Phonon Softening and Pressure-Induced Phase Transitions in Quartz Structured Compound, FePO4
核共振非弹性X射线散射石英结构的57 FePO 4作为压力的函数，高达8 GPa显示硬化的低能声子下施加的压力高达1.5 GPa，其次是一个大的软化在1.8 GPa后，接近相变压力约2 GPa。石英结构化合物的压力诱导相变与布里渊区边界（1/3，1/3，0）处的软声子模和玻恩稳定性判据的失效有关。我们的研究结果提供了第一个实验证据，这预测声子软化。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Phonon softening in paramagnetic bcc Fe and relationship with pressure-induced phase transition
基于第一性原理声子计算，研究了压力作用下顺磁性体心立方铁的结构稳定性。PM相的自旋组态近似使用一个二进制特殊的准随机结构（SQS）与超原胞的方法。声子模式的行为可以与压力诱导相变的面心立方（fcc）和六方密堆积（hcp）结构如下：对于PM相，它被发现，在N点的低频横模（N $_4^-$模式），这对应于一个bcc-hcp相变途径，表现出强烈的软化下各向同性体积压缩。在谐波近似下，通过$2\%$体积减小，该模式的频率变为零。这一结果与体积压缩下不发生从PM bcc相到hcp相的相变的实验事实不符。只有当考虑到N $_4^-$模的非谐行为时，才能解释这种表面上的矛盾;在体积压缩下，PM相沿N $_4^-$模的势能曲线变得更接近双阱形状。另一方面，在体积压缩下，PM相在2/3[111]点处的纵模也发生软化，表明沿该纵模存在压力诱导的bcc-fcc相变。这种行为在铁磁（FM）bcc Fe中没有看到，这意味着磁结构对相变机制起着至关重要的作用。
2014-08-29 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Prediction of the Softening of the Silicon Shock Hugoniot Curve
采用无轨道分子动力学（OFMD）和路径积分蒙特卡罗（PIMC）两种第一性原理方法，研究了硅在极高压（>100 Mbar）下的冲击压缩过程.虽然这两种方法的压力非常一致，但PIMC预测了第二个压缩最大值，因为1 s电子电离在OFMD计算中是不存在的，因为基于费米的理论缺乏壳层结构。采用Kohn-Sham密度泛函理论计算了低压（P < 100 Mbar）下热态致密硅的状态方程。结合这些第一性原理物态方程的结果，导出了硅在1 Mbar ~ 10 Gbar压力范围内的主冲击Hugoniot曲线。我们发现硅比广泛使用的EOS模型预测的软20%或更多。现有的高压实验数据（P = 1 - 2 Mbar）似乎表明硅的这种软化行为，这需要未来的强冲击实验（P > 10 Mbar）来基准我们的结果。
2016-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Phonon softening and superconductivity in tellurium under pressure
用密度泛函微扰理论计算了碲的$β$ -Po和体心立方高压相的声子色散和电子-声子相互作用。我们的计算重现和解释实验观察到的超导临界温度（T $_{\rm c}$）的压力依赖性，并确认T $_{\rm c}$的跳跃和结构相变之间的连接。声子的自由能的贡献被证明是负责在低温和室温实验中观察到的结构转变压力的差异。
1996-06-25 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Pressure-induced softening in bulk modulus due to magneto-elastic coupling in Nd$_2$CoFeO$_6$ double Perovskite
该研究结合高压XRD、拉曼光谱及磁场实验，揭示Nd$_2$CoFeO$_6$在1.1 GPa处的压缩率异常源于Co$^{3+}$高自旋—低自旋转变及磁弹性耦合。
2023-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of local softening in glassy poly(vinyl alcohol)/poly(vinyl pyrrolidone) (1/1, w/w) nano-graphene platelets composites
在适当的压力-温度条件下对玻璃态聚乙烯醇/聚乙烯基吡咯烷酮（1/1）的复介电常数研究提供了直流电导率和\b{eta} -弛豫的活化体积和能量值。的活化体积，其中签名体积波动伴随着一个动态过程的温度依赖性，在纯聚乙烯醇的玻璃化转变温度附近的温度下最大化。这一现象被解释为聚乙烯醇域的局部软化，而共混物保持在其玻璃态。该方案也支持的依赖性的活化能压力。比较研究了在临界电导率逾渗阈值附近的体积分数下的分散纳米石墨烯片晶，以确定局部软化是否影响电导率逾渗网络的形成。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced lattice instabilities and phonon softening in the orthorhombically distorted ferrimagnet Ni4Nb2O9
Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR)（高压科学与技术先进研究卓越创新中心）；Department of Geological Sciences, Jackson School of Geosciences, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院地质科学系）；National Synchrotron Radiation Research Center（国家同步辐射研究中心）；High Pressure and Synchrotron Radiation Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre（巴巴原子研究中心高压与同步辐射物理部）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Solid State Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre（巴巴原子研究中心固体物理部）；Shanghai Key Laboratory MFree, Institute for Shanghai Advanced Research in Physical Sciences（上海物理科学研究院MFree上海市重点实验室）
研究发现压力诱导Ni4Nb2O9晶格不稳定性及声子软化，揭示了压力对自旋、轨道和晶格耦合的影响。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Drastic softening of Pd nanoparticles induced by hydrogen cycling
本研究发现氢循环处理能使附着在蓝宝石上的单晶Pd纳米颗粒发生剧烈软化并改变其变形模式，该软化效应与颗粒内产生的高密度可滑移位错相关，表明氢循环可有效调控氢化物形成金属的纳米力学行为。
2025-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Size-induced acoustic hardening and optic softening of Ramn phonons
令人困惑的是，拉曼光学模式转移到较低的频率（或称为光学模式软化），这与拉曼声学模式的产生有关，拉曼声学模式在纳米固体形成和尺寸减小时转移到较高的能量（或称为声学硬化）。对尺寸引起的声硬化和光软化机制的理解一直存在争议。基于最近提出的键级-长度-强度（BOLS）相关性[Phys.Rev.B69045105（2004）]，我们发现光学软化是由表面原子的原子内聚能减弱引起的，而声模硬化主要是由晶间相互作用引起的。预测和观察之间的协议已达成Si，CdS，InP，TiO 2，CeO 2，和SnO 2纳米结构与相应的孤立的二聚体的振动频率的说明。研究结果进一步证明了键级损失对低维系统的影响以及BOLS相关性在描述纳米结构行为中的重要性。
2005-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Phonon Softenings and the Structural and Magnetic Transitions in CrO$_{2}$
为了研究二氧化铬（CrO $_{2}$）的压力诱导结构转变，计算了声子色散和总能量能带结构随压力的变化.在P $\approx$ 10 GPa下，已证实第一次结构转变，从金红石型的基态四方CrO $_{2}$（t-CrO $_{2}$）转变为CaCl型的正交CrO $_{2}$（o-CrO $_{2}$）$_{2}$型。发现在o-CrO $_{2}$中保留了半金属性质。拉曼活性的B $_{1g}$声子模式，这是负责这种结构的转变，软化证明。发现61.1 GPa下$\geq$发生了从铁磁（FM）o-CrO $_{2}$到单斜（NM）MoO $_{2}$型CrO $_{2}$（m-CrO $_{2}$）的第二次结构转变，这与{ \bf q} = R（1/2，0，1/2）的软化模式有关。在P= 88.8 GPa时新发现了从m-CrO $_{2}$到FM绝缘体CaF $_{2}$型立方CrO $_{2}$的第三种结构转变。
2011-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ultrafast light-induced softening of chalcogenide thin films above the rigidity percolation transition
由于缺乏实验和理论支持，人们对网络玻璃中网络刚性在光诱导结构重排中的作用知之甚少。在这份报告中，我们证明了第一次的超快结构重排表现为诱导吸收（IA）在一个广泛的光谱范围内的a-GexAs 35-xSe 65薄膜以上的平均场刚性渗滤过渡，量化的平均配位数<r>= 2.40。IA光谱所产生的自陷激子，诱导结构重排软化的玻璃网络，引人注目地揭示了两个弛豫机制，不同的一个数量级。电子-晶格相互作用的快速动力学发生在1 ps内，表现出对刚性的弱依赖性，并在子带隙区域占主导地位。与此形成鲜明对比的是，缓慢的动力学与带隙区域中的结构变化相关，并且强烈依赖于网络刚性。我们的研究结果进一步表明，IA的幅度尺度与激发通量的线性关系，这提供了一个独特的方式来诱导结构重排的过协调网络，利用它用于实际目的。我们的研究结果修改了传统的概念刚性依赖的光诱导效应在网络玻璃，当用超快激光激发。
2018-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Radiation-induced softening of Fe and Fe-based alloys during in-situ electron irradiation under mechanical testing
在辐照下形成的缺陷作为额外的钉扎中心，导致众所周知的辐射诱导硬化效应。另一方面，有一个鲜为人知的，但公认的效果，即时和可逆的软化金属受到各种类型的照射。这种辐射软化效应在辐射效应理论和工程技术应用中都应予以考虑。本文对多晶工业纯铁（0.048%C）和工业铁素体钢的RIS进行了实验研究。比较了电子束对体心立方Fe和面心立方Al（99.5%）的塑性形变的影响。电子能量范围为0.5至0.8 MeV。的屈服应力和辐射诱导的断裂伸长率的减少的可逆下降测量作为电子电流和试样厚度的函数。率理论的RIS提出，它考虑到辐射诱导的运动离散呼吸子（DBs）的激发，最近被证明存在于bcc铁，和它们的相互作用与位错增强unpinning从结构缺陷。使用经典的MD模拟提供输入的修改后的速率理论，最终证明了一个合理的协议与实验数据的DBs的行为进行了研究。结果的相关性的压力容器钢的反应器中的行为进行了讨论。
2014-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Strain hardening-softening oscillations induced by nanoindentation in bulk solids
纳米压痕法是一种广泛应用的灵敏探测微机械系统力学性能的方法。我们推导出一种经验分析技术，从纳米压痕测量中提取应力应变场梯度和发散表示。通过这种方法，可以发现局部梯度和非均匀性，以获得有关样品微观结构的更多细节，从而提高纳米压痕技术的分析能力。我们分析了纳米压痕测试散装固体基板，即轴承和工具钢，熔融石英。揭示了纳米压痕实验在亚表层引起的应力应变场梯度和发散的振荡。在低压痕深度（< 100 nm）的单次测量中，振荡尤其突出，而它们在平均数据集中被隐藏。当压头靠近原子层时，应力-应变场发散振荡的振幅呈次线性幂律衰减，钢的指数为-0.9，石英的指数为-0.8。振荡被解释为交替应变硬化-软化循环下的压头载荷在次表层诱导。对弹性和塑性应力-应变场分量的选择性评估表明了弹性-塑性形变过程，其中法向应变转化为剪切应变，导致塑性形变。
2016-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Role of octahedral tilting induced acoustic softening on limiting thermal transport in SrSnO3
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；AiMaterials Research LLC（AiMaterials研究有限责任公司）
研究发现SrSnO3中八面体倾斜诱导声学软化显著抑制热传输，与SrTiO3中增强热导率的现象形成鲜明对比。
2026-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Common origin of exotic properties in ceramic and hybrid negative thermal expansion materials
许多陶瓷和混合金属-有机骨架材料显示负热膨胀（NTE）：它们在加热时以\textit{contract}而不是膨胀\cite{Barrera_Miller_Lind_Romao 2005}。它们的结构总是以多面体原子团的网络为特征，这些原子团通过共享角原子或共享配体连接。经验上，NTE材料倾向于显示压力诱导软化、NTE的压力增强以及加热时NTE的减少。但是这种效应只在少数材料\cite{Pantea 2006,Chapman 2005,Chapman 2007,Fangexp 2013}中被研究过，而且到目前为止，还没有一个通用的框架来理解所有的性质。通过研究模型与哈密顿选择，以反映物理图片普遍接受的负责NTE的骨架材料，我们证明，NTE，压力增强NTE，压力引起的软化自然出现在一起。然后，我们将展示如何非谐相互作用导致结构的温硬化-这是以前只看到在激光激发的温暖的致密物质\cite{Ernstorfer 2009} -以及从NTE过渡到积极的热膨胀和消失的压力引起的软化在高温下。
2014-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of local antiferroelectricity induced phonon softening at a SrTiO3 defect
氧化物中的缺陷通常表现出奇异的性质，这可能与局部晶格动力学有关。在这里，在原子的空间分辨率，我们直接测量声子模式的反相界（APB）在SrTiO 3独立膜，并将它们与皮米级的结构畸变。我们发现，SrTiO 3 APB引入了新的缺陷声子模式，在体SrTiO 3中不存在。这些模式对微妙的结构变形高度敏感，即，SrTiO_3 APB产生的局域电偶极子形成反铁电结构，显著软化了Γ点的横光模和纵光模。将局域声子与细微的结构畸变相关联，我们的研究结果为理解复杂氧化物中的缺陷性质及其应用（如热电器件）提供了有价值的见解。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Colossal Pressure-Induced Softening in Scandium Fluoride"
Wei等人[Phys.Rev.Lett. 124，255502（2020）]可以面对负热膨胀（NTE）和压力诱导软化的预测性定量理论，从而证实或使某些方法无效。为了证实最近的库仑软盘网络（CFN）微观理论对空钙钛矿晶体的振动和热机械性质的定量预测[Tkachenko和Zaliznyak，arXiv：1908.11643（2019）]，我们将F原子的均方横向位移U $_{perp}$的理论预测与Wei等人图5中报告的理论预测进行了比较，并观察到明显的差异（比误差条大一个数量级）。然后，我们将这些结果与Greve等人先前发表的X射线衍射数据[JACS 132，15496（2010）]和Wendt等人的中子衍射数据[Science Advances 5（2019），10.1126/sciadv.aay2748]进行了比较。我们发现后两个数据集是在一个很好的协议彼此，以及与CFN理论的预测。因此，我们得出结论，Wei等人图5中报告的U $_{perp}$值基本上是不正确的。这篇评论的目的有两个：（i）提醒研究人员不要使用Wei等人的U $_{perp}$数据与理论进行定量比较，（ii）鼓励Wei等人重新考虑他们的分析，通过更好地解释射束传输和衰减效应来获得可靠的U $_{perp}$数据。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
First-principles investigation of elastic anomalies in niobium at high pressure and temperature
铌在很高的压力下不显示任何结构转变。然而，通过使用密度泛函理论，我们证明了在这项工作中，它表现出显着的软化在弹性模量C 44和C'在压力从20到150 GPa。预测了C44在275 ~ 400 GPa的软化异常。这两种异常背后的物理学是通过电子结构计算来阐述的，电子结构计算表明它们实际上是不同的，第一种异常直接与潜在的菱面体畸变有关，而后者起源于电子拓扑转变。大幅度的软化导致显着的弹性各向异性的剪切模量和杨氏模量的Nb。进一步的研究表明，热电子在这些异常中起着重要的作用。这种影响以前没有被注意到。随着电子温度的增加，发现Nb中的所有异常（弹性软化和各向异性）逐渐减小，有效地引起温度诱导硬化现象。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Softening of the insulating phase near Tc for the photo-induced insulator-to-metal phase transition in vanadium dioxide
利用光泵太赫兹探测光谱研究了二氧化钒薄膜中光致绝缘体-金属（IM）跃迁的近阈值行为。在接近Tc时，观察到驱动IM转变所需的注量减少，这与由于金属体积分数增加（低于逾渗极限）而导致的绝缘状态软化一致。这种相共存促进了均匀金属导电相的生长，随后通过光激发过热。一个简单的动力学模型，使用Bruggeman有效介质理论描述所观察到的初始条件的敏感性。
2007-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the origin of heating-induced softening and enthalpic reinforcement in elastomeric nanocomposites
University of South Florida（南佛罗里达大学）
该研究通过分子模拟揭示了弹性体纳米复合材料中加热诱导软化和焓强化的机制，提出体积竞争是驱动强化的独特机制。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Melting curve of magnesium up to 460 GPa from ab initio molecular dynamics simulations
基于从头算分子动力学模拟，采用固液共存方法计算了Mg在~460 GPa压力下的熔化曲线.在~30和100 GPa之间，我们的熔化曲线明显低于静态实验，但与最近的冲击实验吻合得很好。高达~450 GPa，我们的熔化曲线通常与使用小电池共存方法的第一性原理计算的熔点一致。我们发现，在几百GPa的高压下，由于液相中原子间相互作用的强烈软化，Mg的固-液共存模拟显示出与其他金属系统（如铝）明显不同的一些特征。例如，在给定的体积下，用于保持稳定的固液共存状态的压力和温度范围可以非常小。液相中的强烈软化也导致在非常高的压力下发生不寻常的重入熔融行为。折返熔融的开始预测在~305 GPa，接近小电池共存方法在~300 GPa。我们表明，计算的熔点，考虑重入熔化，可以很好地拟合到一个低阶Kechin方程，从而使我们有可能获得第一原理熔化曲线的Mg在压力高于50 GPa的第一次。固液共存模拟中的类似特性，以及重入熔融，也预计在高压下的液相中具有强软化的其他系统。
2022-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation induced anomalous softening of solid helium
在结晶固体氦的滑移面中的滑移位错线的经典运动甚至在远低于德拜温度的温度下导致塑性形变，并且可以影响弹性性质。在这项工作中，我们认为，滑移的位错和塑性可能是起源的许多观察到的弹性异常固体He-4，这已被认为是连接到超固体。本文提出了一个位错运动模型，该模型描述了在固态氦中恒应变率$\dotε$下进行的剪切实验的应力-应变$τ$-$ε$曲线和加工硬化率$dτ/dε$。计算的$dτ/dε$表现出强烈的软化，随着温度的升高，由于位错的运动，这模仿异常软化的弹性剪切模量$μ$。在同一温度范围内，位错的运动引起耗散，并有一个显著的峰值。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mechanical softening and enhanced elasticity of lunar olivine probed via nanoindentation and high-pressure X-ray diffraction measurements
本文通过纳米压痕和高压X射线衍射测量发现月球陨石NWA 12008中橄榄石比地球橄榄石更软且更具弹性，并结合两种测量结果建立模型，揭示了宏观效应与化学键效应对弹性模量软化的共同贡献。
2025-02-10 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
Short small-polaron lifetime in the mixed-valence perovskite Cs$_2$Au$_2$I$_6$ from high-pressure pump-probe experiments
在高压金刚石对顶砧装置中，利用泵浦-探测光谱研究了混合价钙钛矿Cs $_2$ Au $_2$ I $_6$的超快声子响应.我们观察到在外加压力和光激发下，Au - I伸缩声子模都有明显的软化和加宽。使用双泵浦方案，我们测量到小于4 ps的单价Au $^{2+}$的电荷转移激发的寿命，这是Au $^{2+}$激发的局部特征的指示。此外，声子软化的压力和能量密度依赖性之间的强烈相似性表明，价间电荷转移在结构转变中起着重要作用。
2011-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure melting and elastic behavior of vanadium and niobium based on ab initio and machine learning molecular dynamics
National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics, Institute of Fluid Physics, CAEP（冲击波物理与爆轰力学国家重点实验室，中国工程物理研究院流体物理研究所）；HEDPS, Center for Applied Physics and Technology, and College of Engineering, Peking University（高能量密度物理教育部/科技部重点实验室，北京大学应用物理与技术研究中心，工学院）；Institute of Atomic and Molecular Physics, College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院原子分子物理研究所）
本研究通过从头计算和机器学习分子动力学分析高压下钒和铌的熔化及异常机械行为，揭示了热膨胀诱导软化与HIH的竞争机制。
2025-11-25 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Impact of Oxygen Vibrations on Raman Intensity Variation in the Catalyst Fe$_2$(MoO$_4$)$_3$
Institut für Theoretische Physik, Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学理论物理研究所）
本研究通过DFT计算揭示Fe$_2$(MoO$_4$)$_3$中氧空位诱导的拉曼变软机制，表明氧振动主导了拉曼强度变化。
2026-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Tensile strain-induced softening of iron at high temperature
在弱铁磁材料中，由温度或化学引发的原子构型的微小变化可以改变导致非随机原子自旋取向的磁相互作用。不同的磁状态，反过来，可以产生实质上不同的宏观性质。一个典型的例子是铁，当人们通过将温度升高到或超过其居里点$T_{\text{C}}^{0}=1043$ 1，K，逐渐去除磁性长程序时，铁表现出各种各样的性质。使用第一性原理理论，在这里，我们表明，单轴拉伸应变也可以不稳定的铁中的磁序，并最终导致铁磁到顺磁的转变温度远低于$T_{\text{C}}^{0}$。因此，理想单晶体心立方铁的本征强度在高于临界温度$\sim 500$ 1，K时急剧减弱。发现的应变诱导磁机械软化提供了一个合理的原子级机制背后的观察到的下降的测量强度的Fe晶须约$300-500$ \，K。具有部分恢复应变Fe晶格中的磁序的能力的合金添加物将强度软化情形的临界温度推向未变形晶格的磁转变温度。这可以导致在高温下令人惊讶的大的合金化驱动的强化效果，如这里在Fe-Co合金的情况下所示。
2016-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Simulation study of pressure and temperature dependence of the negative thermal expansion in Zn(CN)$_2$
采用分子动力学模拟方法，利用建立的势函数模型，研究了Zn（CN）$_2$的负热膨胀随压力和温度的变化规律.这项研究的优势，使我们能够重现所有的奇异行为的材料，包括负热膨胀（NTE），降低NTE与升高的温度，压力增强的NTE和压力诱导软化。研究结果为我们提供了详细的数据，将能量空间和真实空间中的属性联系起来，为我们理解属性及其之间的联系提供了见解。
2013-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Stacking fault energy induced softening in the nucleation limited plasticity regime: a molecular dynamics study on Cu-Al alloys
一般来说，随着溶质的加入，合金的屈服强度有望增加，这种现象被称为固溶强化。然而，关于合金添加物的“非均匀”软化的报道并不少见;例如，已知溶质原子位置处的位错的非均匀成核可导致软化。在这项研究中，使用分子动力学（MD）模拟，我们发现在300 K变形的Cu-Al合金异常软化，具体地说，不仅屈服应力，但屈服时的应力降的幅度随着Al含量的增加而降低。我们用连续介质模型计算了部分位错环均匀形核所需的应力。连续介质模型的关键输入之一是堆垛层错能（SFE）。我们进行热力学积分，以评估在晶体中的自由能和没有堆垛层错，从而计算SFE作为Al含量的函数在300 K。使用的SFE值，从而得到我们表明，软化是一个后果的SFE值的减少与添加Al在一个系统中，屈服是由位错环的成核控制。其中，连续介质模型的计算结果与纯铜的分子动力学模拟结果吻合较好。然而，在Cu-Al合金中，屈服强度的下降只能使用连续模型（其假设均质成核）和异质成核势垒的降低（其是不稳定和稳定堆垛层错能的比率的函数）的组合来解释。我们表明，应力降的减少可以合理化的屈服时可用的储能-屈服时的储能随着Al的增加而减少，因此，最大位错密度随着Al含量的增加而减少。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure Induced Fermi Surface Deformation in Lithium
最近报道的结构复杂性和超导转变的压力下锂增加了兴趣轻碱金属，否则被认为是简单的金属和众所周知的系统在正常条件下。在这项工作中，我们提出了一个分析的压力引起的费米面变形的锂随着压力的增加。根据我们的计算，在压力下的费米面变得高度各向异性和约30 GPa的发展扩展嵌套，这可能是通过声子不稳定性在此压力下观察到的复杂的相变的起源。另一方面，费米面中观察到的扭曲和嵌套引起的声子软化也可能意味着电子-声子相互作用随着压力的增加而增加，这也可能使我们更好地理解在相同压力范围内观察到的锂超导转变。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Monitoring Electrostatically-Induced Deflection, Strain and Doping in Suspended Graphene using Raman Spectroscopy
静电门控提供了同时应变和掺杂原子级薄膜的优雅方法。在这里，我们报告了一个详细的\textit{in situ}拉曼散射研究石墨烯，悬浮在Si/SiO $_2$衬底。在这种分层结构中，石墨烯的拉曼G-和2D-模式特征的强度通过光学干涉效应被强烈调制，并且允许精确确定静电诱导的膜偏转，直到不可逆的塌陷。膜偏转成功地描述了机电模型，我们也使用它来提供有用的指南，器件工程。此外，静电诱导的拉伸应变是通过检查软化的拉曼功能。由于一个小的剩余电荷不均匀性$\sim 5\times 10^{10}~\rm cm^{-2}$，我们发现，非绝热异常声子软化是可以忽略不计相比，应变诱导声子软化。这些结果为二维纳米晶体中基于拉曼散射的创新读出方案开辟了前景。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects on the superconducting transition in nH-CaAlSi
本文从实验和理论两方面研究了压力对六角层状超导体nH-CaAlSi（n = 1，5，6）的T_c的影响，其中nH是最近发现的不同堆叠变体。在实验上，通过测量单晶的磁化率，研究了T_c与压力的关系。与以往多晶样品的结果不同，不同堆垛顺序的单晶显示出不同的压力依赖性。1H-CaAlSi的T_c随压力的增大而减小，而5 H和6 H-CaAlSi的T_c随压力的增大而增大。对1H、5 H和6 H-CaAlSi的从头计算表明，与Al-Si层的面外振动相关的超软声子分支随压力软化，导致高压下的结构不稳定性.对于1H-CaAlSi，软化不足以引起T_c的增加，这与实验结果一致，但与以前的报道相反。对于5 H和6 H，软化提供了理解观察到的T_c随压力增加的机制。假设的2 H和3 H堆叠变体的计算揭示了定性和定量的差异。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Soft Modes and Local Structural Transitions in Pb-free Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (x = 0.5): Pressure- and Temperature-dependent Raman Studies
本文报道了一种新型的无铅弛豫铁电体Ba_（0.85）Ca_（0.15）Ti_（0.9）Zr_（0.1）O_3（BCTZO）的拉曼光谱研究。比较了BCTZO与BaTiO_（0.8）Zr_（0.2）O_3（BTZO）和BaTiO_3（BTO）的拉曼模式。并与用从头算量子力学冻结声子方法计算的BTO本征模进行了比较。在321 cm-1的BTO，报告为一个耦合模式显示的干扰效果，尖锐的模式变得越来越广泛的BTZO和BCTZO。这种行为，连同527-cm-1模式的加宽，表明模式耦合在BTZO和BCTZO中被削弱。在低于20 GPa的压力和低于600 K的温度下，研究了BCTZO的结构转变随压力和温度的变化。在2.5，5.0和13.0GPa压力下，发现了三个特征性的压力诱导相变，这些相变由声子模的剧烈变化（两个软化模，一个在~ 300和~ 530 cm-1）和强度分布的转变所暗示。在居里温度为~ 380 K时发现了温度诱导的转变，此时平均结构从四方晶系转变为立方晶系。它伴随着在~ 530 cm-1处的软化模式。BCTZO的声子谱表明其局域环境与BTZO接近。然而，BCTZO的特征压力接近BTO的特征压力。在BCTZO和BTZO的压力引起的转变序列说明丰富的长程平均结构和短程局部秩序之间的相互作用，这样的四个可区分的阶段建议：tetraphite，局部有序，但补偿立方，无序立方和理想立方。我们发…
2013-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for mechanical softening-hardening dual anomaly in transition metals from shock compressed vanadium
固体通常在压缩下变得更硬更韧，在高温下变得更软。最近，压缩诱导软化和加热诱导硬化（CISHIH）的双重异常被预测在VB族元素，如钒。在这里，这种违反直觉的现象的证据报告。通过精确测量冲击波产生的Hugoniot态高温高压声速，结合第一性原理计算，我们观察到冲击钒不仅有明显的压缩引起的声速降低，而且有强烈的加热引起的声速增强。前者对应于压缩时剪切模量的软化，而后者反映了加热时的逆硬化。这些实验还揭示了杨氏模量的另一个异常，这是以前没有报道过的。基于实验和理论数据，我们推测钒可能分别在79 GPa和116 GPa沿Hugoniot从体心立方转变为两种不同的菱面体相（RH 1和RH 2），这意味着静、动态载荷的巨大差异，以及偏应力和速率相关效应在高压相变动力学中的重要性。
2022-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
Pressure dependence of the superconducting transition temperature of compressed LaH$_{10}$
最近的两个实验[M. Somayazulu $et$ $al$ .，物理修订信函${\bf 122}$，027001（2019）和A. P. Drozdov $et$ $al$ .，Nature ${\bf 569}$，528（2019）]报道了在约170 GPa的压力下，在250 ${\sim}$-260 K之间的临界温度$T_{\rm c}$下发现LaH $_{10}$的fcc相中的超导性。然而，$T_{\rm c}$对压力的依赖性表现出不同的模式：即，前一个实验观察到当压力进一步增加到202 GPa时，$T_{\rm c}$连续增加到${\sim}$ 275 K，而后一个实验观察到随着压力增加，$T_{\rm c}$突然减小。在这里，基于第一性原理计算，我们发现，对于fcc-LaH $_{10}$相，软化的低频光学声子模式的H原子显着发生的压力降低，引起的电子-声子耦合（EPC）常数的显着增加。同时，费米能级附近的电子能带结构对压力的变化不敏感。这些结果表明，压力相关的声子软化不太可能与费米面嵌套，但驱动与费米能附近的电子态的有效屏蔽。因此，它表明，EPC相对于压力的强烈变化在$T_{\rm c}$随压力增加而降低中起主导作用，支持Drozdov $et$ $al$的测量。
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure induced bcc to hcp transition in Fe: Magnetism-driven structure transformation
用从头计算方法研究了Fe中压致bcc → hcp相变。无序局域矩（DLM）计算发现，温度诱导的自旋涨落导致Burgers型晶格畸变能量的降低和具有$[\bar{1}10]$极化的$TA_1$-点横声子模的软化.结果，系统中的自旋无序导致原子位移幅度的增加。另一方面，在我们的计算中得到的交换耦合参数强烈下降，在大幅度的晶格畸变。这导致结构自由度和磁自由度的相互关联，导致在有限温度下的压力下的体心立方结构的不稳定性。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Shift of close-packed basal planes as an order parameter of transitions between antiferromangetic phases in solid oxygen: II. Temperature/pressure dependence of sound velocities and lattice parameters
本文推广了\cite{gomo:2005}中提出的描述高压和低温（低于40 K）下固态氧磁结构相变和弹性性质的唯象模型。结果表明，在$αβ$相变附近所有晶格参数的变化是由于基底密堆积面的移动和长程磁序的出现。这两个因素之间的竞争从一方面和晶格压缩低于$T_{αβ}$从另一方面产生非单调的温度依赖性的晶格参数$b$（沿单斜轴）。在$T_{αβ}$附近的声速的急剧下降可以解释为晶格相对于相变点之前的紧密堆积平面（由常数$K_2$描述）的移位的软化。我们预期在$αδ$相变附近声速的类似软化和$α$相变中声速的非单调压力依赖性。
2007-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phonon spectra in CaFe2As2 and Ca0.6Na0.4Fe2As2: Measurement of the pressure and temperature dependence and comparison with ab-initio and shell model calculations
本文用非弹性中子散射方法研究了超导体Ca_（0.6）Na_（0.4）Fe_2As_2（Tc=21 K）及其母体化合物CaFe_2As_2的声子态密度随压力和温度的变化关系。我们没有观察到显着的变化在声子谱为Ca0.6Na0.4Fe2As2在295 K的压力为5千巴。CaFe_2As_2的声子谱表明，当温度从300 K降低到180 K时，低能模软化约1 meV.在172 K时，声子态密度在结构和反铁磁相变之间没有明显的变化。这些结果，结合我们早期的温度依赖的声子态密度测量Ca 0.6Na 0.4Fe 2As 2，表明在这些化合物中的低能声子模式的软化可能是由于声子与电子或短程自旋涨落的超导化合物的正常状态以及在母体化合物的相互作用。声子谱进行了分析，从头算和经验模型计算给出的部分态密度和色散关系。
2009-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronically driven collapse of the bulk modulus in $δ$-plutonium
钚金属在高温下表现出极大的体积模量软化，这一发现使其变得更加不同寻常，无论热膨胀系数是正的、负的还是零，它都会发生软化--这代表着与传统的格吕奈森标度的极端背离。我们在这里表明，这种软化的原因是钚的热激发电子配置，迄今尚未被认为是在热力学模型的可压缩性。我们表明，当可压缩电子配置是热激活的，他们总是引起软化的体积模量，无论他们的贡献的热膨胀的符号。电子驱动的软化的体积模量被证明是在很好的协议与弹性模量测量上进行的镓稳定的$δ$相的钚在一定范围内的温度和组合物，并示出快速增长，在小浓度的镓和高温下，在那里它变得非常敏感的流体静压。
2019-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab initio study of pressure stabilised NiTi allotropes: pressure-induced transformations and hysteresis loops
采用密度泛函理论研究了静水压力引起的化学计量比NiTi同素异形体的变化。通过模拟准静态压力变化的方式模拟压力诱导的转变，我们表明，实验观察到的B19'相（在其散装形式）相对于另一个单斜相，B19”不稳定。B19”相的较低对称性导致在压力诱导的相变期间Ti和Ni原子（不共享单个晶面）的独特原子轨迹。这种原子轨迹的唯一性被认为是形状记忆能力的必要条件。正向和反向压力诱导跃迁B19“{$\leftrightarrow$ }B19”表现出滞后现象，该滞后现象被证明源于迄今为止未预料到的Born-Oppenheimer能面的复杂性。
2011-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Unusual compressibility in the negative-thermal-expansion material ZrW2O8
负热膨胀（NTE）化合物ZrW2O8已被充分研究，因为它在很宽的温度范围内保持立方，具有几乎恒定的各向同性NTE系数。然而，它的弹性常数似乎和它的体积一样奇怪，因为NTE使温度作为正压，在变暖时减少体积，并且与大多数材料不同，热压缩固体软化。ZrW2O8在单独施加压力时是否也会软化？使用脉冲回波超声在静压SiC砧单元，我们确定的弹性张量的单晶ZrW2O8近300 K作为压力的函数。我们确实发现了体积模量随压力的不寻常的下降。我们的研究结果与传统的晶格动力学不一致，但确实表明，完全约束晶格模型可以将NTE与弹性软化联系起来，因为温度或压力的增加会减少体积，从而建立模型的预测能力，并使其成为凝聚态物理中的一个重要概念。
2005-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Softening of Vibrational Modes and Anharmonicity Induced Thermal Conductivity Reduction in a-Si:H at High Temperatures
本研究开发神经进化机器学习势模拟a-Si:H原子间相互作用，通过HNEMD方法揭示其热导率随温氢浓度增加因振动模式软化和非简谐性降低，为硅基器件热管理提供见解。
2025-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced electronic topological transition in Sb2S3
利用拉曼光谱、电阻率和X射线衍射研究文献，研究了具有类似晶体对称性（SG：Pnma）的宽带隙半导体Sb_2S_3（Eg = 1.7- 1.8eV）中的压力诱导电子拓扑跃迁.在这份报告中，振动和输运性质的Sb_2S_3已被研究到22 GPa和11 GPa，分别。在4GPa下，我们观察到Ag（2），Ag（3）和B2 g声子模的软化和线宽的急剧异常。电阻率研究也显示了这个压力附近的异常。电阻率和拉曼谱线宽度的变化可以归因于费米面拓扑结构的变化，费米面拓扑结构的变化引起了电子-声子和强的声子-声子耦合，这表明Sb 2S 3中存在电子拓扑跃迁（ETT）。从文献中获得的a/c比图的压力依赖性在~ 5GPa处显示出最小值，这与我们的高压拉曼和电阻率结果一致。最后，我们给出了在高压下Sb_2S_3不存在非平凡拓扑态的合理解释。
2015-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Elastic Softening in Synthetic Diamonds
本研究发现1 K以下合成金刚石存在弹性软化现象，通过超声测量三类单晶合成金刚石均观测到$C_{44}$的发散式下降，推测其与ppb级缺陷衍生的$T_1$或$T_2$对称量子基态相关，微观起源仍待明确。
2025-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Softening the ultra-stiff: controlled variation of Young's modulus in single crystal diamond
结合实验和数值研究的缺陷单晶金刚石的弹性性能的变化首次提出，通过比较纳米压痕测量的MeV离子注入样品的多尺度建模，包括从头算原子计算和介观尺度有限元方法（FEM）模拟。发现通过在2 × 10^18 - 5 × 10^21 cm-3密度范围内局部引入缺陷，可以在金刚石晶体结构中诱导密度的显著降低，而不会引起材料的石墨化。从头算原子模拟证实了实验结果具有良好的信心。进一步采用有限元模拟来验证测量的变形与刚度降低的一致性，并推导出注入区域中的应变和应力水平。结合这些实验和数值结果，我们还提供了深入的机制，负责金刚石石墨化阈值的深度依赖性。这项工作展望了通过缺陷工程实现单晶金刚石的机械性能的精确可调谐性的可能性，具有重要的技术应用，即金刚石基微机械谐振器的谐振频率的制造和控制。
2016-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Melting and Pressure-Induced Amorphization of Quartz
最近的研究表明，冰的非晶化和融化是密切相关的。在这封信中，我们推断，从分子动力学模拟的SiO2系统的石英熔化线的亚稳态压力-温度域的延伸是压力诱导的非晶化线。因此，熔化似乎是压力诱导非晶化的物理现象。此外，我们表明，“压力玻璃”的结构类似于非常迅速（1 e +13至1 e +14开尔文每秒）淬火的热玻璃。
1998-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Thermal Expansion, Negative Linear Compressibility and High-Pressure Phase Transition in ZnAu2(CN)4: Neutron Inelastic Scattering and Lattice Dynamics Studies
我们提出了温度依赖的非弹性中子散射测量，伴随着声子谱和弹性性质作为压力的函数的从头计算，以了解声子的非谐性，并研究负热膨胀和负线性压缩行为的ZnAu 2（CN）4的机制。根据涉及Zn（CN）4-Au-Zn（CN）4键的弯曲的特定非谐模式来确定该机制。高压相变在约2 GPa的也进行了研究，并发现有关软化的声子模式在L点的布里渊区边界和它的耦合与一个区中心声子和一个M点声子在环境压力相。虽然相变主要由L点软声子模式驱动，这通常导致具有2 × 2 × 2超晶胞的二级跃迁，但在本情况下，该结构接近导致弱一级跃迁的弹性不稳定性。
2017-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric properties and lattice dynamics of alpha-PbO2-type TiO2: The role of soft phonon modes in pressure-induced phase transition to baddeleyite-type TiO2
利用密度泛函微扰理论研究了α-PbO 2型TiO 2的介电张量和晶格动力学，重点研究了振动频率对压力的响应.不同压强下的拉曼光谱计算结果与实验结果吻合较好，并首次给出了α-PbO_2型TiO_2拉曼峰的对称性归属。此外，我们还发现了两个在高压实验中没有观察到的红外激活的软声子模，分别为B1 u和B3 u，约为200 cm-1。在0和10 GPa的声子色散的比较表明，声子模式的软化也发生的带边界模式。B1 u和B3 u模式在α-PbO 2型相向斜锆石相转变过程中起重要作用。斜锆石相的Ti_2O_2Ti_2复合物中的氧原子从Ti_4平面的显著弛豫与沿α-PbO_2型相中的软B1 u和B3 u模式的本征矢量所给出的方向的氧位移直接相关。
2011-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical versus thermodynamical melting in pressure-induced amorphization: the role of defects
我们数值研究了一个原子模型，该模型在减压时表现出一步晶体到非晶的转变。非晶相无法与从熔体中淬火获得的非晶相区分开来。对于一个完全结晶的起始样品，转变发生在剪切声子模式不稳定的压力下，并触发级联过程导致非晶态。当存在缺陷时，成核势垒大大降低，并且转变发生在非常接近熔点线外推到低温的位置。在这最后一种情况下，转变不是由任何声子模的软化所预期的。我们的观察调和了文献中关于压力非晶化的潜在机制的不同主张。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Pressure-induced reemergence of superconductivity in BaIr2Ge7 and Ba3Ir4Ge16 with cage structures
本研究在两种新型笼型超导体BaIr2Ge7和Ba3Ir4Ge16中发现压力诱导的超导再出现现象，结合高压测量提出其源于笼体收缩相关的声子软化，为笼型化合物超导机制研究提供新依据。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Negative Compressibility of Single Selenium Chain Confined in Zeolite Pore
研究了纳米通道内硒螺旋链的压致结构和电子跃迁。拉曼散射和光吸收实验表明，在高压下的带隙减少的有力证据。从头计算表明，在静水压力下，硒链应伸长和形态的变化导致声子软化和带隙变窄，这些签名在实验中观察到。我们的研究表明，在一维负压缩性。
2008-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phases of a hydrogen-rich compound: tetramethylgermane
本文用Raman光谱和同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了富氢Ⅳ a族氢化物Ge（CH $_3$）$_4$的振动和结构性质。这两种技术允许获得的高压行为的互补信息，并产生一致的相变在1.4 GPa的液体到固体和3.0，5.4，和20.3 GPa的固体到固体。四种高压固相分别具有立方、正交、单斜和单斜晶体结构，空间群分别为：Ⅰ相Pa-3，Ⅱ相Pnma，Ⅲ相P2 $_1$ /c，Ⅳ相P2 $_1$。这些转变被认为是由于这种化合物的分子间和分子内键合的变化。CH $_3$基团上某些喇曼模式的软化和它们的突然消失表明Ge（CH $_3$）$_4$可能是实现金属化的理想化合物，甚至在实验室条件下实现高温超导性。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-Temperature Superconductivity in the Ti--H System at High Pressures
在Ti-H体系中寻找稳定的高压化合物揭示了具有新化学计量的钛的存在，包括Ibam-Ti $_2$ H $_5$，I 4/m-Ti $_5$ H $_{13}$，I $\bar{4}$ -Ti $_5$ H $_{14}$，Fddd-TiH $_4$，Immm-Ti $_2$ H $_{13}$，P $\bar{1}$ -TiH $_{12}$，和C2/m-TiH $_{22}$。我们的计算分别预测了TiH和TiH $_2$中的I4/mmm $\rightarrow$ R $\bar{3}$ m和I4/mmm $\rightarrow$ Cmma跃迁。本文分析了在高压下所研究的所有钛晶体的声子和电子-声子耦合。结果表明，Imm-Ti $_2$ H $_{13}$比氢含量最高的C2/m-TiH $_{22}$具有最高的超导临界温度T $_{c}$。通过数值求解Eliashberg方程，估算了350 GPa下Immm-Ti $_2$ H $_{13}$和C2/m-TiH $_{22}$的T $_{c}$分别为127.4- 149.4 K（$μ^{*}$ =0.1-0.15）和91.3- 110.2 K（250 GPa下）。压力对T $_{c}$的影响之一可以归因于声子随压力增加而软化和硬化。
2019-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic origins of the anomalous melting behaviour of high-pressure sodium
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Zürich（苏黎世大学）；Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
本研究针对高压下钠熔化温度反常下降的未解问题，采用从头算精度的神经网络势重构钠相图，揭示其微观起源为高压下传导电子屏蔽引发的短程排斥软化，该效应对多种金属合金行为调控具有重要意义。
2011-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
