性和非谐性可能源于泛函缺陷而非量子核效应。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
An underdog story: Re-emergence of a polar instability at high pressure in KNbO3
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Institut Néel CNRS/UGA UPR2940（格勒诺布尔神经科学研究所）；Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504（斯特拉斯堡大学）；ESRF – European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Synchrotron SOLEIL（索雷尔同步辐射中心）
研究在高压下KNbO3中发现极性不稳定性重新出现，通过多种实验技术证实其存在，尽管所有高压相具有中心对称性。
2025-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Emergent Dirac carriers across a pressure-induced Lifshitz transition in black phosphorus
关联系统如铜酸盐或磷属元素化物高温超导体的相图的特征在于在外部参数连续变化的情况下费米面的拓扑变化，即所谓的Lifshitz转变。然而，大量的低温不稳定性和多个能量尺度的相互作用使这一现象的研究变得复杂。在这里，我们首先确定在一个干净的元素系统，黑磷的压力引起的Lifshitz转变的光学签名。通过施加1.5 GPa以上的外部压力，我们观察到的德鲁德等离子体频率的压力依赖性的变化，由于无质量狄拉克费米子的外观。在较高的压力下，两个结构相变的光学签名也被确定。我们的研究结果表明，在固态系统中的Lifshitz转变的关键指纹，并在结构相变的情况下，是由于费米表面拓扑结构的变化的Drude等离子体频率的不连续性。
2018-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nonlinear bulk photocurrent probe Z2 topological phase transition
本文提出利用非线性体态光电流（位移电流和注入电流）探测 Z2 拓扑相变，发现其在相变时发生极性反转，可区分强、弱及平庸拓扑相，并通过紧束缚模型和第一性原理计算验证了其有效性。
2025-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and the spectroscopic signatures of H-bond disorder in $δ$-AlOOH
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）
结合谐波声子计算与基于SCAN的深度势分子动力学及声子准粒子分析，揭示有限温度动力学效应和光谱相干性逐渐丧失是氢键对称化光谱特征的起源。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.geo-ph
Signature of a polyamorphic transition in the THz spectrum of vitreous GeO2
太赫兹光谱的密度波动，$S(Q, ω)$，在环境温度下的玻璃质GeO $_2$的测量从环境压力的非弹性X射线散射远远超过了已知的$α$ -石英金红石多晶（PA）转变的压力。我们观察到显着的差异，在PA过渡，特别是在30-80毫电子伏的范围内测量的光谱形状。在第一性原理晶格动力学计算的指导下，我们将声子色散的变化解释为从类石英到类金红石配位的演化。值得注意的是，这种交叉伴随着系统的弹性响应的压力依赖性中的尖点状行为。总体而言，所呈现的结果突出了PA现象对高频声子色散的复杂指纹。
2015-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Signature of Topological Semimetal in Harmonic-honeycomb ReO3
本研究通过高压合成ReO3蜂窝多晶型，发现其具有狄拉克半金属特征，并揭示了约250 K的相变及压力依赖的输运性质演变。
2023-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Drastic field-induced resistivity upturns as signatures of unconventional magnetism in superconducting iron chalcogenides
University of Oxford（牛津大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Institute of High-Pressure Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院高压物理研究所）；Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所）
本研究通过高压和磁场调控揭示了铁基超导体中非常规磁性与超导性的复杂相互作用。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density wave in hydrogen at high pressure
我们提出了广泛的分子动力学（MD）模拟调查众多的候选晶体结构的氢在目前的实验前沿（400 GPa）的条件。模拟中的自发相变揭示了一种新的结构候选者，包括氢原子的双重配位链。我们解释了这个阶段的电荷密度波的电子结构，并计算其实验签名。在我们的计算精度的详细测试中，我们发现k点采样在MD中比在静态计算中重要得多，因为它使原子能够自由地对给定的采样进行最佳的重新排列。
2015-11-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interplay of magnetism and dimerization in pressurized Kitaev material $β$-Li$_2$IrO$_3$
测量了多晶$β$ -Li $_2$ IrO $_3$在3~GPa静压下的磁化强度，并绘制了该材料的温度-压力相图。我们的数据证实，磁秩序打破了一级相变在$p_{\rm{c}}$ $\approx$ 1.4 GPa，并进一步揭示了一个阶梯状的功能-结构二聚化的磁性签名-出现在$p_{\rm{c}}$和移动到更高的温度后，进一步压缩。继L. S. I. Veiga等人[Phys. Rev. B 100，064104（2019）]，我们认为在$p_{\rm{c}}$上方形成了具有磁性和非磁性Ir $^{4+}$位点混合物的部分二聚相。根据我们的从头计算，该相在1.7和2.7~GPa之间是热力学稳定的。它限制了磁性Ir $^{4+}$网站弱耦合四聚体与单重基态，没有长程磁序。我们的结果排除了在$β$ IrO $_3$中压力诱导自旋液相的形成，揭示了Kitaev材料中磁塌缩相变的特殊性.我们还表明，压力处理的$β$ IrO $_3$施加的压缩应变增强了100~K磁异常在环境压力下的签名。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isostructural phase transition in Tb2Ti2O7 under pressure and temperature: Insights from synchrotron X-ray diffraction
利用同步辐射X射线衍射研究Tb2Ti2O7在压力下的结构演化，证实超过10 GPa发生等结构相变，该相变与温度无关，源于原子局域重排而保持立方对称性。
2023-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Pressure and Doping on Ruddlesden-Popper phases Lan+1NinO3n+1
本研究系统探究压力和化学掺杂对多晶Ruddlesden-Popper相的影响，发现压力可在La3Ni2O7中诱导高达86 K的超导电性，而La2NiO4和La4Ni3O10在50 GPa内无超导迹象，为镍酸盐高温超导研究提供新见解。
2023-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magneto transport of pressure induced flatbands in large angle twisted bilayer graphene
本研究通过压力调控大角度扭转双层石墨烯的层间耦合，实现与魔角等效的平带，并验证其量子霍尔特征，为扩展可调莫尔材料提供新途径。
2025-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
2D Weak Localization in Trilayer Ruddelsden-Popper Nickelates
Material Science Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室材料科学部）
本研究通过磁电导量子修正测量，揭示三层RP镍酸盐中二维弱局域化特征，表明其为准二维无序费米液体，压力可抑制该特征并可能诱导超导转变。
2026-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collapse of Metallicity and High-$T_c$ Superconductivity in the High-Pressure phase of FeSe$_{0.89}$S$_{0.11}$
我们研究了铁基超导体FeSe $_{0.89}$ S $_{0.11}$的高压相的传输和隧道二极管振荡器的研究。我们构建了详细的压力-温度相图，表明在超导相之外，超导临界温度达到最低值，然后迅速提高到40 K以上4 GPa。电阻率数据揭示了一个扇形结构的非费米液体行为的签名，这可能表明存在一个假定的量子临界点埋在下面的超导圆顶约4.3 GPa。进一步增加的压力，零场电阻率发展的非金属的温度依赖性和超导转变显着加宽。最终，尽管超导转变温度持续有限，系统仍无法达到完全零电阻状态，并且低温下的任何剩余电阻都变得强烈依赖于电流。我们的研究结果表明，高压，高$T_c$相的铁硫族化合物是非常脆弱和敏感的单轴效应的压力介质，电池设计和样品厚度，可以触发一级转变。这些高压区域可以理解为假设由伴随的电子和结构不稳定性引起的真实空间相分离。
2022-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust superconductivity and fragile magnetism induced by the strong Cu impurity scattering in the high-pressure phase of FeSe
FeSe的超导电性在外加压力下强烈增强，并提出从结构和磁相的非线性耦合中产生。Fe平面内的小杂质可以在环境压力下强烈破坏FeSe中的对形成，并且还可以揭示正常相和超导相之间的相互作用。在这里，我们研究如何在Fe平面内的杂质引起的Cu替代可以改变竞争的电子相的FeSe在高压之间的平衡。在没有外加磁场的情况下，在低压下，超导相和超导相受到类似因素的抑制。另一方面，在高压下，10千巴以上，超导性保持不变，尽管在零磁场中没有任何与磁相相关的传输特征。然而，通过施加磁场，电阻率在温度的激活行为之前显示异常，被分配给磁异常。我们发现，高压超导相的FeSe是强大的，并保持增强的Cu杂质的存在下，而磁性相不是。这可能表明，高- $T_{\rm c}$超导性有一个符号保持序参量在一个相当玻璃化的磁相的存在。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
