About the Strain-Coupled Molecular Dynamics in the Ferroelastic Phase Transition of TMACd(N$_3$)$_3$
本文利用能量涨落模型研究TMACd(N$_3$)$_3$铁弹相变附近的拉曼线宽，通过Landau展开描述应变序参量，揭示了其分子动力学及与DMACd(N$_3$)$_3$的差异。
2025-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Elastic precursor effects during the Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$TiO$_{3}$ ferroelastic phase transitions
Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$ TiO $_{3}$的准弹性相的弹性软化在转变温度附近最大，并且在扩展的温度范围内在加热时平滑地降低。富钡化合物的软化延伸到最高测量温度（850~K）。前体软化的过剩柔量的温度演化遵循幂律$δS\propto |T-T_{\mathrm{C}}|^{-κ}$ \，特征指数$κ$ \在SrTiO $_{3}$ \中的1.5和BaTiO $_{3}$\中的0.2之间。后一个值低于具有三个正交软声子分支的位移系统的估计下限（0.5）。另一种Vogel-Fulcher分析表明，软化是由极低的Vogel-Fulcher能量$E_{a}$描述的，其从SrTiO $_{3}$ % 1增加到BaTiO $_{3}$ % 1，表明弹性前体从位移到弱有序/无序特性的变化。BaPDMATHABMN % Sr $_{1-x}$ TiOPDMATHABMO的混晶具有中间行为。从SrTiO $_{3}$到BaTiO $% _{3}$，前驱体弹性软化的幅度不断增大。使用幂律拟合表明，弹性软化仍然是未软化的杨氏模量在温度高达750 K的钛酸钡$% 33\%$与$κ\simeq $ 0.2。这证明了这些材料的高温弹性性能受到弹性前体软化的显著影响。
2022-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering study of delafossite magnetoelectric multiferroic compounds: CuFeO2 and CuCrO2
对磁电多铁性化合物CuFeO_2的声速测量表明，在TN_1 = 14 K时观察到的反铁磁相变可能是由R_（-3）m-> C_（2/m）赝本征铁弹相变（G. Quirion，M.泰戈尔，M. L. Plumer，O. A. Petrenko，Phys.Rev.B77，094111（2008））。在这种情况下，群论指出，与结构转变相关的序参量必须属于二维不可约表示Eg（x^2 - y^2，xy）。由于这种类型的转变可以由拉曼Eg模式驱动，我们在5 K和290 K之间对CuFeO 2进行了拉曼散射测量。考虑到同质多铁性化合物CuCrO 2在反铁磁转变TN_1 = 24.3K时可能表现出类似的结构变形，也进行了拉曼测量以进行比较。在环境温度下，在CuFeO 2中观察到的拉曼模式为omega_Eg = 352 cm^-1和omega_Ag = 692 cm^-1，而在CuCrO 2中检测到的拉曼模式为omega_E_g = 457 cm^-1和omega_Ag = 709 cm^-1。对模式温度依赖性的分析表明，所有模式的频率增加到5 K。这种典型的行为可以归因于非谐声子-声子相互作用。这些结果清楚地表明，在CuFeO 2和CuCrO 2中观察到的拉曼活性模式都没有驱动在Néel温度TN 1下观察到的伪固有铁弹转变。最后，在低于TN 2的CuCrO 2磁电相中观察到的约550 cm^-1的宽…
2011-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High-pressure hybrid materials that can store hydrogen in table salt
本文证明了高压可以促进离子化合物与H_2分子的反应，并形成热稳定的杂化化合物。利用基于第一性原理计算的晶体结构搜索方法和粒子群优化算法，我们发现许多碱金属卤化物XY（X=Na，K，Rb，Cs; Y=Cl，Br，I）在不同的压力下（最低可达0.8 GPa（KIH 2））都能与不同的H2组成形成稳定的杂化化合物.特别是，通常已知的食盐NaCl可以分别在19.7和37.9 GPa的压力下形成稳定的NaClH 2和NaCl（H2）4杂化化合物。我们的研究结果表明，压力可以促进固体分子杂化化合物的形成，这揭示了一种新的独特的方式来发现新的材料，可以结合无机化合物和小分子的优点。我们的工作的一个直接应用是证明在中等压力下将普通食盐和其他类似的离子化合物转化为贮氢材料。
2019-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Mechanical Control of Polar Order
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Kepler Computing（开普勒计算公司）；Rice Advanced Materials Institute, Rice University（莱斯大学先进材料研究所）；Rice University（莱斯大学）；Department of Engineering Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校工程物理系）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）
研究通过机械辅助方法实现BiFeO3极化反转，降低开关电压并稳定共存极化态，揭示机械应力作为热力学控制参数的作用，为多铁氧化物中耦合序参量控制提供新框架。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A combined high-pressure experimental and theoretical study of the electronic band-structure of scheelite-type AWO4 (A = Ca, Sr, Ba, Pb) compounds
在室温高压下测量了CaWO_4、SrWO_4、BaWO_4和PbWO_4单晶的光吸收边。从测量中我们得到了带隙能量随压力的演化。我们发现了一个低压范围（高达7-10 GPa），碱土钨酸盐呈现出非常小的Eg压力依赖性（-2.1 < dEg/dP < 8.9 meV/GPa）。相比之下，在相同的压力范围内，PbWO 4的压力系数为-62 meV/GPa。高压范围的特点是在四种化合物的Eg突然下降，然后在dEg/dP的变化。BaWO 4的带隙崩塌大于1.2 eV。我们还计算了电子能带结构及其压强演化。计算使我们能够解释实验考虑不同的电子构型的二价金属。Eg的压力演化的变化与压力诱导的相变的发生相关。低压相和高压相的能带结构也被报道。在实验中没有检测到任何化合物的金属化，也没有通过计算预测。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab Initio Discovery of Novel Crystal Structure Stability in Barium and Sodium-Calcium Compounds under Pressure using DFT
第I/II族材料在高压下表现出意想不到的结构相变，为元素超导性的起源提供了潜在的见解。我们在这里提出了一个计算研究元素钡和二元钠钙合金，以确定已知和未知相的钡在压力下，以及稳定的高压化合物在不混溶的钠钙系统。为了预测稳定性，我们对随机生成的结构进行了密度泛函理论计算，并使用遗传算法对其进行了进化。对于钡，我们观察到所有预期的阶段和一些新的亚稳结构，不包括不相称的Ba-IV结构。在30-42 GPa压力范围内，我们还观察到了一个未曾报道过的结构（α-Sm），推测它是基态。在钠钙体系中，我们证明了我们的搜索方法的可行性，但一直无法预测任何稳定的化合物。这些结果提高了遗传算法的效率，并为今后的工作提供了许多有前途的方向。
2012-07-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Measurement of pressure effects on the magnetic and the magnetocaloric properties of the intermetallic compounds R(Co1-xSix)2 [R=Dy and Er]
研究了外压对R（Co_（1-x）Six）_2 [R= Er，Dy，x=0，0.025和0.05]化合物磁性和磁热效应的影响。发现母体和Si取代化合物的有序化温度随压力的增加而降低。在所有化合物中，变磁转变的临界场随压力的增加而增加。可以看出，在母体化合物的磁热效应几乎是不敏感的压力，而有相当大的增强的情况下，Si取代的化合物。由于磁体积效应引起的自旋涨落在决定这些化合物的磁热效应的压力依赖性方面起着至关重要的作用。使用朗道理论的磁化数据的分析表明，朗道系数（C3）的大小与Si浓度降低，而它被发现与压力增加。等温磁熵变被发现表现在相同的方式作为C3，无论是与Si浓度（在环境压力下），以及与所施加的压力。
2006-08-08 cond-mat.mtrl-sci
DFT study of pressure induced phase transitions in LiYF4
本文研究了LiYF_4从白钨矿相（I_（41/a），Z=4）到类辉砷铅矿相（I_（21/a），Z=4）/LaTaO（P_（21/c），Z=4）的压力诱导相变。采用广义梯度近似下的密度泛函理论（DFT），在0 GPa ~ 20 GPa的压力范围内，对内部自由度进行了松弛.采用直接法，即由原子位移计算得到的力常数，计算了压力对白钨矿相（I_（41/a），Z=4）晶格振动谱的影响。转捩体积与实验符合较好，但转捩压力高估了6 GPa。在20 GPa时，具有五配位锂离子的P21/c结构是最稳定的相.这种结构是兼容的过渡驱动的Bg区中心软光学模式链接到一个软声模式沿[11-1]方向观察适当的铁弹过渡BiVO 4。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of a high-pressure synthesized compound PtC
采用第一性原理密度泛函方法对最近高压合成的化合物PtC进行了研究。计算结果证实了铂碳化合物在零压下为锌-钙基基态相，而岩盐结构为高压相。确定了锌矿物向岩盐转变的理论压力为52 GPa。此外，我们的计算表明，Ono等人在高压条件下实验合成的PtC在压力淬火到环境条件后可能经历从岩盐结构到锌盐结构的转变。
2005-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced stabilization of carbonic acid and other compounds in the C-H-O system
元素和化合物的物理化学行为被高压严重改变。晶体结构预测方法可以揭示压力诱导反应和相变的发生。在这项工作中，我们探讨了C-H-O相图高达400 GPa利用进化算法的晶体结构预测与从头计算。除了发现高压元素和已知分子的新的稳定多晶型物外，我们还预测了新化合物的形成。在低压下形成2CH 4：3 H2包合物，并在215 GPa内保持稳定。碳酸（H2 CO 3），在环境条件下高度不稳定，预计将在温和的压力（约1 GPa）下形成热力学。当压力上升时，它聚合，并在300 GPa以上与水反应形成原碳酸（H4 CO 4）。通过分析电荷密度和电子局域化函数分布，这种意想不到的高压化学是合理的，并对普通化学和行星科学的影响进行了讨论。
2016-03-08 cond-mat.mtrl-sci
High pressure synthesis and structural study of AuGa2 intermetallic compound
本文提出在室温、低于1 GPa的极低压力下直接反应合成AuGa2金属间化合物的新方法，相比传统高温合成更经济环保，并有望推广至其他金属间化合物的高压非热合成。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci
On electrical conductivity of melts of boron and its compounds under pressure
本文研究了硼及其碳化物（B_4C）、氮化物（BN）和磷化物（BP）熔体在7.7GPa和3500K下的电导率。研究表明，这些熔体是良导体，其比电导率值与环境压力下的铁熔体相当。
2016-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Novel lithium-nitrogen compounds at ambient and high pressures
利用从头算演化模拟，我们预测了五种新的稳定的Li-N化合物的存在，从0到100 GPa的压力（Li 13 N，Li 5 N，Li 3 N2，LiN 2和LiN 5）。这些化合物的结构分别含有孤立的N离子、N2二聚体、聚乙炔样N链和N5环。Li_（13）N的结构是由Li原子和Li_（12）N二十面体（N原子位于Li_（12）N二十面体的中心）组成，这种二十面体不能用Wade-Jemmis电子计数规则描述，是唯一的。发现Li-N化合物的电子结构显著地依赖于成分和压力，使得该系统成为研究金属-绝缘体转变的理想系统。例如，LiN 3经历了一系列压力诱导的转变：金属-绝缘体-金属-绝缘体。这项工作解决了以前的理论和实验的争议Li 2N 2。
2015-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Potassium carbonate under pressure: common structural trend for alkaline carbonates and binary compounds
人们对碱性碳酸盐在高压下的行为知之甚少。事实上，压力引起的结构变化的一般趋势的理论和实验研究出现在文献中只是零星的。本文采用从头计算和金刚石压腔高压实验相结合的方法确定了K_2CO_3高压相的晶体结构。与Li2CO3的实验数据的比较允许重建共同的结构趋势，这与高压多晶型物的结构与来自周期表的相同族的较重元素化合物的环境结构相同的简单规则一致。构造的趋势的正确性证实了在广泛的二元A2B化合物的压力引起的结构转变的完美的一致性。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
The structural, elastic and optical properties of ScM (M = Rh, Cu, Ag, Hg) intermetallic compounds under pressure by ab initio simulations
采用基于密度泛函理论的赝势平面波从头算方法，在广义梯度近似（GGA）下研究了压力对ScM（M = Rh，Cu，Ag，Hg）化合物结构和弹性性质的影响.在零压下研究了其光学性质。计算结果表明，优化后的晶格参数与实验数据和其它理论值吻合较好。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced novel compounds in the Hf-O system from first-principles calculations
采用第一性原理演化模拟方法，我们系统地研究了Hf-O体系在120 GPa压力下的相稳定性。发现了新的化合物Hf_5O_2、Hf_3O_2、HfO和HfO_3在一定的压力范围内是热力学稳定的，并发现了Hf_2O的一个新的稳定高压相，其空间群为Pnnm，具有反CaCl_2型结构。P62m-HfO和P4m2-Hf2O3均表现为半金属性质。Pnnm-HfO3具有有趣的结构，同时含有氧化物O2-和过氧化物[O-O] 2-阴离子。值得注意的是，在Hf-O化合物中，P62m-HfO而不是OII-HfO2表现出最高的机械特性。Pnnm-Hf_2O、Imm~2-Hf_5O_2、P31m-Hf_2O和P4m~2-Hf_2O_3相也表现出优异的力学性能，这些相可以在常压下淬火，其性能可以得到充分利用。
2015-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Backbone NxH Compounds at High Pressures
光学和同步辐射X射线衍射金刚石对顶砧实验已结合第一性原理理论结构预测调查混合N2和H2高达55 GPa。我们发现，使用机械和光化学的低聚物NxH（x>1）的化合物的形成在47和10 GPa以上的压力，分别和室温。这些化合物可以在T<130 K时恢复到环境压力，而在室温下，它们可以在低至3.5 GPa下亚稳。我们的研究结果为合成环境友好的高能量密度材料和替代行星冰提供了新的途径。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Tin-selenium compounds at ambient and high pressures
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理演化晶体结构搜索方法，在0 ~ 100 GPa压力范围内系统地研究了由Sn和Se原子组成的SnxSey晶体化合物.在没有任何先前输入的情况下发现SnSe和SnSe 2的所有已知实验相。在2.5GPa下，SnSe-Pnma相向SnSe-Cmcm相的二级多晶相变。最初是半导体的，这个相在7.3 GPa时变成金属。当压力进一步增加到36.6GPa时，SnSe-Cmcm相转变为CsCl型SnSe-Pm 3 m相，其在甚至更高的压力下保持稳定。发现具有不同化学计量比的金属化合物Sn_3Se_4-I_（43）d在18 ~ 70 GPa范围内是稳定的。已知的半导体二硒化锡SnSe 2-P3 m1相被发现从环境压力直到18 GPa是化学稳定的。最初是半导体的，它在超过8 GPa的压力下经历金属化。
2017-09-22 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
Double Layer-Interlocked Crystals of Nitrogen-Rich Compounds under Zero-Pressure Conditions
研究发现二维双层互锁 Li4(N5)2 富氮晶体可在零压、250 K 以下保持稳定，其稳定性来自 Li 向 N5 环电荷转移形成的离子作用。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Prediction of superconducting iron-bismuth intermetallic compounds at high pressure
在高压实验中材料的合成最近引起了越来越多的关注，特别是自从在硫-氢和其他富氢系统中发现破纪录的超导温度以来。通常，高压实验中的初始前体包含已知在环境条件下形成化合物的组成元素，然而，在环境条件下不混溶的系统中发现高压相构成了额外的材料设计挑战。我们进行了广泛的多组分$ab\,initio$结构搜索在不混溶的Fe-Bi系统在高压和报告的两个稳定的化合物在压力高于$\approx36$ GPa，FeBi $_2$和FeBi $_3$的令人惊讶的发现。根据我们的预测，FeBi $_2$是一种处于磁性边界的金属，在40 GPa下具有传统的电子-声子介导的超导转变温度为$T_{\rm c}=1.3$ K。与其他铁基材料类似，FeBi $_2$可能是一种非传统的超导体，其实际$T_{\rm c}$显著超过Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论中获得的值。
2016-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Predicted novel insulating electride compound between alkali metals lithium and sodium under high pressure
高压的应用可以从根本上改变元素的晶体和电子结构以及它们的化学反应性，这可能导致新材料的形成。在这里，我们探讨了锂与钠在高压下的反应性，使用群结构搜索技术结合第一性原理计算，确定了一个化学稳定的LiNa化合物，在355 GPa以上的压力下采用正交oP 8相。LiNa的形成可能是电子从锂和钠原子转移到间隙位点中的强浓度的结果，这也导致打开LiNa-op 8的相对宽的带隙。这与常见化合物和合金中共享或交换电子的情况有很大不同。此外，晶格动力学计算表明，LiNa-op 8保持动态稳定时，压力减压下降到70 GPa。
2017-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Pressure Induced Thermodynamically Stable and Mechanically Robust Li-rich Unknown Li-Sn Compounds: A Step Towards Improvement of Li-Sn Batteries
锂化过程中锡负极的体积膨胀和弹性软化导致锡的机械降解和粉化，影响锂锡电池的整体性能。然而，它可以通过使用外来的高压淬火相作为预锂化试剂来克服。此外，它是已知的，在压力下，许多不寻常的化学计量，这是在环境压力下基本上是不可能的，可以合成，甚至可以生存的减压从高到环境pressure.因此，我们进行了全面的研究，使用进化算法和密度泛函理论为基础的模拟，以了解在1大气压至20 GPa的压力范围内的Sn阳极的锂化。在常压和中等压力下，确定了所有稳定和亚稳Li-Sn化合物的基态结构，并研究了它们的性质，以了解压力在重新定义锂离子电池充放电过程中反应机理中的作用。除了已知的现有的Li-Sn化合物，我们的研究揭示了存在五个未报道的化学计量比（Li 8 Sn 3，Li 3Sn 1，Li 4Sn 1，Li 5Sn 1和Li 7Sn 1）和它们在环境和高压下的相关晶体结构。虽然Li 8 Sn 3已被鉴定为在整个压力范围（1 atm-20 GPa）中最稳定的Li-Sn化合物之一，但是压力诱导的富Li化合物如Li 5Sn 1和Li 7Sn 1已被分类为分别提供比已知的最多锂化相的容量（即，最重要的是，我们的计算显示在20 GPa下体积膨胀减少约50%，并且揭示了施加压力可以减少Li电镀的机会并改善机械性能，这是使电池更安全和寿命更长所期望的。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Ternary inorganic compounds containing carbon, nitrogen, and oxygen at high pressures
三元C_{x} N_{y} O_{z}化合物作为新型高能量密度和超硬材料被积极研究。虽然在环境条件下进行了一些合成工作，但对C_{x} N_{y} O_{z}化合物的高压化学知之甚少。在这项工作中，第一原理可变组成的进化结构预测计算进行的目标是发现新的混合C_{x} N_{y} O_{z}材料在环境和高压条件下。通过对三元变组分晶体材料的系统研究，构建了0 ~ 100 GPa压力范围内的全三元相图。搜索发现了C_{2} N_{2} O晶体，其包含C、N和O原子的扩展共价网络，具有空间群对称性Cmc 2_{1}，并且在10 GPa以上稳定。在研究过程中发现的其他几种新的亚稳态（CO）_{x}-（N）_{y}晶体化合物，包括两种多晶型的C_{2} NO_{2}和两种多晶型的C_{3} N_{2} O_{3}晶体，与聚合的一氧化碳（CO）和氮气相比，在能量上是有利的。预测的新化合物的特征在于它们的拉曼光谱和状态方程。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Stoichiometric CsF$_n$ Compounds
碱金属卤化物$MX$被认为是典型的离子化合物，其特征在于M $^+$和X $^-$之间的电荷平衡所需的1：1比例。有人提出，像Cs这样的第I族元素可以在高压下进一步氧化。在这里，我们在高达100 GPa的压力下对CsF-F系统进行了全面的研究，并发现了非常通用的化学。一系列CsF $_n$（$n$ $\geq$ 1）化合物被预测在环境压力下已经是稳定的。在压力作用下，Cs原子中的5个$p$电子变得活跃，在富氟条件下有形成Cs $^{3+}$和Cs $^{5+}$价态的趋势。虽然Cs $^{2+}$和Cs $^{4+}$在能量上不是有利的，但是两种机制（多氟阴离子和多价Cs阳离子）之间的相互作用允许CsF $_2$和CsF $_4$化合物在压力下是稳定的。CsF $_n$（n= 2，3，5）化合物在大气压下的估计脱附温度（分别为218 $^\circ$ C，150 $^\circ$ C，-15 $^\circ$ C）对于氟存储应用是有吸引力的。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the Pressure Dependent Physical Properties of MAX Phase Ti2AlX (X = B, C, and N) Compounds: A First-Principles Study
本文首次应用密度泛函理论（DFT）研究了新合成的Ti2AlX（X = B、C和N）MAX相化合物的物理性质及其随压力变化的依赖关系。
2024-12-27 cond-mat.mtrl-sci
A stable compound of helium and sodium at high pressure
氦通常被认为是化学惰性的，这是由于其极其稳定的闭壳层电子构型，零电子亲和力和无与伦比的电离电位。除了少数包合物外，还不知道它能形成化学稳定的化合物。在这里，使用从头算进化算法USPEX和随后的金刚石压砧单元中的高压合成，我们报告了一种氦和钠的化学稳定化合物Na2He的发现，该化合物具有萤石型结构，并且在>113 GPa的压力下稳定。我们表明，He原子的存在下，导致强烈的电子局域化，使这种材料绝缘。这一阶段是一个晶体，与电子对本地化的间隙，形成八个中心的两个电子键内的空钠8立方体。我们还预测了在15 GPa以上的压力下存在具有类似结构的Na2HeO。
2017-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional iron-magnesium compounds at terapascal pressures
镁在常压下是亲石元素，长期以来被认为与铁不混溶。Gao等人[1]最近的一项研究表明，压力将镁变成亲铁元素，并可以产生非常规的Fe-Mg化合物。在这里，我们扩展调查外行星的压力条件下使用自适应遗传算法为基础的可变组成结构预测方法。我们确定了几个Fe-Mg相高达3 TPa。我们的集群对齐分析表明，大多数预测的铁镁化合物更喜欢在四帕斯卡的压力BCC包装图案。本研究提供了一个更全面的结构数据库，以支持未来研究的高压结构行为的铁镁和三元，四元等。涉及这些元素的化合物。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Post-stishovite transition in hydrous aluminous SiO2
Lakshtanov等人（2007年）表明，将铝和一些水掺入SiO2中可显著降低SiO2中的后方石英转变压力。这一发现表明，俯冲MORB地壳中的铁弹性后stishovite过渡可能是反射体/散射体的来源，在中上部下地幔中观察到的低剪切速度。几年后，在无水含铝二氧化硅中观察到类似的效果。在本文中，我们使用第一性原理静态计算和分子动力学使用原子间的势，氢键和氢的流动性在降低后stishovite转变压力发挥了至关重要的作用。氢原子的协同再分布是导致水合铝硅镁石相变压力降低的主要机制。通过增加氢浓度来增强该效果。这一观点表明，在stishovite的地震散射体的深度和水含量之间的潜在关系。
2015-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Graphite intercalation compounds under pressure
最近的实验工作的启发，我们使用第一性原理密度泛函理论方法进行广泛的搜索低焓结构的C $_6$钙在压力下。以及一系列的屈曲结构，这是大力竞争的中间范围内的压力，我们表明，高压系统（$\gtrsim 18$ GPa）是不稳定的形成一类新的层状结构，最稳定的化合物涉及碳片含有五元和八元环。以及讨论不同类别的低焓结构的能量，我们评论的高压化合物的电子结构及其对超导性的影响。
2006-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tunable Dirac nodal line in orthorhombic RuO$_2$
本研究通过实验与计算结合，发现RuO₂在13GPa以上发生四方到正交的铁弹性结构转变，正交相含可调狄拉克节线，其晶体场分裂增大导致压致变色，为探索拓扑电子材料提供新体系。
2024-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Stability of xenon-sodium compounds at moderately low pressures
本研究利用从头算进化算法预测100 GPa以下Xe-Na体系，发现NaXe、NaXe₃和NaXe₄三种稳定金属化合物，并首次识别出阳离子空位型CaIrO₃结构。
2023-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-stabilized binary compounds of magnesium and silicon
由镁和硅组成的二元化合物家族相当丰富。除了公知的硅化镁Mg $_2$ Si之外，在沉淀的Al-Mg-Si固溶体中还鉴定和/或提出了其它化合物，包括MgSi $_2$、Mg $_4$ Si $_7$、Mg $_5$ Si $_6$、MgSi和Mg $_9$ Si $_5$。然而，计算研究表明，只有Mg $_2$ Si在环境条件下是热稳定的，而某些非零的静水压力可以稳定Mg $_9$ Si $_5$，使得它可以与Mg $_2$ Si共存。我们进行了一个全面的搜索可行的二元化合物镁$_x$硅$_{1-x}$（$1/3\leq x \leq 2/3$），发现了许多新的结构的所有化合物。一方面，我们发现MgSi $_2$、MgSi和Mg $_9$ Si $_5$可能是压力稳定材料，而另一方面，支持先前的研究，对Mg $_5$ Si $_6$的存在提出质疑，并声称Mg $_4$ Si $_7$的存在仍然是一个悬而未决的问题。因此，我们建议在通过计算讨论这些固体（可能还有其他固体）的稳定性时，应明确考虑（流体静力学和/或非流体静力学）压力。我们还发现，MgSi $_2$在很宽的压力范围内都具有潜在的超导行为，其临界温度可达$7$ K。
2018-03-04 cond-mat.mtrl-sci
The magnetocaloric and barocaloric effects in Gd5Si2Ge2 compound
从实验和理论上研究了Gd_5Si_2Ge_2化合物的热效应。一级相变对磁场和压力都很敏感。结果表明，磁场和压力对相变的影响是等效的。理论分析还表明，在一定的居里温度下，无论外加磁场还是压力，总熵变几乎是确定的。在理论分析的基础上，通过实验得到了磁场和静水压力同时作用下的熵变。Gd_5Si_2Ge_2化合物的熵变曲线明显加宽，制冷量从284.7 J/kg提高到447.0 J/kg。此外，在磁制冷技术中所需的磁场可以通过施加静水压力来减小。
2011-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Non-local Chemistry Driven by Cation-Anion Size Disparity in Helium Inserted Compounds under High Pressure
Beijing Normal University（北京师范大学）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）；California State University Northridge（北加州州立大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Zhejiang University（浙江大学）
高压下，氦通过离子-阴离子尺寸差异驱动非局部化学，与钠卤化物形成稳定化合物，减少体积而不增加Madelung能量。
2025-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ambient and high pressure phases of tin sulfide compounds
锡硫化物SnxSy是一类重要的材料，作为新型光伏和水分解材料被积极研究。第一性原理进化晶体结构搜索的目标是构建完整的相图的SnxSy和发现新的阶段，以及不同的化学计量在环境条件和压力高达100 GPa的新化合物。具有P3 m1对称性的SnS 2的环境相在高达30 GPa下保持稳定。另一种环境相，SnS经历一系列相变：包括在9 GPa下α-SnS到β-SnS，然后在40 GPa下β-SnS到γ-SnS。γ-SnS是一种新的高压金属相，具有Pm 3 m空间群对称性，在100 GPa内保持稳定，在40 GPa时成为超导体，最大Tc= 9.6 K。另一种新的金属化合物，具有I43 d空间群对称性的Sn 3S 4，被预测在15 GPa以上的压力下是稳定的，它也成为超导体，在30 GPa时最大Tc=21.8 K。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Stable compounds in the CaO-Al2O3 system at high pressures
利用进化晶体结构预测算法USPEX，我们表明，在地球下地幔的压力CaAl 2 O 4是唯一稳定的铝酸钙。在7.0 GPa以上的压力下，它具有CaFe 2 O 4型结构和空间群Pnma。该相是地球下地幔中主要的候选铝质相之一。结果表明，在低压下，空间群为Cmc 21的5CaO * 3Al 2 O3（C5 A3）、CaAl 4 O 7（C2/c）和CaAl 2 O 4（P21/m）结构分别在2.1、1.8和7.0GPa的压力下是稳定的。从我们的计算中还发现了以前未知的正交'CA-III'相的结构。该相是亚稳态的，具有空间群为P21212的层状结构。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of pressure-induced stabilization of noble-gas-atom compounds with alkali oxides and alkali sulfides
立方反萤石结构包括阴离子的面心立方亚晶格，阳离子在四面体位点上。反萤石结构中的空隙对Li2O的超离子性至关重要，也可能充当原子陷阱。客体原子和小分子在主体结构的空隙内的捕获导致形成所谓的笼形化合物。在这里，我们调查的可能性，捕获氦或更大的氖客体原子在碱金属氧化物和硫化物结构内的压力。我们在非常低的压力下发现了稳定的氦和含氦化合物。这些结构通过在反萤石结构内掺入氦或氖原子而减少体积来稳定。我们预测NeCs2S在常压下是稳定的。我们的研究提出了一类新的碱金属氧化物和硫化物材料，其中含有惰性气体原子，可能对气体储存有用。
2019-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Na-Au intermetallic compounds formed under high pressure at room temperature
高压粉末X射线衍射实验表明，钠和金在室温下反应，并在高压下形成新的Na-Au金属间化合物。我们已经确定了四个金属间相高达60 GPa。第一相（相I）是已知的具有四重CuAl 2型结构的Na 2Au。在0.8GPa左右转变为第二相（相II），其成分为Na 3Au，具有三角Cu 3As型或六方Cu 3 P型结构。在3.6 GPa时，第II相进一步转变为第III相。相III具有与立方BiF 3型结构相同的成分Na 3Au。最后，第三阶段在54 GPa左右转变为第四阶段。相IV给出宽的衍射峰，表明大的结构无序。
2011-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Unexpected Xe cations and superconductivity in Y-Xe compounds under pressure
金属基稀有气体化合物在压力下表现出有趣的电子价态行为。例如，在压缩时，电子可以从碱金属获得电子，或者意外地失去电子到Fe和Ni，以形成稳定的金属化合物。此外，Na 2 He甚至不是通过局部化学键稳定的，而是通过长程库仑相互作用稳定的。通过第一性原理计算和无偏结构搜索技术，我们发现过渡金属Y在60 GPa以上的压力下，可以与不同的Y-Xe化学计量比的Xe反应，即YXe_2、YXe_3和Y3 Xe_4结构.令人惊讶的是，它被发现，所有得到的化合物是金属间化合物和金属间化合物原子是带正电的。我们还认为，压力引起的能量轨道填充的变化是负责电子转移到Y的电子。同时，Peierls类机制被发现稳定的能量最有利的YXe-Pbam相。此外，YXe-Pbam、YXe-Pnnm和YXe 3-I4/mcm相在压力下是声子介导的超导体，其临界超导温度分别在3-4K、7- 10 K和5- 6 K之间。总之，我们的工作促进了对金属基稀有气体化合物的晶体结构和电子性质的进一步理解。
2018-10-30 cond-mat.mtrl-sci
A deep Aurum reservoir: Stable compounds of two bulk-immiscible metals under pressure
众所周知，地壳中的黄金已经耗尽，其他稍微重一些的贵金属是由岩浆从地幔运送到地壳的。块状硅酸盐地球（BSE）模型还表明，硅酸盐地幔本身的金的显着亏损，这不能用地幔岩浆中的金的量来解释。这意味着Au可以保留在下地幔中并形成稳定的化合物，特别是与铁，铁是地核中的主要元素。虽然铁在环境条件下不会与金形成二元化合物或大块合金，但它可能在地球内部的高压下形成。在这里，使用密度泛函方法，我们研究了在高达210 GPa的压力下识别稳定的二元Fe-Au化合物的可能性。我们发现了三个这样的Fe-Au化合物，这是稳定的压力和显着的电子转移，包括正交AuFe $_4$相，这是铁磁性的性质与Au具有显着的磁矩。虽然我们的研究结果表明，由于Fe-Au化合物的传导性和热通量引起的热对流可能是为地球的地球发电机提供动力的能源，但它们也指向Au化学性质的变化，因为它可以在压力下以阴离子或阳离子的形式存在。此外，预测的各种铁金化合物的声速和密度表明，它们可以揭示核幔边界和地球核心的组成，同时证明微量金的存在如何影响与地震数据的一致性。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
The impact of pressure on the critical miscibility of nitro compounds and n-alkanes mixtures
讨论了压力对硝基苯、硝基甲苯、硝基丙烷和正构烷烃（从戊烷到二十烷）临界共溶温度的影响。
2019-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Origin of pressure-induced insulator-to-metal transition in the van der Waals compound FePS3 from first-principles calculations
采用第一性原理计算，采用周期线性组合原子轨道方法和混合Hartree-Fock-DFT B3 LYP泛函，研究了范德华化合物硫代磷酸铁（FePS 3）的压致绝缘体-金属相变（IMT）.我们的计算正确地再现IMT在~15 GPa，这是伴随着减少的晶胞体积和vdW间隙。通过对投影态密度的详细分析，我们发现磷原子的3 p态在导带底部有显著的贡献。结果，由于在压力下磷或硫原子沿c轴方向的相对位移引起的FePS 3的电子结构的变化，发生带隙的塌陷。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Helium-iron compounds at terapascal pressures
我们用第一性原理计算研究了氦和铁的二元相图。我们发现，氦，这是一种稀有气体和惰性在环境条件下，形成稳定的晶体化合物与铁在Terapascal压力。FeHe化合物在4 TPa以上变得稳定，而FeHe $_2$化合物在12 TPa以上变得稳定。熔化的分子动力学模拟进行了研究，并与氦原子的亚晶格熔化的超离子相的预测。我们讨论了我们预测的氦-铁相图的巨大（外）行星和白矮星的内部的影响。
2018-06-08 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
H4O and other hydrogen-oxygen compounds at giant-planet core pressures
高压下的水和氢构成了巨行星内部的很大一部分。利用从头算随机结构搜索方法，我们研究了水，氢和氢氧化合物的基态晶体结构。我们发现，在超过14毫巴的压力下，过量的氢被纳入冰相，形成一个新的结构与H4 O化学计量。我们还预测了两个新的基态结构，P2_1/m和I4/mmm，后C2/m水冰。
2012-09-15 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
A comprehensive ab-initio insights into the pressure dependent mechanical, phonon, bonding, electronic, optical, and thermal properties of CsV3Sb5 Kagome compound
本文利用密度泛函理论首次全面研究了Kagome超导体CsV3Sb5的结构、力学、电子、光学及热力学性质及其压力依赖性，发现其具有金属性、柔软延展性和各向异性，并在约18 GPa下趋于结构不稳定。
2023-04-16 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al$_{3}$Ta compound under high pressure
采用密度泛函理论结合准谐波近似模型研究了L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta的声子、弹性和热力学性质。声子能带结构的计算结果表明，L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta在0 ~ 80 GPa压力范围内具有动力学稳定性，这是由于没有虚频的存在.分析了弹性常数$C_{ij}$、体积模量$B$、剪切模量$G$、杨氏模量$Y$、$B/G$和泊松比$ν$的压力依赖性。的弹性常数是满足机械稳定性标准的外部压力为80 GPa。弹性性能的研究结果表明，Al $_{3}$ Ta化合物具有较高的硬度，在较高的压力下，改善的延展性和塑性。此外，我们系统地研究了热力学性质，如德拜温度$Θ$，热容$C_{p}$，和热膨胀系数$α$，并提供热参数与压力之间的关系。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Comparative high-pressure structural and electrical transport properties study of thermoelectric (Bi1-xSbx)2Te3 compounds
本文通过高压X射线衍射和电输运测量，系统研究了不同Sb含量(Bi1-xSbx)2Te3的结构演化与金属化行为，发现Sb浓度升高会提高向无序BCC相转变的临界压力，并证实BST-0.7在12 GPa以上发生可逆压力诱导金属化。
2025-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Sharp fall of electrical resistance for a small application of magnetic field on a metastable form of a compound, Tb5Si3, under pressure
我们报告一个不寻常的敏感性电阻率（ρ）的应用程序中的金属间化合物，Tb 5Si 3，在压力下的小磁场。该化合物在1.8 K时存在一个磁场诱导的一级磁转变。在压力下，磁场降为零后，存在一个亚稳磁相。该亚稳相具有相对较高的ρ，并且有趣的是，反向的小磁场（小于2kOe）导致ρ的急剧下降以恢复原始状态ρ。目前的发现可能与自旋电子学应用有关。
2009-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Ab initio studies of phonon softening and high pressure phase transitions of alpha-quartz SiO2
采用密度泛函微扰理论计算了α-石英的弹性性质和声子色散关系，研究了α-石英的弹性性质和声子色散关系随体压、单轴压和非流体静压的变化。计算的状态方程，弹性常数和声子频率被发现与现有的实验数据吻合得很好。当压力大于32 GPa时，（1/3，1/3，0）K点声子模变软。在相同的压力下，玻恩稳定性准则的研究表明，该结构是机械不稳定的。声子和弹性软化与石英的高压相变和非晶化有关，这些研究表明，在非流体静力学条件下，平均相变压力降低。单轴压力的应用，在K点不稳定性附近的石英晶体后的单斜C2结构转变的结果。这种结构介于石英和硅镁石之间，三分之二的硅原子处于八面体配位，而其余的硅原子保持四面体配位。这种新的单斜C2多晶型的二氧化硅，这是发现在环境条件下是亚稳定的，可能是几个竞争的密集形式的二氧化硅含有八面体配位的硅之一。讨论了高压铁弹相在硅中引起压力诱导非晶化的可能作用。
2006-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic and optical properties of the half-Heusler ScPtSb and YPtSb compounds under pressure
采用第一性原理计算，采用平面波赝势方法和广义梯度近似方法，研究了立方MgAgAs型半Heusler化合物ScPtSb和YPtSb的结构、弹性、电子和光学性质与压力的关系.计算中考虑了自旋-轨道耦合。计算得到的平衡晶格参数与实验和理论值符合得很好。利用晶体的弹性常数和相关参数，即体积模量、剪切模量、德拜温度、泊松系数、杨氏模量和各向同性声速，讨论了晶体的刚性和机械稳定性。计算的电子能带结构表明ScPtSb具有$Γ-X $型的间接带隙，而YPtSb具有$Γ-Γ$型的直接带隙.此外，还研究了压力对ScPtSb和YPtSb的介电函数、吸收光谱、折射率、消光系数、反射率和能量损失谱等光学性质的影响。
2021-12-18 cond-mat.mtrl-sci
On hydrogen bond correlations at high pressures
原位高压中子衍射测量的物质中氢键中的OH和H-O对的长度与由不同化合物的0.1MPa数据建立的它们之间的相关性一致。特别是，Nelmes等人的结论，即他们在冰VIII上的高压数据与之不同，这是不支持的。对于化合物中的OH伸缩频率红移的压力下，它表明，无论结构数据是可用的，他们遵循的伸缩频率与H-O（或O-O）距离的相关性。对于随压力显示蓝移的化合物，似乎存在与不适当的氢键类似的情况。
2006-08-31 cond-mat.mtrl-sci
