Electric-field-induced monoclinic phase in (Ba,Sr)TiO$_3$ thin film
研究了在（001）MgO衬底上生长的四元取向异质外延（$_{0.8}$ $_{0.2}$）$_3$薄膜的电场诱导对称性降低。记录了沉积在薄膜表面上的两个平面电极之间的薄膜区域的偏振显微拉曼光谱。偏振拉曼研究证实存在\textit{c} -域的极化垂直于衬底下，而分裂和硬化的\textit{E}（TO）的软模式和偏振变化的拉曼光谱表明单斜对称下的外部电场。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of monoclinic and tetragonal phases in PMN-PT single crystal
本工作的目的是报告的结构相变的PMN-xPT单晶的研究，与熔融PbTiO 3的组成约MPB（x = 0.35摩尔%），使用红外光谱技术。该研究集中于监测作为温度的函数的伸缩-（Nb-O）、伸缩-（Ti-O）和伸缩-（Mg-O）伸缩模式的行为。在198和300 K之间观察到的奇异性表明单斜相和四斜相之间可能共存，其他技术没有发现，在MPB附近研究PMN-PT组合物。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical and Dielectric Response of PZT and Tetragonal to Monoclinic Phase Transition: I. Theory
研究了在准同型相界附近观察到单斜相的PZT材料。在朗道自由能方法中发展了四斜晶系到单斜晶系相变的理论。从四方相到单斜相的相变为一级相变，接近二级相变。考虑到极化率的对角线33和非对角线31分量，研究了晶体以及陶瓷和多晶材料从四斜相到单斜相的相变附近的介电响应。后者在单斜相的稳定边界温度处发散，在四斜相为零。在陶瓷和多晶材料的有效介电静态常数中没有观察到这种行为。我们解释的情况下，由材料的晶粒结构的非对角磁化率的大的贡献。以上的渗流过渡的非对角贡献的有效磁化率是不存在的。四斜相的有效磁化率在降低，单斜相的有效磁化率也在降低，但在相变温度以下降低较慢。从理论上研究了PZT材料在单轴应力作用下的力学响应。定性地解释了在四斜晶系到单斜晶系相变温度附近观察到的温度行为。
2006-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Synthesis of monoclinic IrTe2 under high pressure and its physical properties
在合成IrTe 2化合物的压力-温度（P-T）图中，具有CdI 2型结构的三角（H）相在低压下是稳定的。超导立方（C）相可以在更高的温度和压力下合成。在环境压力下可以制备具有类似于C相的晶体结构的菱面体相;但是该相含有高浓度的Ir缺陷。在本文中，我们报道了一个很少被研究的单斜（M）相可以在很窄的压力和温度范围内稳定的P-T图。M-IrTe 2的特殊晶体结构消除了在H相中发现的形成Ir-Ir二聚体的倾向。M相已经通过结构测定和电阻率、热电功率、DC磁化强度和比热的测量充分表征。这些物理性质已被比较与那些在H和C相的Ir 1-xTe 2。此外，利用本文提出的密度泛函理论计算了M-IrTe 2的磁性、输运性质和比热。
2015-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and structural phase transition in monoclinic FeGe film
本文在 Al2O3 (001) 上外延生长单斜 FeGe 薄膜，发现其具有约 800 K 的铁磁性与反常霍尔效应，并在约 100 K 处观测到结构相变，丰富了 FeGe 家族相图。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci
New pressure-induced monoclinic β-Sb2Te3 phase with sevenfold symmetry
通过机械合金化3小时，从Sb和Te中制备出纳米级Sb 2 Te 3菱面体相，并通过同步辐射X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（RS）测量研究了其结构稳定性随压力的变化。通过XRD观察到在9.8 ~ 13.2GPa压力范围内，从常压菱面体相转变为β-Sb 2 Te 3单斜结构。拉曼光谱测量证实了这种相变。体积的压力依赖性符合Birch-Murnaghan状态方程，给出体积模量B 0 = 40.6 ± 1.5 GPa和B '0 = 5.1 ± 0.6。纳米Sb 2 Te 3的体积模量似乎略小于其体相对应物（44.8GPa）。
2011-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Effects of Oxygen Vacancies on Electrochromic Properties and Conductivity of $γ$-Monoclinic WO$_3$
三氧化钨（WO $_3$）是一种典型的电致变色材料，其在氧空位或碱金属原子插入时所表现出的特殊光学性质一直是人们关注的焦点。在本文中，我们提出了一个合理化的实验的基础上的第一性原理计算的光学和电学性质的缺氧（还原）WO $_3$。我们的方法是基于一个无参数的介电依赖的混合密度泛函方法，结合使用的电荷跃迁能级形式主义，研究存在缺陷的激发机制。我们的研究结果表明，氧空位导致不同的物理在$γ$ -单斜WO $_3$，这取决于W-O-W链的方向，其中的空缺是创建，从而证明了强大的各向异性效应植根于独特的结构特性的原始无缺陷单斜电池。因此，不同类型的氧空位可以被分类的基础上计算的基态性质，电子结构，和激发/发射能量，给出了一个令人满意的解释的范围内的实验观察缺氧WO $_3$。
2016-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Properties of Monoclinic Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - PbTiO3 Crystals
近年来，在几种高性能压电钙钛矿固溶体中，在准同型相界附近发现了单斜相，但其性质还未见报道。本文研究了（1-x）Pb（Mg_（1/3）Nb_（2/3））O_（3-x）PbTiO_3钙钛矿体系中单斜相Pm的介电、压电和铁电性质。在成分x=0.33的（001）取向晶体中，显示出具有23 uC/cm ^2的回复极化的铁电滞后回线。在极化单斜晶体中，在高达10 kV/cm的单极驱动下，畴壁保持不变，极化和纵向应变几乎线性变化，但压电响应（d33= 9 × 10 ^（-10）C/N）比组成接近的菱形相弱得多。Pm相的相对介电常数也较小（小信号值约为2500），但压电常数（g33 = 3 × 10 ^（-2）m^2/C）和机电耦合因子（kt = 0.60）实际上与菱形相相同。准同型相界范围内各相的性质与外驱动引起的极化矢量的不同旋转路径有关。
2002-08-12 cond-mat.mtrl-sci
First principles studies of the Born effective charges and electronic dielectric tensors for the relaxor PMN (PbMg1/3Nb2/3O3)
我们报告的第一性原理密度泛函计算的玻恩有效电荷和电子介电张量的弛豫PMN（PbMg 1/3 Nb 2/3 O 3）。玻恩电荷张量作为电荷椭球体的可视化提供了微观上的洞察力与极化旋转的压电增强的因素。研究了几个15和30原子的铁电和反铁电超电池的PMN涉及1：2和1：1的化学有序。一系列铁电声子不稳定性导致几个低对称性单斜结构。我们发现一个基态，具有15个原子的单斜C2结构，沿着[111]具有1：2的化学有序。
2006-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Trigonal-to-monoclinic structural transition in TiSe$_2$ due to a combined condensation of $\mathbf{ \textit{q} = (\frac{1}{2},0,0)}$ and $\mathbf{(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})}$ phonon instabilities
我目前的第一原理计算的声子分散体的TiSe $_2$在$P\overline{3}c1$相，这是目前公认的低温结构的这种材料。它们在平面外方向的声学分支中显示出弱的不稳定性，这表明该相可能不是真正的基态。为了找到最低的能量结构，我研究了所有可能的扭曲结构对应的各向同性分组的$P\overline{3}m1$的$M_1^-$和$L_1^-$声子不稳定性存在于这一高温相在$q = (\frac{1}{2},0,0)$和$(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})$，分别的能量。我能够稳定10种不同的结构，这些结构相对于母体$P\overline{3}m1$相的能量较低，包括两种比$P\overline{3}c1$相能量更稳定的单斜结构。最低能量结构具有空间群$C2$和序参数$M_1^- (a,0,0) + L_1^- (0,b,b)$。这种结构缺乏反转对称性，其原始晶胞具有12个原子。
2021-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of monoclinic lanthanide orthoborates, $Ln$BO$_3$, $Ln$ = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb
镧系原硼酸盐$Ln$ BO $_3$，$Ln$ = Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb以单斜结构结晶，磁性$Ln^{3+}$形成共边三角晶格。三角形是不等边的，但是与理想等边几何形状的所有偏差都小于1.5%。使用磁化率，比热和等温磁化强度测量的体积磁性能进行了研究。热容测量显示了$Ln$ = Gd，Tb，Dy，Er在$T \leq$ 2 K时的有序特征.在$T \geq$ 0.4 K下没有观察到YbBO $_3$的有序性，并且HoBO $_3$被认为具有非磁性单重态。等温磁化强度测量表明各向同性Gd $^{3+}$自旋和强单离子各向异性的其他$Ln^{3+}$。磁熵的变化已被评估，以确定在这些材料中的磁热效应。发现GdBO $_3$和DyBO $_3$在液氦温度范围内是竞争性磁热材料。
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci
High pressure crystal structure and electronic properties of bismuth silicate Bi2SiO5 from synchrotron experiment and first principle calculations
采用原位粉末同步辐射X射线衍射和密度泛函理论计算研究了氧化铋Bi_2SiO_5在28 GPa和50 GPa下的高压结构特性。单斜结构被发现持续到约20 GPa，在压缩性发生显着变化。DFT数据表明，这是由于从环境条件下的单斜结构与空间群Cc的正交多晶型与空间群Cmcm的二阶相变。这种转变涉及到由角连接的SiO 4四面体形成的链的拉直，这抑制了Bi 2SiO 5的高压中心对称相的铁电性。Bi ~（3+）孤电子对的立体化学活性随压力的增加而降低，但在50 GPa下的电子密度差图中仍能看到。
2018-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio insights into the pressure dependent physical properties and possible high-Tc superconductivity in monoclinic and orthorhombic MgVH6
本文采用密度泛函理论（DFT）和GGA-PBE近似，研究了MgVH 6的单斜（P21/m）和正交（Pmn 21）结构在压力下的结构、力学、电子、硬度、热、超导和光电性质。我们研究了P21/m相在0 GPa和Pmn 21相在100 GPa下的光学性质（考虑相稳定性）。MgVH 6的两个相都是结晶稳定的。P21/m相是机械稳定的，但Pmn 21是机械不稳定的，在我们的计算所考虑的压力。单斜晶系（P21/m）在性质上是可延展的，另一方面，正交晶系（Pmn 21）在100 GPa下在性质上是脆性的，并且在125 GPa至200 GPa的范围内的压力下变得可延展。硬度计算表明，在100 GPa下，Pmn 21具有正交相结构的超硬特性。斜方晶体的熔化温度很高。这也与体积模量、德拜温度和硬度计算一致。在前人研究的基础上，我们仅对正交晶系（Pmn 21）结构在不同压力下的超导转变温度Tc进行了理论计算。在100 ~ 200 GPa的压力范围内，相变温度在104.7 ~ 26.1K之间。MgVH 6，在这两种结构中，是弹性和光学各向异性的。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of polar monoclinic phase in heterohalogen substituted CsGeX$_3$
Rani Channamma University（拉妮·钱纳玛大学）
异卤素取代的CsGeX$_3$材料在室温下形成极性单斜相，极化方向为[101]，并表现出自旋分裂和自旋纹理特征，具有作为自旋晶体管候选材料的潜力。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Study of Electronic and Dielectric Properties of ZrO2 and HfO2
使用超软赝势的密度泛函理论，我们以前研究的结构和电子特性的低压（立方，四斜晶系，单斜晶系）相的ZrO 2和HfO 2，为了阐明声子模式，玻恩有效电荷张量，特别是在这些阶段的晶格介电响应。现在，我们通过对两个高压正交相进行类似的计算，并通过提供所有多晶型物的态密度和带隙信息，扩展了以前的工作。我们的结果表明，电子结构和介电响应是强烈的相位相关。特别是，单斜相的ZrO2和HfO2被发现有一个强烈的各向异性的介电张量和一个相当小的取向平均（ε_0）相比，其他两个低压阶段。我们的计算表明，ε_0在正交相中甚至更小。
2003-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of monoclinic lanthanide metaborates, $Ln$(BO$_2$)$_3$, $Ln$ = Pr, Nd, Gd, Tb
用磁化率、热容和等温磁化强度测量方法研究了稀土偏硼酸盐$Ln$（BO $_2$）$_3$，$Ln$ = Pr，Nd，Gd，Tb的体相磁性。它们以含有磁性$Ln^{3+}$链的单斜结构结晶，因此可以表现出低维磁性和阻挫的特征。Pr（BO $_2$）$_3$具有非磁性单重态基态。对于Nd（BO $_2$）$_3$，在0.4 K以下没有观察到磁有序. Gd（BO $_2$）$_3$在1.1 K时表现出明显的磁转变，对应于三维磁有序. Tb（BO $_2$）$_3$在1.05 K和1.95 K下具有两种磁有序特征。对于Nd（BO $_2$）$_3$和Tb（BO $_2$）$_3$，在2 K下观察到在饱和磁化强度的三分之一处的磁化平台，其在14 T的施加场中持续存在。这被认为是Nd（BO $_2$）$_3$和Tb（BO $_2$）$_3$中准一维行为的特征。
2017-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Almost ideal nodal-loop semimetal in monoclinic CuTeO$_3$ material
节环半金属是其中导带和价带在倒易空间中的一维环上交叉的材料。为了在物理性质中表现出磁环特征，希望磁环接近费米能级，能量相对平坦，形状简单，并且不与其他无关带共存。在这里，基于第一性原理计算，我们表明，单斜CuTeO $_3$是一个现实的环形半金属，满足所有这些要求。这种材料的特点是只有一个围绕费米能级的单节环，受到两种独立对称性的保护：$\mathcal{PT}$对称性和滑移镜对称性。环的大小可以通过应变有效地调节，并且环甚至可以在应变下被湮灭，从而使拓扑相变为平凡绝缘体相。包括自旋-轨道耦合打开一个微小的差距，在环，系统成为一个$\mathbb{Z}_2$拓扑半金属与非平凡的体积$\mathbb{Z}_2$不变，但没有全局带隙。相应的拓扑表面状态已被确定。我们还建立了一个低能有效模型来描述节环和自旋轨道耦合的影响。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Electron Mobility in Monoclinic β-Ga2O3 - Effect of Plasmon-phonon Coupling, Anisotropy, and Confinement
采用基于密度泛函微扰理论的晶格动力学计算、晶格模与集体等离子体激元振荡的耦合计算和基于玻尔兹曼理论的输运计算相结合的方法，研究了单斜β-Ga 2 O 3中的电子输运.等离子体激元与不同的纵向光学（LO）模式的强纠缠使得LO-等离子体激元耦合的作用对于传输至关重要。研究了体材料和二维电子气形式下β-Ga_2 O_3中电子迁移率与电子密度的关系。在高电子密度下，预测体迁移率为182 cm 2/ V.s，而在2DEG形式中，当远程杂质存在于界面处时，相应的迁移率为约418 cm 2/V.s，并且随着远程杂质中心远离界面而进一步提高。电子迁移率的变化趋势表明，在掺杂隔离电子沟道中实现高电子迁移率是有希望的。通过瞬态蒙特卡罗模拟跟踪实验观察到的迁移率的小各向异性。研究发现，红外活性声子模的各向异性是导致低场电子迁移率各向异性的原因。
2017-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Biferroic YCrO3
YCrO3具有单斜结构，在140 K以下显示出弱铁磁性，在473 K时出现铁电相变并伴有磁滞回线。采用第一性原理密度泛函理论，基于赝势和平面波基，计算了YCrO3的铁磁和反铁磁有序结构和能量.非中心对称的单斜结构被发现是较低的能量比正交结构，支持YCrO3的双铁性。
2005-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Ground state of (Pb0.94Sr0.06)(Zr0.530Ti0.470)O3 in the morphotropic phase boundary region: Evidence for a monoclinic Cc space group
Pb的赝四方晶系反铁畸变（AFD）相变采用声速法研究了Sr掺杂量为6%的（Zr 0.530 Ti 0.470）O3（PZT）陶瓷（4至320 K），高分辨同步辐射X射线粉末衍射（100至800 K）和高分辨率以及高通量中子粉末衍射测量（4K）解决了有关准同型相界（MPB）区域PZT的真实基态的争论。的中子衍射曲线的多重特征（3/2 1/2 1/2）pc（伪立方或pc指数）和（3/2 3/2 1/2）pc超晶格峰，出现低于AFD转变温度，排除了菱形R3 c空间群。与第一性原理计算的预测和MPB区纯PZT的早期研究结果一致，证实了真正的基态是单斜晶系，属于Cc空间群. 6%Sr ~（2+）的替代和高波长（λ= 2.44 nm）中子的使用对解决MPB区PZT真实基态的争论起到了关键作用。
2014-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Instantaneous band gap collapse in photoexcited monoclinic VO$_2$ due to photocarrier doping
使用飞秒时间分辨光电子能谱学我们证明，光激发转换单斜VO $_2$准瞬间到金属。因此，我们排除了VO $_2$光致电子相变的80飞秒结构瓶颈。第一性原理多体微扰理论计算揭示了VO $_2$带隙对动态屏蔽库仑相互作用变化的高灵敏度，支持完全电子驱动的等结构绝缘体到金属的转变。因此，我们得出结论，超快能带结构重整化是由光激发的载流子从本地化的V 3d价态，强烈改变屏蔽\emph{before}显着的热载流子弛豫或离子运动发生。
2014-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
KCrF_3: Electronic Structure, Magnetic and Orbital Ordering from First Principles
用{ \it ab initio} LSDA和LSDA+U方法计算了KCrF_3的电子、磁性和轨道结构。高温无畸变的立方相在LSDA内是金属性的，但在LSDA+U能级下，它是带隙为1.72 eV的莫特绝缘体。KCrF_3的四斜晶相和单斜晶相表现出与3x^2-r^2/3y^2-r^2轨道级交错的合作Jahn-Teller畸变。我们发现，由于Jahn-Teller畸变的能量增益是82/104毫电子伏每铬离子在四斜/单斜相，分别。这些相显示出A型磁有序，并且具有2.48 eV的带隙。在这种Mott绝缘状态下，KCrF_3具有2.1 eV的实质性传导带宽，从而导致KCrF_3的电子或空穴掺杂衍生物中的载流子的动能在低温下克服极化子局域化的可能性，类似于在巨磁阻锰氧化物中遇到的情况。
2007-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Halide donors in monoclinic- and corundum-phase Ga$_2$O$_3$ and Al$_2$O$_3$
University of South Carolina（南卡罗来纳大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
该研究通过第一性原理计算，明确了单斜相和刚玉相Ga₂O₃与Al₂O₃中F、Cl作为施主的特性，发现Cl是(AlₓGa₁₋ₓ)₂O₃及纯Al₂O₃中极具潜力的施主候选体。
2026-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Domain structure in the monoclinic Pm phase of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - PbTiO3 single crystals
研究了（1-x）Pb（Mg_（1/3）Nb_（2/3））O_（3-x）PbTiO_3（x ~ 0.33）单晶在准同型相界（MPB）范围内的畴结构。基于对自发应变相容性和畴壁电荷的分析，我们建立了不同对称性的铁电相在MPB范围内的允许畴排列。在偏光显微镜中检查（001）取向的未极化和电极化（沿[001]方向）晶体板揭示了具有与Mc单斜相（空间群Pm）的理论预测结构相容的畴结构的单相状态，这是最近通过X射线和中子衍射研究在接近MPB的组合物中发现的。在未极化的晶体中，180 °。观察到自发极化矢量平行于晶体板平面的畴（即α畴）之间的壁。极化晶体的畴结构主要由平行于（001）（即晶体板的平面）的晶体学上突出的Wf壁和平行于[1 - 10]或[1-10]方向的倾斜S壁组成。在极化和非极化样品中发现了旋光偏振效应，这与畴混合导致的样品不均匀性有关。
2003-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of Pb(Zr,Ti)O3 solid solutions from first principles
第一性原理推导的方案，结合铁电和反铁电畸变的自由度，开发研究有限温度下的PbZr 1-xTixO 3固溶体附近的准同型相界的性质。这种数值技术的使用（i）解决了一些Ti成分的单斜基态的争议，（ii）导致发现一个被忽视的阶段，和（iii）产生三个多相点，每个点与四个阶段。额外的中子衍射测量有力地支持了其中的一些预测。
2006-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Surface structures of ZrO$_2$ films on Rh(111): From two layers to bulk termination
我们用扫描隧道显微镜（STM）和低能电子衍射（LEED）研究了Rh（111）衬底上2-10个单层（ML）厚度范围内的氧化锆薄膜。氧化锆的沉积使用UHV兼容的溅射源，导致在逐层生长和良好的均匀性的膜。对于2-4 ML的厚度，观察到衬底对薄膜的结构的层依赖性影响。超过此厚度，薄膜显示出（2 $\times$ 1）或扭曲（2 $\times$ 2）的表面结构相对于立方ZrO $_2$（111）;这些结构分别对应于四斜晶系和单斜晶系氧化锆。在高达730 °C的退火温度下发生四斜相;在850 °C或更高的退火温度下发生向结晶稳定的单斜相的转变。高温退火也会破坏薄膜并暴露Rh（111）衬底。我们认为，四斜晶系薄膜是稳定的缺氧，而单斜晶系薄膜只有弱缺陷，并显示带弯曲的缺陷和晶界。这一观察结果与正电荷负责氧化锆基固体电解质中的晶界阻挡效应是一致的。我们的工作介绍了四斜晶系和单斜晶系5毫升厚的ZrO $_2$膜Rh（111）作为非常适合的模型系统的表面科学研究的ZrO $_2$，因为他们没有表现出较厚的膜或散装材料的充电问题，并显示出更好的均匀性和稳定性比以前研究的ZrO $_2$ /Pt（111）系统。
2018-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Density-functional study of LixMoS2 intercalates (0<=x<=1)
在密度泛函理论框架下研究了锂嵌入二硫化钼（LixMoS 2）的2 H-和1 T同素异形体的稳定性与锂含量（x）和嵌入位置的关系。八面体配位的锂化合物在范德华间隙被发现是最喜欢的两个同素异形体。初始化2 H-> 1 T相变所需的锂的临界含量估计为x ~ 0.4。对于较小的Li含量的六方2 H晶体结构没有改变，而1 T-LixMoS 2化合物采用单斜晶格。LixMoS 2的所有同素异形体形式-不包括单斜Li1.0MoS2结构-显示出金属样特征。单斜晶系的Li1.0MoS2是一种带隙为1.1eV的半导体。最后，在一个唯象模型中讨论了Li嵌入对多壁MoS 2纳米管稳定性的影响。
2012-05-23 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on the intermediate compounds of LiBH$_4$
本文报道了LiBH $_4$中间体的第一性原理计算结果。用基于密度泛函理论的超软赝势方法研究了LiB $_3$ H $_8$和LiPDMATHABMP B $_n$ H $_n (n=5-12)$的稳定性.理论预测表明，单斜晶系Li $_2$ B $_{12}$ H $_{12}$是最稳定的候选材料.我们提出了以下通过该中间体化合物进行LiBH $_4$的氢化/脱氢过程：LiBH $_4 \leftrightarrow {1/12}$ Li $_{2}$ B $_{12}$ H $_{12} + {5/6}$ LiH $+ {13/12}$ H $_2 \leftrightarrow $ LiH $+$ B $+ {3/2} $ H $_2$。第一反应的氢含量和焓估计分别为10质量%和56 kJ/mol H $_2$，第二反应的氢含量和焓估计分别为4质量%和125 kJ/mol H $_2$。它们与LiBH $_4$的热脱附谱的实验结果符合得很好。计算结果表明，单斜LiPDMATHABMP B $_{12}$ H $_{12}$的$Γ$ -声子频率的弯曲模比LiBH $_4$的低，而伸缩模则高.这些结果对于实验研究和鉴定可能的中间体化合物是非常有用的。
2006-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Interpretation of monoclinic hafnia valence electron energy loss spectra by TDDFT
我们提出了价电子能量损失谱和介电函数的单斜晶系氧化物（m-HfO $_2$）从随时间变化的密度泛函理论（TDDFT）的预测和能量过滤的光谱成像测量在高分辨率透射电子显微镜进行比较。费米的黄金法则密度泛函理论（DFT）的计算可以捕捉到的能量损失谱的定性特征，但我们发现，TDDFT，占局域场效应，提供了几乎定量的协议与实验。使用DFT的态密度和TDDFT介电函数，我们表征的激发，导致在m-HfO $_2$能量损失谱。唯一的等离子体激元出现在13 - 16 eV之间，尽管峰$\sim$ 28和高于40 eV也是由于集体激发。我们进一步阐述了第一原理技术，其准确性，以及剩余的光谱之间的差异。更具体地说，我们评估Hf半芯电子（5 $p$和4 $f$）的能量损失谱的影响，并发现，包括从4 $f$带的跃迁阻尼的能量损失强度在13 eV以上的区域。我们研究了多体效应的影响，在DFT框架中使用绝热局域密度近似（ALDA）交换相关内核，以及从多体的角度来看，使用$GW$衍生的电子结构，占自能修正。这些结果表明，自能和激子效应之间的一些取消的错误，甚至从Hf $4f$壳层的激发。我们还模拟了等离子体激元和集体激发峰的色散随动量转移的增加。
2016-01-29 cond-mat.mtrl-sci
First-principles predictions of HfO$_2$-based ferroelectric superlattices
针对HfO$_2$铁电相的亚稳态限制，提出通过与其他简单氧化物构建超晶格实现热力学稳定极性HfO$_2$的方法，为薄膜铁电器件应用提供新途径。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Interface-induced collective phase transition in VO2-based bilayers studied by layer selective spectroscopy
本研究利用层选择光谱技术探究VO₂基双层膜的界面相变，发现界面可诱导单斜绝缘相VO₂转变为金红石金属相，该集体相变由界面能与体相自由能的平衡驱动，且温度诱导相变伴随面内相分离。
2025-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interaction of monoclinic ZrO$_2$ grain boundaries with oxygen vacancies, Sn and Nb -- implications for the corrosion of Zr alloy fuel cladding
本研究利用密度泛函理论比较单斜 ZrO$_2$ 平衡与亚稳晶界，揭示氧空位及 Sn、Nb 缺陷的不同偏聚和电子效应，以解释 Zr 合金燃料包壳腐蚀。
2023-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature properties of PZT solid solutions near the morphotropic phase boundary
采用第一性原理方法研究了Pb（Zr_{1-x} Ti_{x}）O_{3}（PZT）固溶体在低温准同型相界附近的结构、压电和介电性质。三个铁电相被发现存在：一个四面体相较大的x组合物，一个菱形相较小的x组合物，和最近发现的单斜相之间。在该单斜相中，与Zr原子相关的极化行为不同于与Ti原子相关的极化。随着x的减少，前者更快地朝着伪立方[111]方向旋转，并且幅度增加，而后者的旋转滞后，幅度缩小。局部微观结构被发现偏离显着的平均结构，在这些PZT合金相的局部极化的方向和幅度的波动的结果。单斜相的特征在于非常大的压电和介电响应。
2001-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Finite-temperature properties of PZT alloys from first principles
采用第一性原理方法研究了PbZr{1-x}Ti{x}O3（PZT）固溶体在准同型相界（MPB）附近的有限温度性质.结构和压电预测与实验数据和直接的第一原理结果非常吻合。一个低温单斜相被证实存在，并证明作为一个众所周知的四面体和菱面体相之间的桥梁划定MPB。一个成功的解释，发现在PZT陶瓷的大压电性。
2000-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Frequency Dependence of the Dielectric Constants and of the Reflectivity for HfO2 and ZrO2 from First-Principles Calculations
我们目前，在这项工作中，我们的理论结果的声子色散和频率依赖性的反射率和介电常数的氧化锆和HfO2在单斜相。结果表明，晶格贡献的静态介电常数的评价的重要性。此外，除了这些材料沿x和z方向所表现出的各向异性之外，零频率静态介电常数随着压力的增加而减小。
2006-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature phase transformations of PZT in the morphotropic phase-boundary region
本文报道了PbZr（1-x）Ti（x）O（3）（0.455 < x < 0.53）的滞弹性和介电谱测量结果，为低温相变提供了新的信息。当x < 0.48时，四方晶向单斜晶的转变是一阶的，并导致多晶杨氏模量的软化，其幅度可能超过单斜晶向四方晶转变时的幅度;这可以用剪切应变分量和单斜晶相偏振倾斜角之间的线性耦合来解释。涉及旋转的八面体低于200 K的过渡是可见的介电损耗和滞弹性损耗，它扩展到四相内，如最近的第一原理计算预测。
2007-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in multiferroic magnetite Fe3O4 driven by noncentrosymmetric Fe2+/Fe3+ charge-ordering: First-principles study
通过第一性原理模拟，我们明确地表明，不适当的铁电性磁铁矿在低温绝缘相驱动的电荷有序。单斜铁电体Cc和顺电体P2/c结构之间的精确比较表明，极化的出现是因为八面体Fe位之间的电子电荷的“移位”，导致非中心对称的Fe 2 +/Fe 3+电荷有序模式。我们的预测值的极化，在良好的协议与现有的实验值，进行了讨论的点电荷偶极子位于选定的Fe四面体，指向一个明显的例子，电子铁电性驱动的电荷重排。
2009-06-02 cond-mat.mtrl-sci
On the origin of metal-insulator transitions in the parent compounds of ruthenium-pnictide superconductors
基于第一性原理计算，本文揭示RuP/RuAs的金属–绝缘体转变与单斜畸变及van Hove奇点关系，并预测光致两步转变。
2024-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
First-principles study of the structural energetics of PdTi and PtTi
采用第一性原理密度泛函理论，在赝势和平面波基下研究了PdTi和PtTi的结构能量学。我们预测，在这两种材料中，实验报告的正交$B19$相将经历低温相变到单斜$B19'$基态。在软模框架内，我们与$B19$结构的立方$B2$结构，在高温下观察到的，和$B19'$结构$B19$通过声子模式强烈耦合到应变。与NiTi相比，$B19$结构非常接近hcp。我们利用bcc-hcp转变的类比来提出本例中可能的转变机制。
2002-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Ta2NiSe5: a candidate topological excitonic insulator with multiple band inversions
基于密度泛函理论研究了准一维激子绝缘体Ta 2 NiSe 5的正交相和单斜相的电子结构和拓扑性质.与以前研究的许多拓扑绝缘体中费米能级上的单宇称或能带反转不同，Ta 2NiSe 5的两相中存在多宇称和能带反转，有或没有自旋-轨道耦合，导致更复杂和拓扑非平凡的电子结构。还得到了低温单斜相的狄拉克锥型表面态。在本文中，我们证明了Ta 2NiSe 5是一个有前途的候选人作为一个三维拓扑激子绝缘体。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of symmetry lowering in relaxed BaTiO3/SrTiO3 superlattices
采用第一性原理密度泛函理论计算了（BaTiO 3）m/（SrTiO 3）n超晶格的晶体结构和局域自发极化。面内晶格常数比SrTiO 3衬底大1%，以模仿弛豫超晶格结构，并且对称性降低到单斜空间群Cm，这使得极化沿着[110]和[001]方向发展。在[110]方向上的极化分量被发现仅在SrTiO 3层中发展并且在BaTiO 3层中下降到零，而在[001]方向上的极化在整个超晶格中近似均匀。这些发现与最近的实验数据和外延应变BT和ST的第一原理结果一致。
2004-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Raman and first-principles study of the pressure induced Mott-insulator to metal transition in bulk FePS$_3$
最近发现的一类基于过渡金属磷三硫属化物的二维材料具有反铁磁基态，在自旋电子学中具有潜在的应用。其中，FePS $ _{3} $是带隙为$\sim$ 1.5eV的莫特绝缘体。这项研究使用拉曼光谱以及第一性原理密度泛函理论分析研究了其结构和电子性质在压力下的稳定性。拉曼光谱揭示了两个相变在4.6 GPa和12 GPa标记的模式频率和对称允许模式的数目的压力系数的变化。FePS $_3$在4.6 GPa下从带隙为1.54 eV的环境单斜C2/m相转变为另一个单斜C2/m（带隙为0.1 eV）相，随后在12 GPa下又转变为金属三角P-31 m相。我们的工作补充了最近报道的高压X射线衍射研究。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice dynamics and electronic structure of energetic solids LiN3 and NaN3: A first principles study
采用密度泛函理论计算了层状单斜碱金属叠氮化物LiN3和NaN3的晶体结构、弹性、晶格动力学和电子性质。利用各种色散修正密度泛函研究了范德华相互作用对基态结构性质的影响。在平衡晶体结构的基础上，计算了化合物的弹性常数、声子色散和声子态密度。利用最近开发的Tran Blaha修正的Becke Johnson（TB-mBJ）泛函得到了精确的能带隙，发现两种叠氮化物都是直接带隙绝缘体。
2013-11-01 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the ferroelectric Aurivillius phase Bi2WO6
为了更好地理解Bi 2 WO 6的重构铁电-顺电转变，这是不寻常的Aurivillius家族的化合物，我们进行了第一性原理计算的介电和动力学性质的两种可能的高温顺电结构：实验观察到的A2/m对称性的单斜相和I4/mmm对称性的四斜相，常见的大多数Aurivillius相成分。这两种顺电结构都表现出各种不稳定的模式，在它们的凝聚后，使系统趋向于更稳定的低对称性结构。计算证实，从高温顺电相A2/m开始，系统必须经历一个重构转变才能到达P2_1ab铁电基态。
2012-08-10 cond-mat.mtrl-sci
First principles study of optical and tunable electronic properties of crystalline Li2TeO3
采用密度泛函理论（DFT）实现的SIESTA软件，对碲酸盐玻璃Li2TeO3晶体的光学和电学性质进行了研究.材料具有单斜对称结构，材料的单元或原胞在各个方向上都是周期性的，这是研究材料性质的一个重要方面。电子结构表明，它是一种宽禁带半导体，在电场作用下，其性质向金属性转变。这种可调特性可用于电子学的各个领域。研究的光学性质表明，Li2TeO3可以作为空穴传输材料（HTM）用于开发高效的钙钛矿太阳能电池，包括其他应用，以及有前途的材料。
2020-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic temperature-dependent lattice parameters and elastic constants from first principles
本文提出一种高效的ZSISA-QHA实现，通过引入振动自由能对晶格自由度的二阶导数，将各向异性晶体热膨胀计算所需的声子能带结构计算次数从数十至数百次大幅降至6至28次，并扩展用于温度依赖弹性常数的第一性原理计算。
2025-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Band structure derived properties of HfO2 from first principles calculations
采用第一性原理线性缀加平面波方法，在密度泛函理论和广义梯度近似下，并考虑全相对论贡献，计算了立方相、四方相和单斜相HfO2的电子能带结构和光学性质.从能带结构，电子和空穴的有效质量得到。相对论效应起着重要的作用，这反映在有效质量值和介电函数的详细结构。计算的介电函数虚部和折射率与文献报道的数据吻合得很好。
2012-04-13 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Study on Piezoelectricity and Spontaneous Polarization in Bi(Fe,Co)O3
固溶体BiFe_（1-x）Co_xO_3同时表现出反铁磁有序和热释电有序。已经知道，BiFe 1-xCoxO 3随着x的增加呈现出在单斜相和四斜相之间的结构相变。这种类型的转变通常被称为morphotoropic相边界，这是众所周知的发生在一个代表性的压电氧化物，PbZr 1-xTixO 3。为了从理论上理解BiFe_（1-x）Co_xO_3的压电性质，我们采用超原胞方法，对BiFe_（1-x）Co_xO_3的电子结构进行了从头计算，研究了其结构稳定性、磁性和电子极化.结果表明，大的电极化的强度和特殊的锥配位抑制了应变下的电极化的强度响应。提出了一种提高BiFe_（1-x）Co_xO_3压电效应的方法。
2020-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Effect of dopant ordering on the stability of ferroelectric hafnia
所有重要的化合物氧化铪（HfO2）的薄膜可以在正交铁电（FE）状态下制备，这对于例如存储器或负电容场效应晶体管中的应用是理想的。然而，这种FE状态的起源仍然是一个谜，因为从表面和尺寸效应到形成动力学，没有一种拟议的稳定机制是完全令人信服的。有趣的是，它是已知的掺杂HfO2与各种阳离子有利于FE多晶型的发生，然而，现有的第一原理的工作表明，掺杂本身是不足以稳定的极性相超过通常的非极性单斜基态。在这里，我们使用第一性原理的方法来重新审视这个问题。我们考虑两个代表性的等价替代掺杂剂，Si和Zr，并研究其在HfO2晶格内的优选排列。我们的研究结果表明，像Si这样的小原子在HfO 2的FE正交相中可以采用非常稳定的构型（在特定晶面内形成层），但在非极性单斜相中相对不那么稳定。此外，我们发现，在低浓度下，这样的掺杂剂订购产生FE基态，通常的顺电相成为一个更高的能量亚稳多晶型。我们讨论了我们的研究结果的影响，这是一个明确的一步了解铁电性HfO2。
2020-02-07 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure x-ray diffraction study of SrMoO4 and pressure-induced structural changes
利用角色散X射线衍射研究了在25 GPa压力下SrMoO 4的结构。在12.2（9）GPa下观察到白钨矿结构的环境相到单斜的富铝尖晶石相的相变，晶胞参数a = 5.265（9）A，b = 11.191（9）A，c = 5.195（5）A，β = 90.9，Z = 4。在相变时没有明显的体积塌陷。未观察到额外的相变，并且在释放压力时恢复初始相，这意味着所观察到的结构修饰是可逆的。报道的过渡似乎是一个铁弹二阶变换产生的结构，是一个单斜畸变的低压相和以前观察到的化合物同构SrMoO 4。提出了一种可能的转变机制，并根据现有的数据和朗道理论讨论了它的性质。最后，报告了状态方程和研究晶体的各向异性压缩性的Sr-O和Mo-O键的压缩方面进行了讨论。
2007-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Elastic properties of LaNiO$_{3}$ from first-principles calculations
通过应用密度泛函理论（DFT）近似，我们提出了第一性原理研究的实验验证相的金属钙钛矿LaNiO $_{3}$的弹性性质。为了提高计算的准确性，我们首先根据DFT方法再现LaNiO $_{3}$体材料低温晶体结构和电子态密度的性能，选择最合适的DFT方法。然后，我们继续与最常见的菱面体以及高温立方和应变诱导单斜相的单晶弹性常数和机械稳定性。连同计算出的单晶体弹性常数，推导出的多晶性能，包括体积，剪切，杨氏模量，泊松比，维氏硬度，声速，德拜温度，和各向异性指数，补救现有的知识缺口的弹性和机械行为的LaNiO $_{3}$，至少从理论的角度来看。
2015-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Finite temperature effects on the structural stability of Si-doped HfO$_{2}$ using first-principles calculations
本文通过第一性原理计算研究Si掺杂HfO$_{2}$的有限温度结构稳定性，发现6% Si掺杂可在室温稳定四方相，并揭示晶格振动与杂质构型效应的关键作用。
2023-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability of cation-doped LiMnO$_{2}$]{Phase stability of cation-doped LiMnO$_{2}$ within the GGA+U approximation
对锂离子电池的候选阴极材料LiMn $_{1-x}$ M $_x$ O $_{2}$（其中（$x=0.25$，M=Ni，Fe，Co，Mg））进行GGA+U近似内的第一原理密度泛函理论计算，以研究掺杂对单斜结构相对于层状菱面体结构的不稳定性的影响。这项工作的主要动机是确定在何种程度上的预测电子更现实的GGA+U治疗将不同于GGA内获得的。发现了一些显著的质的变化：对于菱形结构的原始体系，Mn离子在GGA+U中表现出高自旋态，而不是GGA中的低自旋（金属）态。掺杂的菱面体结构在GGA+U中是不稳定的，而不是像在GGA中那样是亚稳定的。在单斜结构中，GGA+U和GGA中的掺杂剂氧化态相同（三价Fe，二价Co，Ni）。Co和Ni离子在GGA+U中的自旋态比在GGA中的自旋态高。二价掺杂剂在GGA+U内比三价掺杂剂更大程度上使单斜结构不稳定，如从先前GGA计算所预期。总的来说，我们的研究结果表明，GGA和GGA+U中计算的性质之间的相对接近的协议有时可能是误导，因为潜在的电子行为可能是深刻的不同。
2008-06-30 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature and high-pressure study on columbite structured ZnNb2O6
本研究通过高温高压实验与第一性原理计算，发现铌铁矿型ZnNb2O6在10 GPa发生可逆一级相变，由正交相转为单斜相，并测定了两相体积模量及各向异性响应。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci
