Clifford Boundary Conditions for Periodic Systems: the Madelung Constant of Cubic Crystals in 1, 2 and 3 Dimensions
在这项工作中，我们证明了鲁棒性的实空间方法治疗的无限系统所描述的周期性边界条件，我们最近提出的[J。17，7090]。在我们的方法中，我们提取片段，即，一个超胞，然后将其拓扑修改为Clifford环面的拓扑，Clifford环面是一个平坦的、有限的、无边界的流形。然后，我们通过将两点之间的距离定义为Clifford环面的嵌入空间中的欧氏距离来重新归一化两点之间的距离。用我们的方法，我们已经能够计算出文献中的参考结果具有显着的准确性，并在一个非常低的计算工作量。在这项工作中，我们表明，我们的方法是强大的超级细胞的形状。特别是，我们表明，马德隆常数收敛到相同的值，但收敛性质是不同的。我们的方法与原子数量呈线性关系。在笔记本电脑上计算马德隆常数只需几秒钟，相对精度约为10 $^{-6}$。
2021-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Wave vector star channel and star channel group in the reciprocal lattice space of crystal
本文提出了一种根据平移对称破缺确定晶体倒易晶格空间中波矢星道的新方法，并引入了波矢星道群的概念，以便根据波矢星道考虑相变。通过这种方法，揭示了晶体中的相变不是由给定星的任意臂的组合引起的，而是由母相对称性所满足的臂的选定组合引起的。波矢星通道群被定义为空间群中保持波矢星通道不变的元素的集合。我们证明，波矢星通道群的概念可以有效地用于研究与230个空间群的所有Lifshitz波矢星有关的平移对称性破缺。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci
A $C^\ast$-algebraic view on the interaction of real- and reciprocal space topology in skyrmion crystals
本文以 $C^\ast$-代数分析三角晶格紧束缚斯格明子晶体，计算 Chern 数随 Fermi 能量与织构参数的变化，揭示绝热图像失效并解释实空间绕数跳变。
2024-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Analyzing Heat Transport in Crystalline Polymers in Real and Reciprocal Space
本文结合实空间分子动力学与倒易空间 Boltzmann 输运方法，研究聚乙烯和聚噻吩热输运，强调机器学习势及高阶非谐性对获得一致热导率的关键作用。
2025-03-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Wave vector substar group in reciprocal lattice space and its representation
本文建立了波矢子星群的新概念及其表示，使在研究晶体平移对称破缺时，与传统的朗道理论不同，只能考虑波矢星参与相变的特定臂，而不能考虑波矢星的所有臂。我们表明，使用新的概念，我们可以有效地调查与平移对称性破缺晶体的有趣的物理性质。由此可见，对与可约表象有关的复杂相变，如钙钛矿型KMnF_3多铁性晶体和高温超导体La_（2/3）Mg_（1/2）W_（1/2）O_3的相变的研究，（La_4Mg_3W_3O_（18））化合物的新概念大大简化，波矢子星群及其表示理论成为能积极促进各种对称性研究的有力数学工具固态晶体的断裂现象。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Non-reciprocal neutral ferroelectric domain walls in BiFeO3
该研究通过从头算原子模拟揭示BiFeO3中(112)取向R180畴壁的非互易性，并指出其为纯绝缘体系中能量最低的平面畴壁。
2025-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Identification of coherent twin relationship from high-resolution reciprocal space maps
孪晶是一种常见的晶体学现象，它通常发生在晶体的降晶相变过程中。一旦形成，孪晶畴在定义物理性质方面发挥重要作用：例如，孪晶畴支撑铁电体中的巨压电效应、铁弹性体中的超弹性和马氏体合金中的形状记忆效应。不幸的是，仍然缺乏实验方法的成像和表征的孪生域模式。在这里，我们提出了一个理论框架和算法识别的孪生对铁弹域和识别的相干孪生关系，使用高分辨率的倒易空间映射的X射线衍射强度分裂布拉格峰周围。具体地说，我们适应的几何理论的孪晶铁弹晶体（Fousek和Januarc，1969年）的X射线衍射图案的分析。我们推导出必要的方程和轮廓的布拉格峰之间的分离的计算算法，从可能的相干孪晶域衍射，通过无失配接口连接到彼此。我们证明了这种分离总是垂直于机械匹配域之间的平面界面。作为例子，我们提出的分析之间的分离衍射峰从四面体和菱面体域的高分辨率倒易空间图的BaTiO 3和PbZr 1-xTixO 3晶体。该方法可用于分析多畴模式对外界扰动（如电场、温度或压力变化）的响应。
2021-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Identification of chirality of chiral multifold fermions in anti-crystals
倒易空间中手征多重费米子的手征性与实空间中晶格结构的手征性有关。在这项工作中，我们提出了一个策略，通过二阶光输运检测和识别反手性多重费米子在双折射系统。手征晶体通过反演操作相关联，并且不能通过任何实验操作彼此重叠，并且对于给定的k点，晶体中的手征多重费米子具有相反的手征性。由手征费米子主导的二阶电荷电流的符号变化表示手征的变化。这种策略可以有效地利用体输运来研究倒易空间和实空间中手征性之间的关系。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Reciprocal Space Imaging of Ionic Correlations in Intercalation Compounds
自第一个锂离子电极开发以来，碱性离子嵌入层状材料在电池技术中发挥了重要作用。嵌入物之间的库仑排斥导致嵌入物亚晶格的有序化，这阻碍了离子扩散并影响电池性能。虽然常规衍射可以识别在充电循环期间在离散嵌入剂浓度下可能发生的长程序，但它不能确定在也破坏离子迁移率的其他浓度下的短程序。在这篇文章中，我们表明，使用实空间变换的单晶漫散射，测量与高能量同步辐射X射线，允许一个模型无关的测量的离子相关性的长度尺度的温度依赖性沿每个晶体轴在钠插层V $_2$ O $_5$。这里描述的技术提供了一种新的方式来探测晶体材料中的结构有序的演变。
2019-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Band structure diagram paths based on crystallography
本文按晶体学对称性分类倒易空间特殊k点，给出覆盖所有必要点线的标准化能带路径，并通过开源 SeeK-path 与在线服务实现任意晶体的自动计算和可视化。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Unit cell determination of epitaxial thin films based on reciprocal space vectors by high-resolution X-ray diffractometry
提出了一种基于倒易空间矢量（RSVs）的高分辨X射线衍射法（HR-XRD）测定外延薄膜布拉菲晶格类型和精确晶格参数的新方法。以单晶衬底的晶格参数为参考，修正了薄膜的RSVs实验系统误差。总结了RSVs的校正、原始单胞的推导、通过矩阵计算转化为Niggli单胞和Bravais单胞的一般过程，并分别在三维倒易空间和6D G6-空间中描述了这一过程的两种方法。讨论了用这种新方法得到的晶格参数的标准误差的估计。整个方法说明了实验数据的例子。对ITO（Indium tin oxide）薄膜的晶格参数，最佳结果的误差为0.0006 μ m。这种新的RSV方法为外延薄膜的晶体结构研究提供了一条实用而简洁的途径，也可应用于表面和界面结构的研究。
2013-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Real-Space Quantification of Exciton Localization in Acene Crystals Using Wannier Function Decomposition
本文提出WFDX方法，通过Wannier函数分解在实空间量化并苯晶体中激子局域化，揭示环数、自旋和动量影响，并支持倒空间插值，为激子性质分析提供通用工具。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A simple recipe to create three-dimensional reciprocal space maps
先进的X射线源和具有巨大动态范围的零噪声探测器的组合显著增加了映射晶格倒易空间的机会。这在基于外延薄膜的新器件设计中尤为重要。在这项工作中，我们提出了一个简单的方法来绘制倒易空间图所涉及的三维几何，以及一个例子的计算机代码，让X射线用户编写自己的代码。实验数据用于说明应用程序的代码是从碲化锑外延薄膜上的氟化钡衬底。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Reciprocal Space Analysis of Short Range Order Intensities by the Cluster Variation Method
一个倒易空间制定的集群变化，以提取有效的对合金中的相互作用，从实验的短程顺序扩散强度。应用该方法分析了$Fe-19.5 {\%} Al$单晶中子漫散射的短程有序贡献。与真实空间方法进行了详细的比较，为三个不同层次的近似。对于在这项研究中使用的最高水平的近似，有效的对相互作用的第五个邻居。
1994-11-09 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Decoding Crystallographic Surface Chirality from Real Space and Momentum Space Images by Machine Learning
Prayoga Institute of Education Research（普拉约加教育研究机构）；RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道理工大学）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）
提出双域机器学习框架，通过原子模型和费米面投影图像解码晶体表面手性，在费米面投影上达到~99%分类精度，并可直接迁移至实验图像。
2026-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Clifford algebraic framework for Coxeter group theoretic computations
具有反射和旋转对称性的真实物理系统，如病毒、富勒烯和准晶体，最近已经成功地用三维（仿射）Coxeter群建模。受此进展的启发，我们在这里探索在几何代数框架中执行相关计算的好处，该框架特别适合于描述反射。从考克斯特发电机的反射，我们描述了如何相关的手征（旋转），充分（考克斯特）和二元多面体群可以很容易地产生和处理在一个统一的方式在一个versor形式主义。特别地，这产生了二元多面体群作为离散旋量群的简单构造。这些又被称为生成四维李群和考克斯特群，特别是例外群D_4，F_4和H_4。克利福德代数的方法，从而揭示了一个意想不到的连接之间的考克斯特群的秩3和4。我们将讨论如何将这些考虑和计算扩展到共形几何代数的设置，特别是对于非晶体组，并构建根系和准晶点阵列。最后，我们以二维非晶体Coxeter群I_2（n）和三维群A_3，B_3以及二十面体群H_3为例，说明了Clifford变换框架是如何阐明Coxeter元和Coxeter平面的几何的。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci hep-ph hep-th
Representation of Crystallographic Subperiodic Groups by Geometric Algebra
我们解释了如何在几何代数中表示3D晶体学空间群，它是进一步可能类似地表示162个所谓的亚周期群的晶体学几何代数。我们构造了一个新的紧凑的几何代数群表示符号，它允许读出完整的几何代数生成元集。为了清楚起见，我们还明确地说明选择了哪些生成器。群符号是基于几何代数中的点群用向量（Clifford群，Lipschitz元素）表示。
2013-06-06 cond-mat.mtrl-sci math.GR math.RA
Novel 3D Reciprocal Space Visualization of Strain Relaxation in InSb on GaAs Substrates
提出RSPV三维倒易空间可视化方法以分离倾斜与应变，并通过XRD、ECCI和AFM证明2°偏角GaAs衬底可生长出更低粗糙度、更低TDD的高质量InSb晶体。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of Circular Complex Permeability in Single-Crystal Yttrium Iron Garnet at Cryogenic Temperatures
本文提出利用TE11n圆偏振谐振模式在300 K至2 K下直接测量低损耗铁氧体圆复数磁导率，并以单晶YIG验证其可提取饱和磁化强度和阻尼常数。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Structured Light Modal Interface via Liquid-Crystal Planar Optics
本研究提出并实验验证了一种基于液晶几何相位的平面像散延迟器，利用分数傅里叶变换实现轨道角动量态在模态球上的相互转换，为高维信息处理提供了易部署的模态接口。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Wannier interpolation of reciprocal-space periodic and non-periodic matrix elements in the optimally smooth subspace
本文提出在最优光滑子空间中直接进行多维插值，以替代Fourier插值处理倒空间周期与非周期矩阵元，实现光学性质在超密动量网格上的高效计算。
2024-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quasi-nodal lines in rhombohedral magnetic materials
凝聚态物理中一个公认的结果表明，在包含滑移反射对称性的对称群中结晶的材料在能带上具有节线。这些节线是拓扑保护的，出现在倒易空间中反射的固定平面上。在存在反演对称时，能带是简并的，并且固定平面上的节线可以杂交或交叉。在前一种情况下，避免了交叉，从而在能隙小的倒易空间上产生线，而在后一种情况下，节线将持续存在，从而产生狄拉克或双节线。此外，如果材料在滑动反射对称性被破坏的铁磁相中结晶，则节线杂交，从而在能隙小的倒易空间中限定线。在这项工作中，我们集中我们的努力，由于磁化杂交的节线的研究，我们创造了一个术语的准节线的那些线在倒易空间的能隙是小的（小于什么可以检测到的实验）。我们研究了磁性空间群为167.107和161.71的磁性三氟化合物和三氧化物，并证明了这些材料上准节线的存在。此外，我们表明，每当准节线位于费米能级周围，然后有趣的电荷和自旋输运效应的诱导，可以用来检测实验这些线。特别感兴趣的是PdF3和LiCuF3的半金属铁磁相，其中异常霍尔电导的大信号是由于费米能级上的准节线的存在。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math.AT
Analytic 3D vector non-uniform Fourier crystal optics in arbitrary $\bar{\bar{\varepsilon}}$ dielectric
本文通过推广Berry和Dennis的均匀平面波模型，建立非均匀傅里叶晶体光学框架，推导3×2转移矩阵，分析材料四特性对电场本征系统的影响，并发现新奇光学现象，连接晶体光学、傅里叶光学和非线性光学。
2025-10-17 cond-mat.mtrl-sci math.AP physics.optics
Inversion of the Diffraction Pattern from an Inhomogeneously Strained Crystal using an Iterative Algorithm
通过在迭代相位恢复算法中加入约束条件，得到了高度非均匀应变晶体中的位移场。这些约束包括直接的空间密度均匀性，以及对位移场的不同分量的符号和导数的约束。该算法被应用到一个实验的倒易空间地图测量使用高分辨率X射线衍射从硅线阵列和获得的位移场的分量是非常好的协议与使用有限元模型计算的。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Reciprocal space mapping of magnetic order in thick epitaxial MnSi films
本文报道了在厚膜极限条件下，用掠入射小角中子散射（GISANS）和互补离镜面中子反射（OSR）测量了Si（111）上外延MnSi单晶薄膜的磁序。GISANS和OSR提供了一种直接倒易空间映射的方法，揭示了在平行和垂直于薄膜的磁场下垂直于薄膜的磁调制，其中额外的极化中子反射计（PNR）和磁化测量与文献非常一致。无论磁场方向如何，我们的数据并不表明存在更复杂的自旋纹理，特别是形成skyrmions。这种观察建立了一个明显的差异，在垂直场下，其中skyrmion晶格占主导地位的相图与块状样品的类似厚度的MnSi。扩展的X射线吸收精细结构测量表明，小位移的Si位置内的未应变的晶胞控制的磁状态，代表薄膜和薄的散装样品之间的主要区别。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determination of Burgers vectors of dislocations in monoclinic $β$-Ga$_2$O$_3$ crystals by large-angle convergent-beam electron diffraction
利用大角度会聚束电子衍射（LACBED）在非正交坐标系中通过实空间与倒易空间的对偶关系评估g·b内积，成功测定了纳米压痕引入的位错伯格斯矢量，结果与弱束暗场成像一致。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Bulk Intergrowth of a Topological Insulator with a Room Temperature Ferromagnet
我们证明了层状室温铁磁体Fe 7 Se 8和拓扑绝缘体Bi 2 Se 3形成晶体取向的块状复合共生晶体。描述了共生体在实空间和倒易空间中的形态。重要的是，Bi2Se3和Fe7Se8的基面是平行的，因此保留了体相中固有的良好解理。这种共生是微米级的。共生晶体中的两个相都显示出它们固有的体性质：Fe7Se8的铁磁性是各向异性的，易磁化轴在晶体的平面内，并且ARPES表征表明Bi2Se3上仍然存在拓扑表面态。对于所谓的“Fe掺杂的Bi2Se3. "
2012-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Mode-resolved reciprocal space mapping of electron-phonon interaction in the Weyl semimetal candidate Td-WTe$_2$
相干声子的选择性激发提供了在超快时间尺度上控制量子材料基本性质的独特能力。例如，在存在强电子-声子耦合的情况下，电子能带结构可以变得基本上被调制。最近，有人预测，通过这种方式，即使拓扑保护的物质状态可以被操纵，并最终被破坏：对于层状过渡金属二硫属化物Td-WTe $_2$，Weyl点对预计将湮灭为层间剪切模式驱动的晶体结构朝向中心对称相。通过对Td-WTe $_2$电子结构变化的飞秒分辨率监测，我们提供了剪切模相干激发作用于外尔点附近电子态的直接实验证据.能带结构数据与我们的结果相比，意味着，此外，在费米能级附近的带的自旋分裂的周期性减少，一个独特的电子签名的非中心对称Td基态的WTe $_2$。与高频相干声子模的比较最终证明了所观察到的电子结构变化的剪切模式选择性。我们的实时观测揭示了直接的电子过程的实验见解是至关重要的相干声子诱导的拓扑相变在Td-WTe $_2$。
2020-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Phase co-existence and structured diffuse scattering seen by X-ray 3D mapping of reciprocal space for Cs0.8Fe1.6Se2
AxFe_（2-y）Se_（2-x）（A = K，Rb，Cs）超导体即使在单晶形式下也可以显示出复杂的结构相混合物。在同步辐射的帮助下，收集了Cs0.8Fe1.6Se2的衍射强度的全球。除了预期的模式与有序的Fe空位的tetraphs相，漫散射Cs职业病已被观察到，连同一个额外的布拉格贡献从一个小的阶段。与以前的研究结果相一致的次要阶段，被压缩在tetraxia-b平面和沿c-方向扩展;一组调制的布拉格棒证据的平面无序。四倍分裂的杆以及主布拉格峰L \neq 0意味着，对称性的次要阶段是不高于单斜。单斜畸变估计为90.7度。结构化的漫散射，观察顶部的布拉格组件，涉及到的主要阶段，并归因于相关的分布的Cs离子。通过附加的非弹性X射线散射实验证实了所观察到的散射的弹性性质。漫散射形式的3D对象，具有拓扑相似性的人会期望，在文中讨论的假设下，费米表面嵌套。
2011-12-12 cond-mat.mtrl-sci
