Algorithms for magnetic symmetry operation search and identification of magnetic space group from magnetic crystal structure
针对磁空间群识别难题，本文提出磁对称操作确定、BNS设置变换搜索及结构对称化算法，并在spglib v2.0.2中开源实现。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Towards generalized noise-level dependent crystallographic symmetry classifications of more or less periodic crystal patterns
几何赤池信息标准（G-AICs）的广义噪声水平相关的晶体学对称性分类的二维（2D）图像，或多或少的周期性在两个或一个维度以及赤池权重多模型的推断和预测进行审查。这种新的分类并不是指一个单一的晶体学对称类专门在定性和明确的方式。相反，它们是定量的，分布在一系列晶体学对称类中，并同时提供从所有类（范围内）推断的机会。新的分类是基于信息理论，并只依赖于已从图像本身提取的信息，通过最大似然方法，使这些分类是客观的。这与通常的做法形成鲜明对比，其中采用任意设置的阈值来迫使晶体学对称性分类进入明显的确定/排他性状态，而它们所依赖的几何特征提取结果在存在广义噪声的情况下，即在所有现实世界的应用中，从来都不是确定的。因此，有不必要的主观性，目前实行的方法，使晶体学对称性分类，这可以克服的方法概述了这一审查。
2018-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fourth-rank tensors of Voigt's symmetry and elastic material constants for all systems of 2D crystals
四阶张量的完全Voigt的对称性，体现了晶体各向异性物质的弹性性能，构造所有的二维晶体系统。利用它们，我们得到了杨氏模量E的倒数、剪切模量G的倒数和泊松比的显式表达式，它们依赖于弹性柔量张量S的分量、单轴载荷矢量n和具有晶体对称轴的横向应变矢量m的方向余弦。所有的二维晶体系统被认为是。这种表示将上述弹性特性分解为各向同性和各向异性部分。泊松系数的表达式适用于研究二维晶体的各向异性和拉胀性。计算所有2D晶体类的相速度。
2006-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Revisit of magnetic orders in 1/1 approximant crystals of Tsai-type quasicrystal from theoretical points of view
本研究采用含簇间相互作用的二十面体团簇模型，从理论层面直观解释Gd基Tsai型1/1近似晶体中磁有序的形成机制，助力深化对准晶磁性的理解。
2023-11-14 cond-mat.mtrl-sci
SymmCD: Symmetry-Preserving Crystal Generation with Diffusion Models
McGill University（麦吉尔大学）；Mila；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of North Carolina at Charlotte（北卡罗来纳大学夏洛特分校）；Intel Labs（英特尔实验室）
SymmCD是一种基于扩散的生成模型，通过将晶体分解为不对称单元和对称变换并联合学习其分布，显式融入晶体学对称性，从而生成具有真实对称性和良好性质的新型晶体。
2025-05-23 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
$\texttt{Spglib}$: a software library for crystal symmetry search
本文介绍了开源晶体对称性搜索软件库$\texttt{Spglib}$的核心迭代算法，该算法可容忍一定结构畸变并稳健识别空间群类型，源代码采用宽松的3-Clause BSD许可证发布。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Double Antisymmetry and the Rotation-Reversal Space Groups
最近引入了旋转反转对称性来概括晶体中刚性静态旋转的对称性分类，例如钙钛矿结构中的倾斜八面体和二氧化硅结构中的倾斜四面体。这种操作对晶体群论有重要的影响，即新的对称群是正确描述晶体中旋转反转对称性的必要条件。当旋转反转对称性和时间反转对称性与空间群对称性一起考虑时，发现晶体结构可以表现出17，803种对称性，称为双重反对称。这些对称群有可能促进对晶体中多面体旋转、晶体的磁结构及其耦合的理解。双反对称空间群的完整列表可以在本工作的补充材料中找到，也可以在我们的网站上找到：http://sites.psu.edu/gopalan/research/symmetry/
2013-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure prediction of materials with high symmetry using differential evolution
晶体结构决定材料的性能。利用化学物质的晶体结构，可以通过第一性原理计算或机器学习模型预测许多物理和化学性质。由于它是相对容易产生一个假设的化学有效的公式，晶体结构预测成为发现新材料的重要方法。在我们之前的工作中，我们提出了一种基于接触图的晶体结构预测方法，该方法使用全局优化算法（如遗传算法）来最大化预测结构的接触图与真实晶体结构的接触图之间的匹配，以搜索Wyckoff位置（WP）处的坐标。然而，当预测具有高对称性的晶体结构时，我们发现全局优化算法很难找到满足化学式的WP的有效组合，这主要是由预测晶体结构的接触图的维数与目标晶体结构的接触图的维数不一致引起的。这使得预测高对称性晶体的晶体结构具有挑战性。为了解决这个问题，我们提出使用PyXtal来生成和过滤具有给定对称性约束的随机晶体结构，这些约束基于化学式和空间群等信息。以接触图为优化目标，采用差分进化算法搜索Wyckoff位置的非特殊坐标，实现高对称性晶体材料的结构预测。实验结果表明，CMCrystalHS算法能有效地解决接触图维数不一致的问题，并能预测具有高对称性的晶体结构.
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci cs.NE
From Crystal Color Symmetry to Quantum Spacetime
这篇透视文章阐明了相对论时空晶体以及重整化混合坐标变换的重要性和意义。它暗示了材料科学、凝聚态物理和量子引力的可能应用。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci gr-qc hep-th
Low symmetry phases in piezoelectric systems: PZN-xPT single crystal and powder
在这篇综述中，我们解决了一些实验中发现的挑战，在最近发现的PZT，PZN-PT和PMN-PT压电系统的低对称相的X射线衍射表征在其morphotropic相边界。特别是，我们讨论了需要特别注意的单晶粉末样品的制备，以避免降解和峰展宽效应。
2001-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry characterization of eigenstates in opal-based photonic crystals
利用群论方法，得到了裸蛋白石系统本征态的完全对称性刻画。这种对称性分配使我们能够确定几个频带，不能与入射的外部平面波耦合。我们的预测是支持层KKR计算，这也进行：体模和外部激发场之间的耦合系数趋于零时，对称性不匹配。
2001-11-05 cond-mat.mtrl-sci
A Symmetry-orientated Divide-and-Conquer Method for Crystal Structure Prediction
晶体结构预测一直是热门话题，但仍然是一个重大的挑战，特别是对于复杂的结构，因为它涉及到全球最小化的极其崎岖的高维势能面。在这篇文章中，提出了一个面向对称树图的分治方案，其中整个搜索空间被分解成有限个对称依赖子空间。随后设计了一种基于人工智能的对称性选择策略，以选择具有高对称性的低洼子空间进行全局探索和深入开发。我们的方法可以显着简化的问题，避免探索最复杂的P1子空间在整个搜索空间的晶体结构预测，并具有保持晶体的对称性在结构演化过程中的优势，使它非常适合于预测复杂的晶体结构。该方法的有效性已被验证的候选结构的二元Lennard-Jones混合物和冰的高压相，包含在模拟单元中的一百多个原子的成功预测。因此，这项工作为实现复杂系统晶体结构预测的长期目标提供了机会。
2022-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Optically Isotropic and Monoclinic Ferroelectric Phases in PZT Single Crystals near Morphotropic Phase Boundary
我们报告的发现不寻常的比例依赖的对称性低于铁电居里温度的钙钛矿Pb（Zr 1-xTix）O3单晶的准同型相界组成。在亚微米尺度上的四方对称的晶体（来自X射线衍射实验）表现出宏观（光学确定的）立方对称。这种特殊的光学各向同性可以用四元铁电畴的极小尺寸来解释。在进一步冷却时，晶体转变为由单斜Cm对称的微米尺寸的域组成的相。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Multipole expansion for magnetic structures: A generation scheme for symmetry-adapted orthonormal basis set in crystallographic point group
本文提出了一种系统的方法来生成一个完整的正交基组的多极展开的磁结构在任意晶体结构。其核心思想是引入一个虚拟的目标晶体的原子团簇，我们可以清楚地定义相应的磁位形的磁适应多极矩。然后将磁位形映射到晶体上，以保持多极矩的磁点群，从而根据晶体学点群的不可约表示对磁结构进行分类。我们应用本计划的焦绿石和六角ABO 3晶体结构，并证明多极展开是有用的，以调查的宏观响应的反铁磁体。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Symmetry Conditions for Non-reciprocal Light Propagation in Magnetic Crystals
最近的研究表明，在低对称磁性晶体中，光学过程中存在着互易性的破坏。在这些晶体中，对于反向传播的光束，光速可以不同。相应地，它们可以显示出强的方向各向异性，例如方向相关吸收，也称为方向二向色性[S. Bordács等人，8，734（2012）; M. Saito等人，日本物理学会77，013705（2008）]。基于对称性的考虑，我们确定的磁点组的材料，可以主机这样的方向各向异性，也提供了一个列表的可能的候选材料来观察这些现象。在大多数情况下，晶体的对称性不仅允许光学过程的方向各向异性，而且还允许粒子束和标量波的传播。我们还预测了新类型的定向光学各向异性-除了光磁电效应和磁手征二向色性迄今调查-并指定磁点群的晶体，它们可以出现。
2012-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Symmetry- and Property-Aware Crystal Generation with Reinforcement Learning for Inverse Materials Design
Northeastern University（东北大学）；Quantum Materials and Sensing Institute, Northeastern University（东北大学量子材料与传感研究所）
本文提出SPARC，一个对称性和性质感知的强化学习框架，用于晶体逆向设计，在优化物理性质的同时保持所需晶体学对称性，并在介电各向异性和光谱效率两个任务上验证其有效性。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cs.AI physics.comp-ph
Symmetry-enforced three-dimensional Dirac phononic crystals
狄拉克半金属是指四个能带之间具有离散的线性交叉点（称为狄拉克点）的材料，是拓扑上不同相的临界态。这样的无隙拓扑态是通过带反转机制实现的，在这种机制中，狄拉克点可以通过微扰成对地湮灭，而不改变系统的对称性。在这里，我们报告的狄拉克点的实验观察，强制执行完全由晶体对称性，使用非对称的三维声子晶体。有趣的是，我们的狄拉克声子晶体主机四个螺旋拓扑表面状态，其中相反螺旋的表面状态交叉沿某些动量线的间隙，我们进一步的表面测量证实。新的狄拉克系统可能为研究难以捉摸的（伪）相对论物理提供新的机会，也为声学应用提供了一个独特的原型平台。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gaps atlas for photonic crystals having the symmetry of the pyrochlore and kagome lattices
报道了一类新的二维和三维光子晶体，它们具有可果梅和烧绿石晶格的对称性，并具有有趣的光子能带结构。从三维中的大的完整光子带隙到二维中的巨大的部分带隙，对于在使这些晶格易于制造的特征尺寸处发生的某些偏振，下面描述的结果肯定使这种新的光子晶体家族对于潜在的应用非常有前途，并且从基本的观点来看非常有趣。
2005-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Symmetry-aware Conditional Generation of Crystal Structures Using Diffusion Models
Preferred Networks Inc.（Preferred Networks株式会社）
本文提出WyckoffDiff-Adaptor，通过有效扩散Wyckoff位置实现对称性意识的晶体结构条件生成，用于发现具有特定物理性质的新材料。
2026-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Nature self-imposed limits and existence of intrinsically incomparable crystal (ligand) field parameter sets for transition ions at orthorhombic, monoclinic, and triclinic symmetry sites in crystals: pitfalls and blessings
晶体中过渡态离子光谱学和磁性的中心量是晶体场参数。阐明了自然界对正交和低对称CFP的自我限制，以及本质上不可比的CFP集的存在。这样的CFP集的比较导致有争议的索赔，不正确的结构结论或CFP系统学，和光谱数据的误解。在文献中相当程度的这种陷阱表明，许多研究人员仍然没有意识到的内在特征的低对称性CFPs。这就要求采取协调一致的补救行动。为了避免陷阱，比较方法的基础上标准化的菱形比表示CFP集在同一区域的CF参数空间。在多重相关拟合技术中更广泛地利用替代CFP集，以提高最终拟合CFP的可靠性（祝福）。这篇评论可能对研究各种材料的物理学家和化学家以及科学历史学家和哲学家感兴趣。
2009-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Symmetr: a Python package for determining symmetry properties of crystals
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
Symmetr 是一个用于分析晶体对称性质的 Python 工具，特别适用于磁性材料的响应张量和磁相互作用分析。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Symmetry Breaking in Few-Quintuple Bismuth Telluride Films: Applications in Nanometrology of Topological Insulators
我们报告的“石墨烯”机械剥离的单晶碲化铋薄膜的厚度范围从几个纳米的范围到散装限制的显微拉曼光谱调查的结果。发现由于晶体对称性破缺，碲化铋晶体中不具有拉曼活性的光学声子模A_（1u）出现在原子结构的薄膜中。面外A1u和A1g模与面内Eg模的强度比随薄膜厚度的减小而增大。拉曼光谱随薄膜厚度的变化可用于鉴定具有少至五层厚度的碲化铋晶体，这对于拓扑绝缘体和热电应用是重要的。
2010-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Rotational anisotropy Raman spectrometer for high-sensitivity crystallographic symmetry analysis
National University of Singapore（新加坡国立大学）
旋转各向异性拉曼光谱仪通过高灵敏度分析晶体对称性，揭示量子材料中拓扑激发和对称破缺相的特性。
2026-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Information-theoretic point symmetry classifications/quantifications of an electron diffraction spot pattern from a crystal with strong translational pseudosymmetry
最近开发的信息理论的方法，晶体学对称性分类和量化的两个维度（2D）从数字透射电子和扫描探针显微镜图像是适合于实验选定区域的透射电子衍射斑点图案的分析。该晶体的提取的晶格参数在实验误差条内，与表明存在六方平移对称性的度量张量一致。然而，组合的低、中和高分辨率斑点的点对称性不高于2 mm。这种电子衍射图案属于矩形中心的晶体，而不是六方晶体的可能性是量化的基础上，其信息理论的点群对称分类。据推测，由于远离精确的[001]带轴的轻微取向错误，结合埃瓦尔德球的曲率和包括不同尺寸和取向的四重NbO和三重BaNbO 3块的共生的真实结构，最高分辨率斑点组，即0.125至0.085 nm之间的d-间距，特征点对称性。只.提供与实验获得的原始晶格参数相容的点群的传统分类的晶体学Rsym值用于比较目的。由于在基于衍射的晶体学中的常见实践，最高分辨率斑点组的点对称性分类和定量结果与组合的低、中和高分辨率斑点的对应物分开提供。
2022-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking in Prussian Blue Analogues via growth--guided local ordering of hexacyanometallate vacancies
本文提出“生长引导的局部有序化”机制，通过控制晶体生长方向使缺陷定向排列，从而在无序普鲁士蓝类似物中实现对称性降低，为无序晶体的对称性调控提供了通用策略。
2025-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Reducing symmetry in topology optimization of two-dimensional porous phononic crystals
在本文中，我们提出了一个全面的研究多目标优化的二维多孔声子晶体（PnCs）在正方形和三角形晶格与约化的拓扑对称性的单位细胞。采用基于快速非支配排序的遗传算法II进行优化，得到了Pareto最优解。结果表明，对称性约化对优化结构有显著影响。分析了优化结构的物理机理。拓扑优化与对称性约简相结合可以发现新的结构，并为设计基于PnC的器件提供新的自由度。特别是，本文所提出的旋转对称结构可以用来探索和设计新的手征超材料。
2015-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-adapted modeling for molecules and crystals
本文提出一种对称自适应建模方法，利用多极子完备性生成基组，以线性组合表达哈密顿量并拟合密度泛函电子结构，应用于石墨烯，可分析物理现象与自发对称破缺，补充Wannier紧束缚建模。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Triangular Snowflakes: Growing Structures with Three-fold Symmetry using a Hexagonal Ice Crystal Lattice
从水蒸气中生长出来的雪晶偶尔会表现出三重（三角）对称的形态，尽管冰晶晶格具有六重对称的分子结构。在极端的情况下，薄的片状雪晶可以长成类似简单等边三角形的多面形式。虽然远不如六方晶常见，但三角形雪晶在自然界和实验室研究中早已被观察到，它们的起源一直是一个持久的科学难题。在这篇论文中，我描述了如何在-14 ℃的空气中，在细长冰针的末端生长出高可靠性的板状三角结构。我进一步提出了一个物理模型，描述了这种结构如何自组装和发展，促进了边缘锐化不稳定性，在温度和水蒸气过饱和的特定组合打开。结果一般支持一个全面的模型的结构依赖的附着动力学在冰的生长，已被发现来解释许多的总体行为中看到的Nakaya图的雪晶形态。
2021-06-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.pop-ph
Mechanical control of crystal symmetry and superconductivity in Weyl semimetal MoTe$_2$
通过中子衍射和输运测量研究了非中心对称Weyl半金属候选物MoTe $_2$，压力高达1.5 GPa，温度低至40 mK。中心对称和非中心对称的结构相被发现共存的超导状态。密度泛函理论（DFT）计算表明，电子-声子耦合的强度是相似的两种晶体结构。此外，发现通过控制应力的非流体静力分量，可以机械地控制基态晶体结构。这允许在超导相中将晶体对称性从中心对称调谐到非中心对称。DFT计算支持这种晶体结构的应变控制。这种晶体对称性的机械控制提供了一种调整MoTe $_2$能带拓扑结构和可能的超导态拓扑结构的途径。
2018-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry-adapted single crystal yield criterion for non-Schmid materials
所有确定晶体材料中塑性形变开始的屈服准则在与滑移方向和滑移面法线的符号同时改变相关联的反转对称下必须是不变的。我们证明了这种对称性的有效应力的函数形式的后果，只有最低阶的条款，遵守这种对称性被保留。对于不服从施密德定律的材料，即非施密德材料，得到了一种特殊形式的屈服准则。应用该模型的体心立方和六方密排金属显示在何种条件下的非施密德应力项成为显着的预测屈服的开始。在所有非Schmid应力的贡献消失的特殊情况下，该模型简化为Tresca的最大剪应力理论。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci
SLICES-PLUS: A Crystal Representation Leveraging Spatial Symmetry
针对晶体生成模型未充分利用空间对称性的问题，提出增强型晶体表示SLICES-PLUS，实验证明其在对称性学习上更优，结合定制MatterGPT可精准靶向物性与晶系，还探索了少样本弹性质自回归生成，推动计算材料发现发展。
2024-10-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Representations of the symmetry groups of infinite crystals
Université de Rennes（雷恩大学）；CNRS, Institut de recherche mathématique de Rennes, IRMAR（法国国家科学研究中心，雷恩数学研究所，IRMAR）；Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS, Muséum National d’Histoire Naturelle, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie, IMPMC（法国国家科学研究中心，国家自然历史博物馆，矿物学、材料物理与宇宙化学研究所，IMPMC）
本文研究无限晶体对称群的表示，通过调和分析构建群代数并讨论诱导表示的分解与对称性。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.GR
AFLOW-SYM: Platform for the complete, automatic and self-consistent symmetry analysis of crystals
结构对称性轮廓的确定是材料科学中一个持续的挑战。结果往往不同的标准包，阻碍了自主材料的开发，需要持续的用户关注和受过教育的猜测。在这里，我们提出了一个强大的程序来评估完整的对称性，具有各种表示的点，因子，空间群，网站对称性，和Wyckoff位置。该协议确定了一个系统特定的映射公差，产生对称操作完全相称的基本晶体学原理。自洽容差表征了所报告的原子位置的有效空间分辨率。该方法与最常用的程序进行了比较，并成功地验证了无机晶体结构数据库中超过54，000个条目的空间群信息。随后，对AFLOW数据存储库的所有170万个$+$条目进行完整的对称性分析。AFLOW-SYM软件包已在自动化的$\textit{ab-initio}$框架AFLOW中实施，并可供公众使用。
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci
WyckoffDiff -- A Generative Diffusion Model for Crystal Symmetry
Department of Computer and Information Science (IDA), Linköping University, Sweden（计算机与信息科学系（IDA），_linköping大学，瑞典）；Department of Physics, Chemistry and Biology (IFM), Linköping University, Sweden（物理、化学与生物学系（IFM），_linköping大学，瑞典）
提出生成模型WyckoffDiff，利用编码对称性的晶体结构表示和新型神经网络架构，在离散生成模型框架内生成尊重对称性的晶体描述，并引入新指标评估生成材料的对称性，成功发现热力学稳定的新材料。
2025-10-10 cond-mat.mtrl-sci cs.AI cs.LG
SimXRD-4M: Big Simulated X-ray Diffraction Data Accelerate the Crystal Symmetry Classification
针对粉末XRD训练数据不足的问题，本文构建含400余万个图谱的开源模拟数据集SimXRD，并评估21个序列学习模型，揭示晶体对称性的长尾分布及低频类别分类难点。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of crystal symmetry protection for the topological nodal line semimetal state in ZrSiS
可调对称性破缺对于量子物质拓扑相的控制起着至关重要的作用。在这里，通过结合高压磁输运测量，拉曼光谱，和X射线衍射，我们证明了压力诱导的拓扑相变的半金属ZrSiS。对称性分析和第一性原理计算表明，这种压力诱导的拓扑相变可能归因于弱晶格畸变的非流体静力学压缩，这打破了一些晶体对称性，如镜像和反转对称。这一发现为拓扑半金属态的晶体对称性保护提供了一些实验证据，拓扑半金属态是拓扑相对论费米子物理的核心。
2019-11-19 cond-mat.mtrl-sci
$σ_h$ symmetry and electron-phonon interaction in two-dimensional crystalline systems
电子和声子的耦合由晶体结构的对称性决定。特别地，对于二维（2D）系统，已经提出，只要存在$σ_h$对称性，电子就不会以纯粹的面外失真耦合到声子。我们表明，这种说法是正确的，当成分的单细胞层仅位于$σ_h$对称平面，这样一个系统的一个突出的例子是石墨烯。对于其中原子垂直地位于远离水平对称平面的那些2D晶体（例如，1H过渡金属二硫属化物），声学弯曲模式不耦合到电子直到线性级，而保持$σ_h$对称性的光学弯曲声子确实与电子耦合。我们的结论是支持的分析参数与使用密度泛函微扰理论的数值计算。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking in single crystal SrTiO$_3$ plates: EPR manifestations
杂质Fe $^{3+}$和Mn $^{4+}$中心的电子顺磁共振研究表明，在105 K以上的毫米级钛酸锶片的晶体结构的对称性降低，从立方到四方，从传统的低温反铁畸变相。它示出的效果并不源于残余应力;其大小（观察到的tetraquiny失真）和特定的表现形式取决于板的取向，表面质量和样品的几何形状。所观察到的现象的特殊性，其实现的可能方案进行了讨论。
2020-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Nuclear Interactions as a Test of Crystal-Field Parameters for Low Symmetry Systems: Zeeman-Hyperfine Spectroscopy of Ho$^{3+}$ Doped Y$_2$SiO$_5$
本文报道了Ho $^{3+}$：Y $_2$ SiO $_5$中电子-核超精细能级${^5\mathrm{I}_8}\rightarrow{^5\mathrm{I}_7}$跃迁的高分辨塞曼光谱。确定的晶体场参数的两个$C_1$对称性网站在Er $^{3+}$：Y $_2$ SiO $_5$成功地用于模拟塞曼超精细数据，包括预测避免超精细水平之间的交叉下的外部磁场的影响。这两个六位和七位取代位点可以通过比较光谱与晶体场计算来区分。
2021-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Symmetry-aware super-resolution of crystal orientation maps via invariant latent-space learning
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
针对EBSD晶体取向图超分辨率，提出对称群感知注意力网络SG-SRAN，通过不变潜空间学习保持晶界，以极少参数匹配大模型性能并实现零样本迁移。
2026-09-11 cond-mat.mtrl-sci cs.CV cs.LG
Formation of aeroplane-like ZnO and tetrahexahedral Pt nanocrystals: systemic symmetry and symmetry breaking during nanocrystallization
对称性在晶体学的细节中是如此重要，以至于当提到晶胞或晶格时，它是必不可少的。然而，对于纳米晶体，许多是“系统对称性”，这意味着从不同的角度来看，纳米粒子的整个结构是对称的。在这种情况下，系统对称性的发展是由对称性破缺定律决定的;也就是说，纳米晶化在某种程度上确实超过了与晶体学相关的现有理论。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple structure and symmetry types in narrow temperature and magnetic field ranges in two-dimensional Cr2Ge2Te6 crystal
利用自制的磁力显微镜（MFM），在2K的温度范围和0.07T的磁场范围内，发现了准二维（准二维）Cr2Ge2Te6晶体的多种结构和对称类型及其转变.从MFM图像中提取了一系列基本的畴模式。它们中的一些似乎是二维材料所特有的，因为它们在三维材料中没有观察到，例如自适应盘和Y连接壁内的精细梯形结构。基于这些发现，绘制了磁相结构的相图。讨论了图案的对称性。这些结果不仅对发展新的理论有重要意义，而且在应用中也是非常可取的。
2018-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Dirac mass generation from crystal symmetry breaking on the surfaces of topological crystalline insulators
拓扑表面态（SS）的可调谐性和狄拉克能隙的可控打开是拓扑材料领域的重要研究内容。在拓扑晶体绝缘体（TCI）中，最近观察到自发产生的狄拉克能隙，这归因于立方晶体对称性破缺。然而，这种结构畸变迄今尚未被直接观察到，并且通过晶体对称性破缺打开狄拉克能隙的微观机制仍然难以捉摸。在这项工作中，我们提出了扫描隧道显微镜（STM）测量的TCI铅$_{1-x}$锡$_x$硒为广泛的合金组合物跨越拓扑和非拓扑制度。STM形貌直接揭示了表面上的破坏性扭曲，它将质量赋予了原本没有质量的狄拉克电子--这一机制类似于粒子物理学中长期以来备受追捧的希格斯机制。值得注意的是，我们的测量结果表明，狄拉克间隙尺度与合金成分，而失真的大小几乎保持不变。基于理论计算，我们发现狄拉克质量是由成分相关的SS渗透深度，这决定了重量的SS在扭曲的区域，被限制在表面控制。最后，我们发现在非拓扑区域中存在SS，它具有带隙的双支狄拉克费米子的特征。
2014-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature dependent elastic constants for crystals with arbitrary symmetry: combined first principles and continuum elasticity theory
为研究弹性常数随温度的变化规律，将连续介质弹性理论与第一性原理计算相结合，提出了一种新的计算方法。推导出了在给定温度和压力下关于应变的单变量Gibbs自由能函数，从而利用第一性原理可以有效地实现Gibbs自由能关于温度和晶格参数的完全最小化。因此，利用这一新理论，可以得到具有任意对称性的晶体的各向异性热膨胀和与温度有关的弹性常数。此外，我们将我们的方法应用于六方铍，六方金刚石和立方金刚石，以说明其普遍适用性。
2012-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Line nodes, Dirac points and Lifshitz transition in 2D nonsymmorphic photonic crystals
拓扑学的相变，吸引了几代物理学家，总是以能隙闭合为界。在这项工作中，我们提出了非常简单的二维光子晶体晶格的间隙关闭点，即带退化保护的非对称对称性。我们的光子结构相对容易制造，每个单元格由两个不等效的介电圆柱体组成。沿高对称性方向，他们表现出线退化保护的滑移反射对称性，我们明确证明了$pg,pmg,pgg$和$p4g$非对称群。在存在时间反演对称性的情况下，它们还表现出受与晶体对称性相关的$Z_2$拓扑数保护的点简并性（狄拉克点）。引人注目的是，强大的保护$pg$ -对称性允许Lifshitz过渡到II型狄拉克锥在很宽的实验参数范围内，从而提供了一个方便的路线实现异常折射。进一步的潜在应用包括基于电致应变的交通信号灯装置，其动态地将晶格对称性从$pgg$切换到更高的$p4g$对称性。这控制了狄拉克点的聚合，从而控制了晶体内的群速度。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Corner states and topological transitions in two-dimensional higher-order topological sonic crystals with inversion symmetry
研究了具有反演对称性的宏观二维声波晶体，揭示了经典波系中的高阶拓扑物理。通过调整单个几何参数，可以同时控制体和边缘的能带拓扑。体带隙形成拓扑晶体绝缘体的声学模拟，其具有由于边缘上的对称性减少而带隙的边缘状态。在镜像对称的情况下，边缘态的能带拓扑可以用Zak相位来表征，这说明了能带拓扑在维度层次中的存在，这是高阶拓扑的核心。此外，边缘带隙可以在不关闭体带隙的情况下关闭，揭示了边缘上的独立拓扑转变。体布里渊区和表面布里渊区高对称点的对称本征值可以很好地描述体布里渊区和边缘布里渊区丰富的拓扑跃迁。我们进一步分析了高阶拓扑结构的收缩声波晶体略有不同的物理，但更丰富的角落和边缘的现象被揭示。在这些系统中，通过控制几何形状，可以利用丰富的多维拓扑转换在零维、一维和二维声学模式之间进行拓扑转换。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between altermagnetic order and crystal symmetry probed using magnetotransport in epitaxial altermagnet MnTe
本研究通过分子束外延生长的MnTe薄膜磁输运实验，揭示了交替磁有序与晶体对称性的关联，观测到自发反常霍尔效应并实现磁有序调控霍尔响应，为相关器件应用提供新依据。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudo-time-reversal symmetry and topological edge states in two-dimensional acoustic crystals
我们提出了一个简单的二维声学晶体，实现拓扑保护的边缘态的声波。声学晶体是由一个三角形阵列的核-壳圆柱嵌入水主机。利用两个双简并本征态在Γ点的点群对称性，我们可以在这个经典系统中构造出赝时间反演对称性和赝自旋态。我们发展了一个有效的哈密顿模型，在布里渊区中心附近的相关色散带，并找到了带反转和拓扑相变之间的内在联系。通过数值模拟，我们明确地证明了声学边缘状态沿着拓扑非平凡声学晶体和平凡晶体之间的界面的单向传播，以及边缘状态对具有尖锐弯曲的缺陷的鲁棒性。我们的工作提供了一个新的设计范例，操纵和传输声波在拓扑保护的方式。基于我们设计的技术应用和设备预计将在各种感兴趣的频率范围内，从次声到超声波。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reproduction of the electronic and magnetic structure of the low symmetry sites of Y$_{2}$SiO$_{5}$ doped with Sm$^{3+}$ via a parameterized crystal-field model
参数化晶场分析的六倍和七倍协调，C $_{1}$对称Sm $^{3+}$中心在Y $_{2}$ SiO $_{5}$，广泛的光谱数据的基础上跨越红外光学区域。除了先前确定的$^{6}$ H $_{5/2}$ Z $_{1}$和$^{4}$ G $_{5/2}$ A $_{1}$状态的$g$张量之外，还利用了沿着多个晶体学方向进行的激光位点选择性激发和荧光光谱以及塞曼吸收光谱。由此产生的分析给出了很好的近似的实验能级和磁分裂，产生晶体场参数与其他几个镧系元素离子，这种分析是可用的。
2022-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Symmetry-Aware Bayesian Flow Networks for Crystal Generation
Institute of Theoretical Informatics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院理论信息学研究所）；Institute of Nanotechnology, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所）
针对传统晶体材料发现效率低的问题，提出SymmBFN对称感知贝叶斯流网络，准确复现实验晶体空间群分布，生成稳定结构速度至少是次优方法的50倍，还能实现性质调控生成，为加速晶体材料发现提供有效工具。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Two-Fold-Symmetric Magnetoresistance in Single Crystals of Tetragonal BiCh2-Based Superconductor LaO0.5F0.5BiSSe
本文研究了面内磁场作用下BiCh_2基超导体LaO_（0.5）F_（0.5）BiSSe单晶的c轴磁电阻的面内各向异性。我们观察到的c轴磁电阻在ab-平面的LaO 0.5F 0.5BiSSe的二重对称性，而晶体具有四重对称的四边形平面。从结构对称性中观察到的磁阻对称性降低可能与在几种非常规超导体的超导态中观察到的超导态有关。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Unified Symmetry-Constrained Framework for Band Inversions in Photonic Crystals with $C_n$ Symmetry
针对不同晶体对称性下带反转缺乏统一理论框架的问题，提出对称性约束的$k \cdot p$框架，实现无系数定量诊断并系统调控$C_6$、$C_4$、$C_3$、$C_2$光子晶体的带反转，建立实验能带与拓扑参数的直接联系。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法，通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性，可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性，揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
