Effect of Chemical Pressure on the Magnetic Transition of Multiferroic Ca-BiFeO3
对BiFeO 3多铁性陶瓷进行了Ca掺杂。与Bi相比,Ca的较小离子尺寸意味着掺杂充当流体静压的代理,以1%Ca=0.3GPa的速率。磁性Neel温度(TNeel)随Ca浓度的增加而增加,增加速率为0.66K/1%Ca(摩尔)。基于化学压力对TNeel的影响,我们认为,对纯BiFeO_3施加静水压可以使其磁转变温度以约2.2K/GPa的速率升高。结果还表明,压力(化学或流体静力学)可以用来使铁电临界温度,Tc,和磁性TNeel更接近在一起,从而增强磁电耦合,只要电导率可以保持足够低。
2009-03-17 cond-mat.mtrl-sci
First principles investigation of topological phase in XMR material TmSb under hydrostatic pressure
在这篇文章中,我们报告的拓扑相出现在XMR材料TmSb在静水压力下使用第一性原理计算。我们发现TmSb,一个拓扑平凡的半金属,在12 GPa的静水压力下,在X点发生了带反转的拓扑相变,而没有破坏任何对称性。在15 GPa时,它在$Γ$和X点处的能带反转再次变得拓扑平凡。在25.5 GPa下,拓扑相变所对应的压力远低于结构相变所对应的压力。拓扑量子相在静水压力下的重入行为有助于通过实验找到拓扑与XMR效应之间的相关性。
2019-05-01 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure studies of MSb3 (M = Fe, Co) at quasi-hydrostatic conditions
我们提出了一个比较研究的未填充的CoSb 3和FeSb 3方钴矿和报告,其压缩性研究的高压同步辐射X射线衍射。首次得到了FeSb_3的状态方程。在atm-34 GPa(CoSb 3)和atm-14 GPa(FeSb 3)压力范围内,拟合了三级Birch-Murnaghan等温状态方程。CoSb_3和FeSb_3的体积模量分别为95(5)GPa和86(4)GPa。FeSb_3的体积弹性模量与间接得到的文献值相差约30%。在34.4- 39.6GPa压力范围内观察到CoSb_3的衍射花样出现异常,这可能是由于结构转变引起的。
2016-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Pressure effect on multiferroic CuBr2
准一维自旋链化合物CuBr_2在常压下具有多铁性,其自发电极化的强度是由沿b轴方向传播的自旋螺旋有序引起的.在这里,我们研究了流体静压力对CuBr 2的磁性,介电和结构性质的影响。在静水压力下,多铁性转变温度大大提高。从室温到约1GPa(我们自制的装置的极限),TN前所未有地增加了20K以上,并且在我们的实验中没有观察到饱和的迹象。同时,相应的介电损耗保持较低(<0.1)。进一步的基于同步加速器的高压X射线衍射测量表明,在高达10.2 GPa的CuBr 2中没有压力诱导的结构相变。在增加压力时,b轴(沿着自旋链)只是缓慢地改变,而横向a轴和c轴参数收缩得更大。压力降低了CuBr 2中自旋链间的距离,增强了链间的耦合作用,从而使其多铁性临界温度大幅提高。我们的发现为改进已知的多铁性体系提供了一条新的有效途径。
2019-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Density functional theory study of the α --> ω martensitic transformation in titanium induced by hydrostatic pressure
本文研究了Ti在静水压力下的马氏体α → ω相变。计算采用密度泛函理论(DFT)框架结合Birch-Murnaghan状态方程进行。计算得到的Ti的α相和ω相的基态性质、体积模量和压力导数与实验数据符合较好。在0 K时,α相和ω相的晶格常数分别为0 ~ 74 GPa和0 ~ 119 GPa压力的函数。结果表明,压缩后晶格常数呈非线性变化。用计算的晶格参数描述了α -> ω相变,表明在0 GPa和0 K下可以实现相变。
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure structural behaviour of HoVO4: Combined XRD experiments and ab initio calculations
我们报告的高压实验和理论研究的结构特性的锆石型HoVO4。角色散X射线衍射测量进行了准流体静力学和部分非流体静力学条件下,分别高达28和23.7 GPa。在第一种情况下,在8.2 GPa下发现不可逆的相变。在第二种情况下,在4.5 GPa下检测到转变的开始,在20.4 GPa下发现第二个(可逆)转变,并观察到HoVO 4的部分分解。对不同相的结构进行了归属,并确定了它们的状态方程。实验结果也进行了比较,完全同意准流体静力学实验的理论计算。理论还表明,在32 GPa下可能发生另一个相变,即超过目前实验所涵盖的压力极限。此外,计算表明,偏应力可以触发在20.4 GPa的非流体静力条件下发现的转变。两种方法得到的相变压力和状态方程参数值之间的一致性支持了本实验和理论结果的可靠性。
2014-05-08 cond-mat.mtrl-sci
High Pressure Structural Stability of Multiferroic Hexagonal REMnO3
用同步辐射X射线衍射方法研究了REMnO_3(RE= Y,Ho,Lu)在高压下的结构变化。压缩在ab平面比沿c轴更容易发生。在静水压力(~11 GPa)下,原子在单胞中的位置与环境分数近似,自发极化没有明显变化。随着压力的增加,观察到压力诱导六方晶系到正交相变开始于~ 22 GPa的Lu(Y)MnO 3。当压力增加到35 GPa时,少量体积分数的Lu(Y)MnO 3转化为正交相,并且在压力释放时保持正交相。高压红外吸收谱和Mn K边近边X射线吸收谱证实了六方P63 cm结构在~20 GPa以下是稳定的,Mn离子周围的环境没有改变。在Mn的K边谱中观察到未占据的p带态密度随压力的变化。给出了小离子REMnO_3体系的压力-温度相图。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of the ferromagnetic order in the Heusler alloy Ni50Mn35In15 by hydrostatic pressure
我们报告的形状记忆Heusler合金Ni 50 Mn 35 In 15的磁和结构性能的静水压力的效果。磁化和X-射线衍射实验进行了流体静压高达5 GPa,使用金刚石砧单元。压力使马氏体相稳定,将马氏体转变转移到更高的温度,并抑制铁磁奥氏体相。高于~ 3GPa,其中马氏体转变温度接近奥氏体中的居里温度,磁化强度不再显示铁磁有序化的迹象。我们进一步发现了一个非常大的温度区域,其中有马氏体和奥氏体相的混合物,这与磁性能直接相关。
2015-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Phase transformation in Si from semiconducting diamond to metallic beta-Sn phase in QMC and DFT under hydrostatic and anisotropic stress
硅在压力下经历从半导体金刚石相到金属β-Sn相的相变。我们使用量子Monte Carlo计算来预测相变压力,并将结果与采用LDA,PBE,PW 91,WC,AM 05,PBESol和HSE 06交换相关泛函的密度泛函计算进行比较。扩散蒙特卡罗预测的转变压力为14.0 +- 1.0 GPa,略高于实验观察到的转变压力范围11.3至12.6 GPa。HSE 06混合泛函预测的转变压力为12.4 GPa,与实验非常吻合。交换相关泛函使用局部密度近似和广义梯度近似的结果在过渡压力范围从3.5到10.0 GPa,远低于实验值。相变压力对应力各向异性很敏感。沿金刚石相的硅的立方轴的应力的各向异性降低了平衡转变压力,并且可以解释各种实验值之间的差异以及量子蒙特卡罗转变压力的小高估。
2010-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of SiV and GeV color centers in nanodiamonds under hydrostatic pressures up to 180 GPa
我们研究了纳米金刚石中硅空位(SiV)和锗空位(GeV)色心在180 GPa静压下的光学性质。纳米金刚石是通过Si或Ge掺杂的等离子体辅助化学气相沉积合成的,并且对于我们的实验,在金刚石对砧单元中加压。在流体静压下,我们观察到的SiV和GeV的零声子线的蓝移17太赫兹(70 meV)和78太赫兹(320 meV),分别。这些测得的压力引起的位移是在良好的协议与从头计算,考虑到晶格压缩的基础上的状态方程的金刚石,并扩展到锡空位(SnV)中心的情况下。这项工作提供了指导使用IV族空位中心作为量子传感器在极端压力下,将利用其特定的光学和自旋特性诱导其固有的反转对称结构。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Graphene under hydrostatic pressure
原位高压拉曼光谱被用来研究单层,双层和少层石墨烯样品支撑在硅上在金刚石对顶砧单元到3.5 GPa。结果表明,单层石墨烯在压应力作用下粘附在硅衬底上。观察到这种行为作为石墨烯样品厚度的函数的明显趋势。我们还研究了无支撑的石墨烯样品在金刚石对顶砧电池到8 GPa,并表明,在压缩下的石墨烯的性质本质上是类似于石墨。我们的结果表明,单轴和双轴应变的电子能带结构的不同影响。
2009-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability and lattice dynamics of ammonium azide under hydrostatic compression
采用色散校正的密度泛函理论计算研究了流体静压和温度对氢氮固体相稳定性的影响。从总能量计算中发现,叠氮铵(AA)是N $_4$ H $_4$化合物的热力学基态,优先于反式四氮烯(TTZ)、氢氮固体-1(HNS-1)和HNS-2相。我们对平衡相(AA)的结构和晶格动力学进行了详细的研究。在0-650 K的研究温度范围内,AA在约$\sim$ 39-43 GPa下经历向TTZ的相变,然后TTZ在约80-90 GPa下经历向HNS-1的相变。$a$和$c$晶格常数的加速和减速压缩表明AA的环境相转变为四元相,然后在进一步压缩时转变为具有较小各向异性的低对称结构。我们注意到,II型叠氮化物与$c$轴的夹角迅速减小,在12 GPa时达到最小值,此后增加到50 GPa。软化的剪切弹性模量是暗示的机械不稳定性的AA在高压下。此外,我们还进行了密度泛函微扰理论计算,以获得在环境以及在高压下的AA的振动光谱。此外,我们已经作出了一个完整的指定的所有振动模式是在良好的协议与实验观察在环境压力下。计算的压力依赖的红外光谱表明,在4GPa以下和4GPa以上,N-H伸缩振动频率分别发生红移和蓝移,这与氢键的加强和减弱有关。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Temperature Phase Diagram of Multiferroic $Ni_3V_2O_8$
本文研究了多铁性$Ni_3V_2O_8$的压力-温度相图。与无公度螺旋自旋序相关的铁电相的稳定范围被压力减小,并且在6.2K下的1.64GPa的临界压力下铁电性被完全抑制。在环境压力下的热膨胀测量表明,与锁定过渡到相称的顺电相的晶格参数的强烈的阶梯状异常。膨胀异常具有高度各向异性,相关的体积变化与高压相图一致。
2007-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced optical anisotropy of HfS$_2$
本研究探究静水压与非静水压下压力对块体HfS$_2$拉曼散射的影响,发现非静水压下会发生压力诱导相变,高压相为亚稳态且存在面内各向异性,提出畸变Pnma相是其可能的高压结构。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phase transitions in BiFeO3: hydrostatic vs. non-hydrostatic conditions
我们报告的高压X射线衍射实验BiFeO3(BFO)单晶在金刚石压砧细胞高达14 GPa。两个数据集进行了比较,一个在流体静力学条件下,与氦气作为传压介质,另一个在非流体静力学条件下,与硅油作为传压介质。结果表明,在两种情况下,晶体经历不同的相变,突出了BFO的高敏感性的非静水应力。高压结构研究的解释的后果进行了讨论。
2011-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Study of diffuse scattering under hydrostatic pressure in PbMg1/3Nb2/3O3
我们报告测量的扩散散射在单晶PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3中的演化作为静水压力的函数。在施加压力时,漫散射强度降低并被抑制在约3GPa,而没有观察到线形的变化。Pb位移,漫散射和弛豫特性之间的相关性进行了讨论。
2009-10-12 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure cupric oxide: a room-temperature multiferroic
多铁性材料,其中铁电和磁有序共存,是发展的多态存储器器件,允许电写入和非破坏性的磁读出操作的基本兴趣。最大的挑战是制造在室温下工作并具有大铁电极化P的多铁性材料。氧化铜CuO由于其大P ~ 10^{2} μC.m^{-2}而有希望,但不幸的是仅在20 K的温度范围内(从210到230 K)是多铁性的。在这里,使用结合的密度泛函理论和蒙特卡罗计算,我们建立了压力驱动的相竞争诱导的CuO的多铁性相,在20-40 GPa变得稳定在一个域大于300 K,从0到T > 300 K的巨稳定。因此,在高压下,CuO被预测为具有大极化的室温多铁性。
2013-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of magnetic moment collapse in ZrFe$_2$ under hydrostatic pressure
采用密度泛函理论研究了立方Laves相ZrFe $_2$的电子结构和磁性.在实验晶格常数(7.06)下获得的每分子式单位(\emph{f.u.})3.14 $μ_B$的总磁矩(m)大于在理论平衡晶格常数(6.85)下获得的3.06 $μ_B$ / \emph{f.u.}。定域的$3d$磁矩处于负扩散sp背景磁矩。我们预测了在压力下的两步磁塌缩:一步是在3.6 GPa下从3.06 $μ_B$/\emph{f.u.}到1.26 $μ_B$ / \emph{f.u.},另一步是在15 GPa下从0.5 $μ_B$ / \emph{f.u.}到磁塌缩。我们通过态密度的变化来理解这个过程。磁矩在实验晶格常数$d\ln m/dp=-0.038$ GPa $^{-1}$附近的压力下减小。自发体积磁致伸缩为0.015。我们认为,这种合金的因瓦效应可以理解时,考虑磁矩的变化,根据外斯$2γ$模型。
2014-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Stress-induced magnetic domain selection reveals a conical ground state for the multiferroic phase of Mn2GeO4
在环境压力(P)和低于5.5 K时,橄榄石型Mn2GeO4具有多铁性(MF)相,其中多组分,即,多k磁序沿c轴产生自发铁磁性和铁电性(FE)。在高P下,FE在6GPa以上消失,但根据现有数据,磁结构的P演化仍不清楚。在这里,我们报告高P单晶中子衍射实验在MF相在T = 4.5 K。我们清楚地观察到,负责FE的磁序的无公度螺旋分量变化不大,P高达5.1 GPa。在室温(T)下的高P同步辐射X射线衍射测量的支持下,P驱动的FE抑制被认为是从橄榄石结构的晶体结构转变的结果。此外,在低T中子散射实验中,还发现了一个非流体静力P分量,单轴应力导致选择某些多k域。我们使用这个观察推导出一个双k锥形的周围P基态的磁结构,这是一个模型描述的MF阶段的关键成分。
2016-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic behavior in mats of single-walled carbon nanotubes under pressure
单壁碳纳米管(SWNT)具有许多有趣的特性;它们可以是金属或半导体,这取决于它们的直径和石墨烯片的螺旋度。流体静力学或准流体静力学高压可以探测许多电子特性。在正常条件下和在0.4GPa准静水压力下的电阻-温度测量结果表明,单壁碳纳米管的行为类似于热膨胀。从0.5到约2.0 GPa,由于用于催化纳米管形成的磁性杂质,电阻变为近藤状特征。在2.0 GPa以上,它们变成金属,在约2.4 GPa时,电阻在3 K附近急剧下降,表明超导转变。
2003-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning intermolecular interactions in di-octyl substituted polyfluorene via hydrostatic pressure
聚芴(PF)是一类独特的聚对苯撑基蓝光聚合物,具有有趣的结构-性能关系。官能化侧链的选择的轻微变化导致PF中链间和链内结构的显著差异。我们目前的光致发光(PL)和拉曼散射研究的体样品和薄膜的二辛基取代的PF(PF 8)在静水压力下。在1.9 GPa下对大块样品进行进一步热退火。样品的光致发光振动电子学以26 meV/GPa的平均速率发生红移。热退火的样品的特征在于在1.1 GPa和4.2 GPa下的至少两个相变,每个相变对于PL振动电子学具有不同的压力系数。黄-里斯因子,电子-声子相互作用的措施,被发现随着压力的增加,信号的电子态的更高的几何弛豫。拉曼峰随着压力的增加而变硬;在1600 cm $^{-1}$处的环内C-C伸缩频率具有7.2 cm $^{-1}$ /GPa的压力系数,并且在更高的压力下表现出不对称的线形,这是强电子-声子相互作用的特征。在高压下的光学性质的PF 8的进一步对比与那些支链侧链取代的PF。
2009-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
GPa Pressure Imaging Using Nanodiamond Quantum Sensors
本研究以纳米金刚石中的氮空位色心为量子传感器,在金刚石对顶砧中实现约20 GPa压力分布的宽场光学成像,对比ND引入方法并验证该技术可拓展至其他物理量探测。
2025-11-19 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Jahn-Teller, polarity and insulator-to-metal transition in BiMnO3 at high pressure
多铁性材料中共存的结构不稳定性的相互作用,在体材料和应变薄膜中产生了有趣的耦合现象和异常丰富的相图。在这里,我们研究了多铁性BiMnO 3与其独特的6s 2电子和四个相互作用机制:电极性,八面体倾斜,磁性,和合作Jahn-Teller失真。我们已经探讨了高压下的结构转变,同步辐射X射线衍射和拉曼光谱高达60 GPa。我们发现,BiMnO 3显示压力下丰富的序列的五个阶段具有各种各样的结构和性能,包括金属相高于53 GPa,并在37和53 GPa之间,一个强烈拉长的单斜相,允许铁电性,这与传统的预期,铁电性消失在压力下。在7和37 GPa之间,Pnma结构保持非常稳定,但以不同于在原型正交Jahn-Teller扭曲钙钛矿LaMnO 3中观察到的行为的方式显示出Jahn-Teller扭曲的减少。
2014-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the Critical Current Density of YBa2Cu3Ox Superconductors under Hydrostatic Pressure
临界电流密度Jc对静水压力的依赖性为0.6 GPa的确定为一个单一的25度的[001]-倾斜晶界的双晶环的近最佳掺杂熔融织构YBa 2Cu 3 Ox。发现Jc在+20%/GPa的压力下迅速增加。介绍了一种新的诊断方法(压力引起的Jc松弛),它揭示了一个相当大的浓度在晶界区域的空氧位点。用氧阴离子完全填充这些位点应导致Jc的显著增强。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of Hydrostatic Pressure on Lone Pair Activity and Phonon Transport in Bi$_2$O$_2$S
二氧硫族二铋化合物(Bi $_2$ O $_2$ Ch(Ch = S,Se,Te))是新一代电子和热电材料,具有良好的载流子迁移率和优异的空气稳定性。其中,Bi $_2$ O $_2$ S由于Bi $^{3+}$阳离子的立体化学活性6 $s^2$孤对、非均质成键和组成元素的高质量对比而令人着迷。本文采用第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论,系统地研究了静水压力对Bi $_2$ O $_2$ S的晶格动力学和声子输运性质的影响.室温$Pnmn$相在300 K时表现出1.71 W-m/K的低平均晶格热导率($κ_l$)。我们还发现,由于Bi $^{3+}$阳离子中心化,Bi $_2$ O $_2$ S在4 GPa附近经历了从低对称性($Pnmn$)到高对称性($I4/mmm$)结构的结构相变。在压缩时,Bi $^{3+}$阳离子的孤对活性被抑制,这使$I4/mmm$相的$κ_l$在5 GPa下增加近3倍至4.92 W-m/K。声子寿命和Grüneisen参数的计算结果表明,随着压力的增加,由于孤对电子的进一步抑制,分子内和分子间相互作用的增强,非谐性降低,使平均室温$κ_l$在20 GPa时升高到12.82 W-m/K.总的来说,本研究提供了一个全面的了解静水压力对立体化学活动的Bi $^{3+}$阳离子孤对及其后果的声子输运性质的Bi $_2$ O $_2$ S。
2022-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Temperature phase diagram of multiferroic EuTiO$_3$
用同步辐射X射线衍射研究了多铁性EuTiO $_3$的结构转变。观察到了从立方Pm-3 m到四方晶系I_4/mcm空间群的反铁畸变相变,这与以前在常压和低温下研究的结果相同。在不同温度下进行了多次压缩/减压循环以精确地绘制相变,并由此构建了EuTiO $_3$的P-T相图。所观察到的相变表现出许多相似之处与同构SrTiO $_3$,虽然在后者的磁电相互作用的情况下占两种材料之间的不同的相边界。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Disruption of the accidental Dirac semimetal state in ZrTe$_{5}$ under hydrostatic pressure
研究了流体静压对五碲化锆磁输运性质的影响。在H $\parallel$ $T^{\ast}$的情况下,准线性磁电阻从常压下的3300 $\%$(9 T)急剧下降到2.5 GPa下的400 $\%$(14 T)。此外,量子振荡相位的变化从拓扑非平凡到平凡的是揭示了约2 GPa。两者都表明,压力打破了ZrTe $_{5}$中的偶然狄拉克节点。相比之下,对于H $\parallel$ $c$,在磁阻和量子振荡中可以看到细微的变化。在压力的存在下,ZrTe $_{5}$从一个高度各向异性的电子系统演变为一个几乎各向同性的电子系统,这伴随着偶然的狄拉克半金属状态的破坏。它支持了ZrTe $_{5}$是一个半三维Dirac系统的假设,沿两个方向线性色散和二次沿第三个方向。
2017-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Giant pressure-enhancement of multiferroicity in CuBr2
第二类多铁性材料,其中铁电极化是由反转非对称磁序引起的,基于磁和电性质的相互控制,有望实现新的和高效的多功能应用。虽然这种现象迄今为止已被限制在低温下,在这里,我们报告了一个巨大的压力依赖性的多铁性临界温度在CuBr $_2$。在4.5 GPa下,$T_\mathrm{C}$从73.5 K提高到162 K,据我们所知,这是非氧化物II型多铁性材料的最高值。这种生长没有显示出饱和的迹象,并且在这些高压下介电损耗仍然很小。我们建立了压力下的结构,并证明了60%的增加,在两个磁振子拉曼能量标度高达3.6 GPa。第一性原理的结构和磁能计算提供了一个定量的解释,在显着的压力增强CuBr $_2$链之间的相互作用。这些大的,压力调谐的磁相互作用激励卤化亚铜的结构控制作为应用高温多铁性的途径。
2020-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The study of high pressure structural stability of CeO2 nanoparticles
原位高压XRD衍射和拉曼光谱已进行了12 nm的CeO 2纳米粒子。令人惊讶的是,在准流体静力学条件下,12 nm的CeO 2纳米颗粒保持萤石型结构在整个压力范围内(0-51 GPa)的实验过程中,比体对应物(PT=31 GPa)更稳定。而在非流体静力学条件下(以CsCl为压力介质),它们在低至26 GPa的压力下就发生了相变。此外,在准流体静力学条件下,32-36 nm CeO 2纳米粒子的相变起始压力为35 GPa,远低于我们的实验结果。进一步的分析显示了实验条件(即,准流体静力学或非流体静力学)和晶粒尺寸效应对CeO 2纳米材料的高压行为有显著影响。
2013-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Hydrostatic pressure study of paramagnetic-ferromagnetic phase transition in (Ga,Mn)As
本文研究了流体静压对(Ga,Mn)As顺磁-铁磁相变的影响.居里温度(TC)随压力的变化用两种输运方法监测:(1)零场电阻率随温度ρ(T)的变化;(2)霍尔电压磁滞回线随温度的变化。对两个不同电阻率特性的试样进行了检测。两种样品的压力引起的TC变化相对较小(约为1 K/GPa),但两者相反。
2011-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Metallic hydrogen with a strong electron-phonon interaction at a pressure of 300-500 GPa
具有FDDD对称性晶格的金属氢原子在350 - 500 GPa的压力范围内具有稳定的相。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Topological transitions to Weyl states in bulk Bi$_2$Se$_3$: Effect of hydrostatic pressure and doping
Bi $_2$ Se $_3$是一种层状三维(3D)材料,由于存在表面态和本体中0.3 eV的带隙而表现出拓扑绝缘性质。我们从第一性原理的角度研究了流体静压$P$和掺杂稀土元素对这种材料的拓扑结构的影响。我们的研究表明,在P $>$ 7.9 GPa的中等压力下,由于能带反转,体电子性质显示出从绝缘态到外尔半金属态的转变。这种电子拓扑转变可能与在$P$ =7.9 GPa下观察到的从层状范德华材料到3D系统的结构变化相关。在大的$P$态密度在费米能有显着的价值。在Bi $_2$ Se $_3$层之间插入具有小掺杂分数的Gd将系统驱动到金属反铁磁状态,其中Weyl节点低于费米能。在Weyl节点处,由于Gd原子上的大磁矩引起的有限局域场,时间反演对称性被破坏。然而,用Gd取代Bi诱导了具有增加的直接带隙的反铁磁有序。我们的研究提供了新的方法来调整拓扑转变,特别是在捕捉难以捉摸的外尔半金属状态,在3D拓扑材料。
2021-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Optical spectroscopy on the photo-response in multiferroic BiFeO$_3$ at high pressure
用光谱学方法研究了BiFeO $_3$单晶的光致效应与压力的关系。在低压下,我们观察到三个光诱导吸收功能的能量分别低于两个晶场激发和吸收开始。这些吸收特征以前归因于激子,可能与超快的光致伸缩效应在BiFeO $_3$。压力引起的吸收特征的红移遵循相应的晶体场激发和吸收起始的压力依赖性,表明它们之间的联系。以上的结构相变在$P_{\mathrm{c1}}\approx{}3.5$ GPa的三个吸收功能消失,表明它们的连接到极性相的BiFeO $_3$。压力引起的光致特征的消失在压力释放时是不可逆的。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Recovery of Si-IV nanowires from extreme GPa pressure
我们使用拉曼光谱与透射电子显微镜和DFT模拟串联显示,极端(GPa)的压力将硅纳米线的相从立方(Si-I)转换为六方(Si-IV),同时保持纳米线的圆柱形形态。TO模的原位拉曼散射证实了在9 GPa附近的高压Si-I到Si-II相变。TO声子的拉曼信号显示在9至14 GPa的范围内强度降低。然后,在17 GPa下,它不再是可检测的,表明在14至17 GPa范围内的第二相变(Si-II到Si-V)。还示出了从金刚石压砧室实验中恢复单个硅纳米线中的外来相达到17 GPa。拉曼测量表明Si-IV作为加压纳米线减压后的主导相。透射电子显微镜和电子衍射确认在个别纳米线的结晶Si-IV域。计算电磁模拟表明,拉曼激光探针的加热可以忽略不计,并且近流体静压力是形成六边形硅纳米线的主要驱动力。
2016-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Understanding of the phase transformation from fullerite to amorphous carbon at the microscopic level
我们用紧束缚分子动力学研究了冲击波诱导富勒烯相变为致密的非晶碳相。随着静水压力P的增加,发现C_(60)笼在P<10 GPa时聚合,在P~40 GPa时断裂,在P>60 GPa时进一步缓慢塌陷。相比之下,在存在额外的剪切应力的情况下,笼在低得多的压力(P<30 GPa)下被破坏。我们解释了这一事实的一个连续模型,通过不稳定性的球壳。令人惊讶的是,放松的高密度结构显示没有中程秩序。
2004-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Robustness of ferromagnetism in van der Waals magnet Fe$_3$GeTe$_2$ to hydrostatic pressure
本研究通过高压中子粉末衍射实验和第一性原理计算发现,FGT在高达5 GPa静水压下未发生结构相变,虽居里温度和Fe磁矩被抑制,但其铁磁性表现出鲁棒性,键长与键角变化导致的交换相互作用改变是磁抑制主因。
2025-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stabilization of carbon nanotubes by filling with inner tubes: An optical spectroscopy study on double-walled carbon nanotubes under hydrostatic pressure
利用光学光谱技术研究了双壁碳纳米管束在静水压力下的光学跃迁,证明了内管填充对碳纳米管的稳定作用。以富勒烯豆荚为原料制备了双壁碳纳米管薄膜,并用高分辨透射电镜和光学光谱对其进行了表征。与单壁碳纳米管相比,外管中的光学跃迁的压力诱导红移在低于$\sim$ 10 GPa时显著更小,这表明由于内管已经处于低压下而增强的机械稳定性。在临界压力P $_d$ $\approx$ 12 GPa处的异常信号表示管横截面的压力诱导变形的开始。P $_d$的值与理论预测的具有相似平均直径的双壁碳纳米管束中的压力诱导结构转变非常一致。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the structural, elastic and electronic properties of MNxC1-x (M=Ti, Zr, Hf; 0<x<1) carbonitrides at ambient and elevated hydrostatic pressure
采用密度泛函理论计算了三种具有岩盐结构的混合过渡金属碳氮化物TiNxC 1-x、ZrNxC 1-x和HfNxC 1-x(0<x<1)在常压和50 GPa流体静压下的结构、电子和弹性性质.所考虑的化合物的晶格常数,密度和体积模量表现为氮浓度x的线性函数。所有这些参数的线性相关性允许在0到1的范围内的任何x值处获得它们的估计。通过计算键级和电子密度差分布,证明了随着氮逐渐取代碳,化学键的离子性逐渐增强。
2013-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Constitutive modelling of the densification process in silica glass under hydrostatic compression
无定形二氧化硅的力学响应通过弹塑性本构方程模拟了在高达25 GPa的非常高的压力下的静液压压缩下的玻璃(或石英玻璃)出现在理论中的材料参数已经从来自Rouxel等人的非原位实验数据估计[Rouxel T,Ji H,Guin JP,Augereau F,Ruffle B J Appl Phys 2010;107(9):094903]。该模型显示出从Sato和Funamori的原位实验工作中捕获压力-体积变化响应的主要特征[Sato T,Funamori N Phys Rev Lett 2008;101:255502]。特别是,致密化的开始和饱和,弹性参数(体积,剪切和杨氏模量)和泊松比的增加被认为是模型的关键参数。
2013-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Observation of hydrostatic-pressure-modulated giant caloric effect and electronic topological transition
本研究观测到静水压可调控磁马氏体合金的相变温度与巨热效应,还能诱导马氏体相中的电子拓扑转变,结合实验与第一性原理计算揭示了其物理机制,为相关体系奇异相变研究提供新视角。
2024-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of pressure-induced structural phases in bulk black phosphorus: a combined x-ray diffraction and Raman study up to 18 GPa
本文报道了用同步辐射X射线衍射和拉曼光谱研究了压力在12.2 GPa和18.2 GPa下引起的块状黑磷的结构相变。最近,黑磷由于其独特的性质引起了人们的广泛关注,但在体相体系中,一些基本问题仍然是开放的。关于存在的拉曼光谱高于10 GPa,这不应该被观察到在一个元素简单的立方系统,我们提出了一个新的解释归因于一个关键的作用,在拉曼实验中发生的非流体静力学条件。最后,拉曼和XRD数据的综合分析使我们能够获得定量信息的存在和不同的结构相之间的共存程度从~5至~15 GPa。这一信息可以有一个重要的作用,在理论研究的压力引起的结构和电子相变的黑磷。
2018-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of Group-IV--vacancy centers in diamond upon hydrostatic pressure
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);Eötvös Loránd University(罗兰大学);Center for Physical Sciences and Technology (FTMC)(立陶宛物理与工程技术中心);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);MTA-WFK Lendület ”Momentum” Semiconductor Nanostructures Research Group(匈牙利科学院WFK lendulet “动量”半导体纳米结构研究组)
本研究探讨了金刚石中IV族-空位缺陷在高压下的磁光性质,揭示了压力对自旋轨道分裂、超精细张量及相干时间的影响。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Hydrostatic pressure effect on structural and transport properties of co-existing layered and disordered rock-salt phase of LixCoO2
本文通过高压同步辐射衍射、输运测量及 DFT 与热力学建模,研究 LixCoO2 中层状与无序岩盐共存相在静水压力下的稳定性和半金属输运行为。
2024-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure and strain effects on the optical properties of K4 phosphorus
本文对新近报道的K4磷材料的机械、电子和光学性质进行了研究。K4磷已被证明是机械和动力学稳定的静水压力下高达7 GPa。我们比较了K4磷在0和7 GPa下的弹性各向异性、平均声速和德拜温度。对K4磷在大应变下的理想拉伸强度进行了研究,结果表明,当拉伸强度为8.5GPa,应变为0.3时,K4磷将发生断裂。此外,还研究了拉伸应变和压力对薄膜光学性质和带隙的影响。
2017-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Probing intraband excitations in ZrTe$_5$: a high-pressure infrared and transport study
五碲化锆(ZrTe 5)对流体静压力具有显著的敏感性。在这项工作中,我们解决了这种化合物的高压传输和光学性质,对样品生长的通量和电荷蒸气传输。高压电阻率可达2GPa,红外透射率可达9 GPa。直流电导率各向异性确定使用微结构化的样品。一起,运输和光学测量使我们能够辨别带参数与和没有流体静压,特别是费米能级,和有效质量在导电性较差,面外方向。结果被解释在一个简单的双波段模型,其特征在于由一个Dirac-like的,线性的面内带色散,和一个抛物线的面外色散。
2019-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Structural Origin of the Metal-Insulator Transition of Multiferroic BiFeO3
我们报道了铁酸铋(BiFeO 3)金属-绝缘体相变的X射线结构研究,它是温度和压力的函数(931 ℃,大气压和约100 ℃)。45 GPa)。基于实验结果,我们认为金属γ相不是菱面体而是相同的立方Pm 3 m结构,无论是通过高温还是高压获得的,MI转变是二级或非常接近二级,这是由于立方相中的半金属带重叠而不是Mott转变的带型转变,并且它主要是结构性的,而不是S=5/2到S=1/2的高自旋/低自旋电子跃迁。我们的数据是兼容的正交Pbnm结构的β相确定的中子散射研究阿诺德等人。[Phys. Rev. Lett. 2009年];这种β相的细节也是有争议的,有五种晶体类型(立方,四面体,斜方,单斜和菱形!)所有这些都在最近的出版物中得到了保护。
2009-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Strong enhancement of critical current density in both low & high fields and flux pinning mechanism under hydrostatic pressure in optimally doped (Ba,K)Fe2As2 single crystals
强钉扎依赖于钉扎力的强度和有效缺陷的数量密度。使用静水压力的方法,我们表明,静水压力高达1.2 GPa可以显着提高磁通钉扎或Jc的因子高达5,特别是在低和高的领域,在最佳掺杂的Ba 0.6K 0.4Fe 2As 2晶体。对磁通钉扎机制的分析表明,压力使钉扎中心数密度(Np)和钉扎力(Fp)都大大增加,从而有助于强钉扎。
2015-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hydrostatic pressure induced Dirac semimetal in black phosphorus
受最近实验观察到的流体静压诱导的黑磷从半导体到半金属的转变[Chen et al. in arXiv:1504.00125]的启发,我们提出了关于黑磷电子结构的压力效应的第一性原理计算。结果表明,在临界压力Pc_1 =1.23 Gpa附近,Z点处的能带发生交叉和反转,在Z点附近,能带反转演化为4个二重简并的狄拉克锥,表明是一种三维狄拉克半金属.随着压强的进一步增加,Gamma-Z线上的狄拉克锥向Gamma点移动,演化为两个空穴型费米口袋,Z-M线上的狄拉克锥向M点移动,演化为两个空穴型费米口袋,压强达到4.0Gpa时,狄拉克锥的位置发生变化。它清楚地表明,Lifshitz转变发生在$P_{c1}$从半导体到3D狄拉克半金属保护的非对称空间对称性的体积。这表明黑磷由于其易于通过压力调制而具有用于光电和电子器件的光明前景。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
VO$_2$ under hydrostatic pressure: Isostructural phase transition close to a critical end-point
本研究通过拉曼光谱与X射线衍射探究静水压力下单晶VO₂的高压行为,发现接近临界点的M₁-M₁'同构相变,完善了相图并证实晶格与电子自由度强耦合。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of hydrostatic pressure on ferromagnetism in two-dimensional CrI$_3$
本文研究了高各向异性层状铁磁半导体$_3$在静水压作用下的磁性。在环境压力下,磁化强度在212 K以下表现出明显的异常,并在很宽的温度范围(212-180 K)内出现热滞后,观察到一级结构转变。$_3$在居里温度$T_C$ =60.4 K时发生铁磁-顺磁二级相变。随着压力的增加,相变变得更加尖锐,当$P$从0增加到1.0 GPa时,$T_C$从60.4增加到64.9 K. $T_C$以亚线性方式随$P$增加。磁化的热滞后和$T_C$随压力的增加表明自旋和晶格自由度是耦合的。观察到的增加$T_C$已被解释的基础上的变化层间耦合和Cr-I-Cr键角与压力。
2019-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nanostructuration on compressibility of cubic BN
采用金刚石对顶砧和角色散同步辐射X射线粉末衍射研究了高纯纳米结构立方氮化硼在300 K ~ 35 GPa准流体静力学条件下的压缩性能。拟合到Vinet状态方程的数据得到体积模量B 0的值为375(4)GPa,其一阶压力导数B 0 '为2.3(3)。纳米晶粒尺寸(\sim 20 nm)导致体积模量降低约9%。
2012-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Resonant x-ray scattering reveals possible disappearance of magnetic order under hydrostatic pressure in the Kitaev candidate $γ$-Li$_2$IrO$_3$
蜂窝状铱酸盐如$γ$ $_2$ IrO $_3$被认为实现了Kitaev自旋各向异性磁交换,以及海森堡和可能的其他耦合。虽然具有纯Kitaev相互作用的系统是实现量子自旋液体基态的候选者,但在$γ$ IrO $_3$中,已经表明磁相互作用的平衡导致在低于38 K的环境压力下的无公度螺旋自旋序。我们使用共振X射线散射(RXS)在高达3.0 GPa的静水压力下研究了$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$单晶中这种状态的脆弱性。RXS是潜在的电子顺序的直接探针,我们观察到的$q$ =(0.57,0,0)螺旋顺序在临界压力$P_c = 1.5\ $ GPa的突然消失,没有伴随的晶格对称性的变化。这种戏剧性的消失与最近对$β$ -Li $_2$ IrO $_3$的研究形成鲜明对比,这些研究表明磁场中螺旋序的持续抑制;在压力下,出现了一种新的且可能被取代的基态。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and equation of state of tetragonal boron subnitride B50N2
在5GPa压力下,从B-BN熔体中结晶出新型的B50 N2,并利用Rietveld分析对其结构进行了细化。B_(50)N_2晶体属四面体空间群P-4 n_2,晶胞参数a = 8.8181(2)A,c = 5.0427(10)A。用同步辐射X射线衍射方法研究了两种硼次氮化物B50 N2和B13 N2在室温下的准流体静压压缩。没有观察到压力诱导的相变。实验p-V数据与Murnaghan状态方程的拟合分别得到B50 N2和B13 N2的体积模量为167(2)和205(2)GPa,固定的第一体积模量压力导数为4.0。
2017-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Ambient temperature high-pressure-induced ferroelectric phase transition in CaMnTi$_2$O$_6$
本文用二次谐波产生(SHG)、拉曼光谱、粉末和单晶X射线衍射研究了多铁性CaMnTi $_2$ O $_6$在高压和室温下的铁电-顺电相变。我们发现CaMnTi $_2$ O $_6$在$\sim$ 7 GPa下经历了一个压力诱导结构相变($P4_2mc \rightarrow P4_2/nmc$),转变为在环境压力和$T_c$ = 630 K下发现的相同的顺电结构。SHG强度的连续线性下降在7 GPa处消失,并且在244 cm $^{-1}$处存在拉曼活性模式,其首先软化到7 GPa,然后随着压力硬化,讨论了CaMnTi $_2$ O $_6$的相变的本质,其中d $T_c$ /d $P = -48$ K/在整个相变过程中,没有观察到体积收缩,也没有观察到欧拉应变的归一化压力的变化,所有的晶胞体积数据都遵循二阶Birch-体积模量为$B_0$ = 182.95(2)GPa的Murnaghan状态方程。
2017-08-28 cond-mat.mtrl-sci