Observations of an Impurity-driven Hysteresis Behavior in Ice Crystal Growth at Low Pressure
我们描述了一种新的滞后行为在近真空条件下的冰晶生长的观察。超过阈值过饱和,我们发现,冰的生长速率往往表现出突然增加,我们归因于杂质驱动的增长不稳定性。我们研究这种不稳定性的可能机制,它可以用来产生干净的,多面的冰面。
2008-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Chemistry at High Pressure
从单个原子驱动电子跃迁和周期性趋势变化的影响出发,概述了高压下材料的行为。一系列的高压引起的现象,在固体状态下,然后讨论建立在原子的变化,包括奇异的电子结构,惰性气体的化合物,元素的可吸收性的变化,和奇怪的结构和键合配置。在最后一节中,讨论了高压超导领域,因为高压相已经产生了巨大的研究和兴奋,因为它们的一些临界超导温度接近室温。
2023-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced band gap energy increase in crystalline lactose
本文利用密度泛函理论和G0W0近似研究静水压力及机械变形对结晶乳糖电子结构的影响,发现压缩使带隙增大,并与实验数据吻合良好。
2025-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Organic crystalline polymers: structural properties and way to synthesis under high pressure
我们考虑不同的结构,这可以通过在高压下聚合芳香族有机分子获得。这些2D和3D共价键合的有机聚合物及其功能化可以为能量存储和转换设备的生产铺平道路。高压合成可能作为一个有用的提示,生产这些结构和它们的功能化类似物通过湿化学合成。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects on crystal and electronic structure of bismuth tellurohalides
利用密度泛函理论和紧束缚方法研究了碲化铋从正常半导体到拓扑绝缘体的压力诱导跃迁的可能性。在BiTeI中,这种转变是通过形成中间相,Weyl半金属,导致表面状态分散体的改性来实现的。在拓扑平凡相,表面态表现出Bychkov-Rashba型色散。Weyl半金属相存在于0.2GPa的狭窄压力区间内。在发生Weyl半金属-TI转变后,表面电子结构的特征是具有线性色散的无带隙态。表面态在压力作用下的变化特性取决于能带弯曲效应。我们还计算了在建议的高压晶相BiTeI的拉曼活性模式的频率,以比较它们与现有的实验数据。与BiTeI不同,在BiTeBr和BiTeCl中不发生拓扑相变。在BiTeBr中,晶体结构随压力而变化,但相位仍然是平凡的。然而,过渡似乎是可能的,如果保持低压晶体结构。在BiTeCl压力下,拓扑相不会出现高达18 GPa,由于在这种化合物中的相对较大的带隙宽度。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure Raman study of L-alanine crystal
在0.0 - 32千巴范围内的压力依赖的拉曼散射研究进行了L-丙氨酸,以研究其外模声子谱的晶体中的相变。对光谱的仔细分析表明,低能Raman模在频率和强度上都有变化,在26 ~ 28 kbar之间观察到外模的分裂,表明D_2正常相发生了跃迁。给出了外模的压力系数。
2000-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Evolutionary crystal structure prediction and novel high-pressure phases
在已知的化学组成的基础上,预测在给定的压力-温度条件下的稳定晶体结构,是凝聚态物理的中心问题。这个极具挑战性的问题通常被称为“晶体结构预测问题”,最近开发的进化算法USPEX(通用结构预测器:进化Xtallography)在解决它方面取得了重要进展,使用从头算方法可以有效可靠地预测晶胞中多达40个原子的结构。在这里,我们回顾了这种方法,以及最近的进展,分析能源景观的固体(这也有助于分析结果的USPEX运行)。我们展示了几个最近的应用-(1)预测新的高压相的CaCO 3,(2)搜索的结构的聚合物相的CO 2(“相V”),(3)高压相的氧,(4)在Xe-C系统在高压下可能的稳定化合物的探索,(5)外来高压相的元素硼和钠。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Self-Compensation of Conductionin Cd0.95Zn0.05Te:Cl Crystals in a Wide Range of Cd Vapor Pressures
通过对Cd_(0.95)Zn_(0.05)Te:Cl固溶体晶体进行退火处理,研究了Cd_(0.95)Zn_(0.05)Te:Cl固溶体晶体的自补偿过程,并测量了退火晶体的霍尔效应、光致发光、载流子寿命和迁移率以及光电流记忆。通过这种退火,热处理的条件,使其能够制造具有低载流子密度,10 E7 - 10 E11 cm-3的低电导率样品,被确定。在这些样品中,观察到的p-n导电反转在一个较高的自由载流子密度((n,p)近10 E9 cm-3)和镉蒸气压的电子密度的依赖关系表现出更平缓的斜率比在CdTe:Cl晶体的情况下。用本征点缺陷作为深能级受主的自补偿模型讨论了所得数据。这一水平是由于锌空位,它仍然活跃在高镉压力。
2007-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure of solid Oxygen at high pressure and low temperature
本文介绍了在低温和10 GPa压力下对固体氧进行X射线衍射的实验结果,通过仔细的样品制备和240 K左右的退火处理,获得了非常好的正交δ相的衍射花样。该相在低温下是稳定的,与最近的一些数据相反[Y. Akahama等人,Phys.Rev.B64,054105(2001)],并且随着压力降低转变成单斜相,其被确定为低压α相。晶格参数的不连续变化,以及所观察到的α相的亚稳性增加的压力表明,转变是一级的。
2001-11-21 cond-mat.mtrl-sci
On the effect of oxygen partial pressure on the chromium distribution coefficient in melt-grown ruby crystals
在不同气氛下用提拉法生长了红宝石小晶体,并用湿化学法分析了其实际铬含量。铬的分配系数k被认为是强烈依赖于氧分压p(O2)。它的范围从k=0.3(还原性气氛)到k=1.2(轻度氧化性气氛),并且k与log(p(O2))呈良好的线性关系。在热力学平衡计算的基础上对实验数据进行了讨论。
2012-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Infrared and Raman spectroscopy measurements of a transition in the crystal structure and a closing of the energy gap of BiTeI under pressure
BiTeI是一个巨大的Rashba自旋分裂系统,最近有人提出在高压下会出现非中心对称的拓扑相。我们研究了这种化合物的光学性质,反射率和透射率,压力高达$15$ GPa。在高于$p \sim 9$ GPa时,光学电导率中的间隙特征消失,并且在高达至少$15$ GPa时不会重新出现。与本征掺杂的电荷载流子相关的等离子体边缘在$9$ GPa下通过相变被涂抹掉。使用高压拉曼光谱,我们遵循BiTeI的振动模式,提供了额外的明确的证据表明,在9 GPa的过渡涉及晶体结构的变化。这种晶体结构的变化可能抑制了高压拓扑相的发生。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous compressibility in 1T$^\prime$ MoTe$_{2}$ single crystal:High pressure Raman and structural studies
使用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱测量对1 T $^\prime$ MoTe $_{2}$进行了详细的高压研究,压力高达约30.5 GPa。高压XRD测量显示没有结构转变。在8.4 ~ 12.7GPa的压力范围内,所有的晶格参数都呈现出异常的变化。发现样品的压缩率在12.7GPa以上比在8.4GPa以下降低了近4倍。在拉曼模式中的异常对应于坐在单位单元表面的钼原子的平面外振动表明可能介导的差分应变内的单位单元的强电子声子耦合。
2020-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced phonon freezing in the ZnSeS II-VI mixed crystal: phonon-polaritons and ab initio calculations
采用近前向喇曼散射结合从头算声子和键长计算方法研究了II-VI族ZnSeS混晶在压力作用下的声子-极化激元横光学模(具有混合的电学和力学特性).该研究的目的是确定三个振荡器[1(Zn-Se),2(Zn-S)] ZnSe 68 S32混合晶体的低分辨双折射型Zn-S拉曼双峰的压力依赖性,其在与其两个末端化合物大致相同的压力(~14 GPa,闪锌矿到岩盐)下表现出相变,如通过高压X射线衍射所确定的。我们发现,ZnSe 68 S32的下Zn-S子模式的强度,由于Zn-S键在它们自己的(类S)环境中振动,在压力下降低(拉曼散射),而它的频率逐渐收敛到上Zn-S子模式,由于Zn-S在外来(类Se)环境中振动(从头计算)。最终,只有后一种子模式生存下来。类似的声子冻结较早地用ZnBeSe的良好分辨的双折射型Be-Se双峰证明[Pradhan等人,Phys.Rev.B81,115207(2010)],其在其末端化合物的压力诱导的结构转变中表现出大的对比度。我们推断,上述崩溃和收敛过程是内在的短键在压力下的渗滤双峰,至少在一个ZnSe基的混合晶体,而不是由于任何压力诱导的结构转变。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous growth of diamond from MnNi solvent-catalyst using opposed anvil-type high-pressure apparatus
本文综述了对置顶砧式高压高温装置在溶剂触媒法金刚石晶体自发生长中的应用。该方法利用熔融的Mn 47 Ni 53催化剂来引发石墨-金刚石转化反应。获得可再现的自发金刚石结晶的压力和温度要求为约52.5-54 kbar和1270-1320 ℃。晶体具有良好的形状立方结构的形态与100和111面和晶粒尺寸为0.2-0.5毫米。这项工作可以刺激未来的实验探索,通过使用其他溶剂催化剂金属的金刚石自发结晶。
2014-04-14 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure growth and characterization of bulk MnAs single crystals
在1GPa和1100 °C下,通过使用压砧、高压和高温技术从熔体中生长砷化锰(MnAs)块体单晶。从固化块中提取的生长态黑色晶体表现出板状形态,具有平坦表面,最大尺寸高达~ 3 x 2 x 0.5 mm 3。室温下的六方晶体结构由X射线衍射证实[B81,空间群P63/mmc,No 194,Z = 2,a = 3.7173(4)<$,b = 3.7173(4)<$,c = 5.7054(8)<$,和V = 68.277(16)<$3]。随温度变化的磁化强度测量结果表明,在Tc = 318.5 K时发生了一阶铁磁-顺磁转变,并伴随着~ 9 K的磁滞。这里报道的相对较大的晶体的成功生长可能会扩展到各种取代的类似物的MnAs,从而为进一步探索这个有趣的系统开辟了新的可能性。
2017-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric constant of disordered phases of the smallest monoalcohols : evidence for the hindered plastic crystal phase
随着温度的逐渐升高,在预熔区的固相的甲醇和高压相的乙醇,并使用新的程序的电极极化效应的分离,我们能够注册的贡献弛豫过程的低频介电常数。这一贡献约为凝固温度附近液体介电常数的一半,并且几乎比之前报道的甲醇环境压力相的介电常数高一个数量级。相对于在环境压力下的水的介电常数,这不会改变结晶过程中,我们的研究结果表明,在取向无序相的一元醇的分子旋转的阻碍。类似的介电响应的环境压力甲醇和高压相的乙醇意味着存在受阻的塑性结晶相的乙醇(在低压下没有观察到)。我们还发现,在这些一元醇($α$ -相的甲醇和低压相的乙醇),这种无序的贡献是依赖于外部条件(如温度),并增加在接近有序-无序转变的名义上完全有序的相的一些动态的障碍。另一方面,受阻塑性晶相的介电响应幅度几乎与温度无关。
2021-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Polytypism of Incommensurately Modulated Structures of Crystalline Bromine upon Molecular Dissociation under High Pressure
本研究在高压下分子解离的溴和碘固体中首次发现了非公度调制结构的多型性现象,利用单晶同步辐射X射线衍射在112 GPa下揭示了包括Br-IIIγ在内的多种同素异形体。
2023-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Crystal field and related phenomena in hexagonal close-packed H2 and D2 under pressure
用半经验晶格动力学方法计算了p-H2、o-D2和n-H2六方密排(hcp)晶格的晶格畸变参数(c/a比偏离理想值1.633)、取向序参量和晶场参数。结果表明,在J-偶物种的晶格畸变是两个数量级较小的n-H_2和n-D_2相比,发现。这种差异是由于J-偶-J-奇混合物中J-奇转动能级的分裂造成的。
2014-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Effects of physical and chemical pressure on charge density wave transitions in LaAg1-xAuxSb2 single crystals
介绍了La(Ag1-xAux)Sb2系列化合物在常压和外加压力下的结构表征和电输运测量结果。高达两个电荷密度波(CDW)的转变,可以检测到从室温冷却后,化学和物理压力对CDW的有序温度的影响的等效观察与晶胞体积是一个显着的结构参数。因此,La(Ag1-xAux)Sb2是非立方系统的一个罕见的例子,其在施加的物理压力的影响与来自由等价取代引起的空间变化的晶胞体积变化之间表现出良好的一致性。此外,对于La(Ag0.54Au0.46)Sb 2异常的低温电输运中观察到的压力范围内,较低的电荷密度波被完全抑制。
2022-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Optical Space Singularities: Ultrasonic Induced Artificial Black Holes in Phononic Crystals
圆柱形外壳中的超声驻波可以在声学节点处实现非常高的局部压力(~1 MPa)。当声波通过由钢和甘油组成的声子晶体时,存在相长干涉区域,导致甚至更高的局部压力(~100 MPa)。在晶体内部这些高度局部化的压力点上,描述声学的方程就失效了,引力场的数学模型就更合适了。这些压力是如此之高,以创建光学空间奇点,类似于宇宙学现象。我们测量了通过这个系统的光的红移,并描述了如何创建的光学空间可以描述的非旋转黑洞的基本方程。
2021-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Revisiting the pressure-induced phase transitions of Methylammonium Lead Bromide Perovskite
利用单晶与同步辐射粉末X射线衍射及光吸收,重新确定MAPbBr3高压相变序列、结构参数、体积模量与带隙演化机制。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Driven Activation of Semi-core p-Orbitals in Rb and Cs via Crystal-Field Splitting
Beijing Normal University(北京师范大学);Jilin University(吉林大学);Southwest Jiaotong University(西南交通大学)
研究通过高压不对称配位激活铷内壳4p轨道电子,揭示了内壳p态激活机制,拓展了主族元素内壳化学。
2026-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth with oxygen partial pressure of the $BaCuSi_2O_6$ and $Ba_{1-x}Sr_xCuSi_2O_6$ spin dimer compounds
$BaCuSi_2O_6$是一个准二维自旋二聚体系统,是研究强磁场中磁振子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的模型材料。新的$Ba_{1-x}Sr_xCuSi_2O_6$混合体系(x < 0.3)和$BaCuSi_2O_6$(均采用提高氧分压的晶体生长方法生长)在室温下具有相同的四元结构($I4_1/acd$)。该混合体系没有表现出结构相变,因此四方晶系结构在低温下是稳定的。氧分压作为生长过程的控制参数。一个详细的了解的晶体结构取决于氧含量将使研究的自旋动力学的场致有序状态在这个模型的磁性化合物的高电流的兴趣,只有一种类型的二聚体层,这表明相同的距离之间的Cu原子,在结构中。
2017-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Unbiased crystal structure prediction of NiSi under high pressure
在无偏结构预测的基础上,我们发现NiSi化合物在100和200 GPa压力下的稳定结构是Pmmn结构。此外,我们发现了一个新的稳定相-变形的四重CsCl型结构,在400 GPa下a = 2.174 μ m,c = 2.69 μ m。具体而言,高压相变的顺序如下:Pmmn结构-低于213 GPa,四重CsCl型-在213-522 GPa范围内,立方CsCl -高于522 GPa。由于CsCl型结构被认为是FeSi化合物在地核条件下的模型结构,这一结果意味着对FeSi中Fe-Ni类质同象可熔性的限制。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Elasticity Tensor from Thermal Diffuse Scattering
我们报告的高压弹性的测定从热扩散X射线散射的氧化镁在压力高达28 GPa。我们发现,完整的弹性张量作为压力的函数,可以从单晶的X射线散射提取。这使得在一次实验中同时测量弹性和晶体结构成为可能,从而标志着在建立可靠的极端压力校准方面迈出了决定性的一步。用这种方法可以从具有任意对称性、形状和光学性质的小晶体中提取弹性常数,这将使我们在理解行星内部的弹性行为、结构相变和声子与其他准粒子的基本相互作用方面取得重大进展。
2018-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Plasticity for Dynamic Loading at High Pressures and Strains
本文提出了一种晶体塑性理论,用于模拟在高压力和高应变率下的动态加载。在体积模量量级的压力下,可以引起压缩o(100%)。在应变速率为o(10^9)/s或更高时,弹性应变可能达到o(10%),这可能会显著改变滑移系相对于应力场的取向。弹性应变而不是应力被用来定义的本地状态,提供了一个更直接的连接与电子结构的预测和一致性的处理压缩在连续动力学中的初始值问题。通过显式滑移系处理塑性流动,每个系统上的流动都是由热激活的随机跳跃引起的,并由解析应力偏置。与简单的Arrhenius率相比,有偏随机跳跃引起塑性应变率作为温度和压力的函数的显着差异,并提供了一个无缝过渡到材料的极限理论强度。该理论的行为进行了研究的物质与近似属性的Ta,证明了高压,高应变率的贡献的重要性。
2008-04-10 cond-mat.mtrl-sci
High pressure phases of crystalline tellurium
采用拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)计算方法对高压固态Te进行了室温下的研究。对实验声子谱的P依赖性分析表明,在4 GPa和8 GPa下发生了相变,证实了最近提出的高压假设。讨论了无公度晶格调制对Te振动性质的影响。DFT计算同意目前和以前的实验数据,并显示在4 GPa的金属化过程是由于属于相邻链的原子之间的电荷桥的发展。第一性原理研究的4 GPa相位的稳定性的报告,并讨论了根据叛乱的晶格调制。
2011-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Chlorine and Fluorine Crystal Structures at High Pressure Using Symmetry Driven Structure Search with Geometric Constraints
氟和氯的高压特性尚未得到很好的理解,因为两者都是高度反应性和挥发性的元素,这使得进行金刚石砧座和X射线衍射实验成为一项挑战。在这里,我们使用从头算方法来寻找稳定的晶体结构的两个元素在兆巴压力。我们演示了如何对称性和几何约束可以结合起来,有效地生成由双原子分子组成的晶体结构。我们的算法扩展了对称驱动的结构搜索方法[Phys. Rev. B 98(2018)174107],增加了对分子中键长和原子数的限制,同时仍保持了一般性。作为一种验证方法,我们已经测试了我们的方法用于致密氢,并再现了Cmca-12和Cmca-4的已知分子结构。我们应用我们的算法来研究氯和氟的压力范围从10- 4000 GPa,同时考虑晶体结构与多达40个原子每单元电池。我们预测氯遵循相同的一系列的相变元素碘从Cmca到Immmm到Fm $\bar{3}$ m,但在实质上更高的压力。我们预测氟在70 GPa下从C2/c过渡到Cmca结构,在2500 GPa下过渡到具有P $4_2$ /mmc对称性的新型正交和金属结构,最后在3000 GPa下过渡到具有Pm $\bar{3}$ n对称性的立方类似物形式。
2020-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-dependent structure of BaZrO$_3$ crystals as determined by Raman Spectroscopy
电介质钙钛矿BaZrO $_3$的结构,长期以来已知在室温下是立方的,没有任何结构相变随温度的变化,最近已经有争议,具有不同的基态结构,具有较低的对称性,涉及八面体旋转。压力相关的拉曼散射测量可以识别能量相邻的多晶型物的层次结构,从而有助于理解其在大气压下的基态结构。在这里,拉曼散射光谱的高品质BaZrO $_3$单晶生长的光学浮区法进行了研究,从1大气压到42 GPa的压力范围内。首先,基于在大气中测量的红外光谱和拉曼光谱的分析,发现所有观察到的振动模式可以根据立方$Pm\bar{3}m$结构来指定。此外,通过施加压力,两个结构相变被发现在8.4和19.2 GPa,一个从立方到菱形$R\bar{3}c$相和另一个从菱形到四角$I4/mcm$相。基于两次压力诱导的结构相变,证实BaZrO $_3$在室温和常压下的真实基态结构为立方相,而菱面体相是最接近的第二种。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Structural Changes in Thermoelectric SnSe at High Pressures
本文用角色散同步辐射X射线粉末衍射法研究了温差电材料硒化锡的晶体结构。随着压力的增加,观察到从GeS型到更高对称性TlI型的晶体结构的连续演化,临界压力为10.5(3)GPa。β ′-SnSe的正交高压变质与常压下的准四面体高温变质密切相关。晶体结构在高温和高压下的变化之间的相似性表明SnSe的应变薄膜可以提供克服β-SnSe在高温下有限的热稳定性问题的途径的可能性。
2014-11-24 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure hydrothermal growth and characterization of Sr3Os4O14 single crystals
本文利用高压高温水热法成功生长出新型锇酸锶Sr3Os4O14单晶,通过X射线衍射和电热测量表征了其四方烧绿石型晶体结构、金属性顺磁性及增强的Sommerfeld系数。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and pressure evolution of the crystal structure of Ax(Fe1-ySe)2 (A = Cs, Rb, K) studied by synchrotron powder diffraction
Cs0.83(Fe0.86Se)2的变温同步辐射粉末衍射表明,在216°C附近,随着Fe空位的无序化,出现了一级I4/m到I4/mmm的结构转变。在过渡过程中观察到的不可逆性可能与插入的碱原子的流动性有关。Cs0.83(Fe_(1-ySe))_2、Rb0.85(Fe_(1-ySe))_2和K0.8(Fe_(1-ySe))_2(y ~ 0.14)的压变同步粉末衍射表明,在120 kbar的压力下,存在I_4/m超结构反射。这可能表明Fe空位的有序性在超导态和非超导态都存在。
2011-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-based partition of (ZnSe-like) semiconductor mixed crystals on approach to their pressure-induced structural transition
通用的1键:2模式渗滤型拉曼信号固有的常见的(A,B)C半导体混晶的锌(立方)结构的短键被利用作为一个敏感的介观,以探讨如何各种ZnSe为基础的系统从事他们的压力诱导结构转变(岩盐)在亚宏观尺度上的焦点ZnCdSe。拉曼双峰,区分AC-和BC-类环境的短键,是反应的压力:要么关闭(ZnBeSe,ZnSeS)或打开(ZnCdSe),这取决于硬化率的两个环境下的压力。II-VI族和III-V族混晶的分区相应地概述。特别感兴趣的是封闭的情况下,在该系统中共振稳定的过渡前在其例外点对应于一个虚拟的去耦,通过过阻尼,形成拉曼偶极子的两个振荡器。在这个极限下,短分子(作为次要分子)的链连接键沿着链冻结成刚性骨架。这揭示了合金化降低热导率的能力。
2020-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Origin of complex crystal structures of elements at pressure
基于近自由电子图像(NFE),我们提出了一个统一的理论来解释在压力下观察到的sp键元素的复杂结构。在中压区,对晶体结构的主要贡献来自费米表面布里渊区(FSBZ)相互作用-允许这一点的结构是有利的。这个简单的理论解释了所观察到的晶体结构,输运性质,内部和晶胞参数随压力的演变。我们说明它与这些元素的实验数据和从头计算锂。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic behavior and crystal structures of calcium under pressure
实验研究表明,钙在压力下会经历几种违反直觉的转变:fcc \rightarrow bcc \rightarrow简单立方\rightarrow Ca-IV \rightarrow Ca-V,并在简单立方和高压相中成为良好的超导体。在这里,使用从头算进化模拟,我们探索的Ca在压力下的行为,并发现了一些新的阶段。我们的结构序列与传统的Ca的结构序列不同,但与Sr的结构序列相似。在0 K和33-71 GPa下,β-tin(I 41/amd)结构,而不是简单的立方结构,被预测为理论基态。这种结构可以表示为简单立方结构的大变形,正如在71和134 GPa之间稳定的高压相。Ca-V的结构在134 GPa以上是稳定的,是一种复杂的主体-客体结构。根据我们的计算,预测相是超导体,在压力下Tc增加,在120 GPa下达到~20 K,与实验符合良好。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Approach combining the Rietveld method and pairs distribution function analysis to study crystalline materials under high-pressure and/or temperature
Rietveld方法和对分布函数分析相结合的方法,可以帮助理解的温度和/或高压对晶体材料的影响。将该方法应用于正交晶系Ta 2 O 5化合物,并与文献报道的实验对分布函数进行了比较,两者吻合良好。该方法允许模拟平均对分布函数GTa-Ta(R)、GTa-O(R)和GO-O(R)以及平均径向分布函数RDFTa-Ta(R)、RDFTa-O(R)和RDFO-O(R)。得到了第一邻体的配位数,并将其用于计算Cowley-Warren化学短程序参量αCW .计算值表明在第一配位壳层中形成同极对的偏好。高压对正交相Ta 2 O 5的影响研究表明,高压诱导了Ta 2 O 5的非晶化。这种非晶化可以与在第一配位壳层中形成单极对的偏好相关联。
2018-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Single crystal of superconducting SmFeAsO1-xFy grown at high pressure
用六面顶砧高压技术,在30 kbar的压力和1350-1450 ℃的温度下,从NaCl/KCl助熔剂中生长出了尺寸达120 μ m的SmFeAsO_(1-x)Fy单晶。所获得的单晶的超导转变温度在45和53 K之间变化。所获得的晶体的特征在于在低磁场中的全抗磁响应和在高磁场中的高临界电流密度。对单晶进行了结构细化。在1 bar Ar压力下的差热分析研究表明SmFeAsO 1-xFy在1302 C下分解。
2008-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Energy gap closure of crystalline molecular hydrogen with pressure
本文研究了晶体氢分子的能隙闭合随压力的变化。从巨正则量子蒙特卡罗方法适当扩展到量子和热晶体,耦合电子-离子蒙特卡罗模拟得到的差距。核零点效应导致能隙($\sim 2eV$)大幅减小。\CP{Depending on the structure,}基本间接能隙闭合\CP{between 380GPa and},理想晶体为530 GPa,量子晶体为330- 380 GPa。超过该压力,系统进入坏金属相,其中当直接能隙关闭时,费米能级处的态密度随着压力增加到$\sim$ 450 \CP{-500} GPa。我们的工作部分地支持了最近的高压氢实验的解释。
2020-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors
硅和锗的铌酸盐SiP、SiAs、GeP和GeAs形成2D层状半导体家族。我们已经成功地生长块体单晶体的这些化合物的熔体生长在高压(0.5-1 GPa)下,在立方砧热压机。获得GeP、GeAs和SiAs的大(mm尺寸)、有光泽的云母晶体,并且可以剥落成2D薄片。通过这种方法产生小而脆的SiP晶体。高压烧结的多晶SiP和GeAs也已成功地用作在I $_{2}$作为传输剂的存在下这些晶体的化学气相传输生长中的前体。所有的化合物被发现结晶在预期的层状结构,并没有经历任何结构转变,在低温下,如所示的拉曼光谱下降到T= 5 K。所有材料都表现出半导体特性。GeP,GeAs和SiAs的电阻率被发现依赖于温度以下的二维可变范围跳跃导电机制。这些化合物的块状晶体的可用性在用于器件应用的2D半导体材料领域中开辟了新的前景。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
OpenCSP: A Deep Learning Framework for Crystal Structure Prediction from Ambient to High Pressure
OpenCSP提出一个面向环境至高压条件的晶体结构预测深度学习框架,通过压力分辨数据集和不确定性引导的并发学习,以更小训练语料实现媲美或超越大型模型的高压焓与稳定性预测性能。
2025-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Metallic and semimetallic states of molecular crystalline hydrogen at high pressures
在密度泛函理论的框架下,采用从头算分子动力学方法,研究了100,K下晶态氢分子的结构和电子性质.计算了压强、对关联函数和能带结构。在302- 626 GPa的压力范围内,观察到分子晶体氢从半导体态到半金属态和金属态的跃迁。在低于361.GPa的压力下,具有C2/c结构的分子晶体是具有间接带隙的半导体.在361 - 527“,GPa压力范围内,单斜C2/c晶格的能带结构具有部分未占据价带和部分占据导带的特征半金属轮廓。当压缩到544 GPa以上时,结构从单斜C2/c转变为斜方Cmca,并伴随着直接能隙值的急剧下降(超过两个数量级),这是所得结构的金属导电性的指示。金属态是亚稳态的,并且在高达626 GPa的压力下存在。
2022-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure dependence of the melting mechanism at the limit of overheating in Lennard-Jones crystals
本文用恒压蒙特卡罗模拟研究了表面自由Lennard-Jones晶体熔化机制的压力依赖性。过热温度($T_{OH}$)和结晶熔点($T_M$)之间的差随着压力的增加而增加。当粒子移动到势的排斥部分时,$T_{OH}$的性质发生变化。在体积跃变变得与压力无关的情况下存在交叉压力。过热极限是预先宣布的热激发大集群的缺陷。系统由这些大的缺陷簇控制的温度区随着压力的增加而增加。超过交叉压力,我们发现,激发的缺陷和他们的集群开始在相同的温度标度与$T_{OH}$。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Pressure-Induced Restoration of the Reversed Crystal-Field Splitting in $α$-Sr$_2$CrO$_4$
实验发现在常压下观察到的$α$ $_2$ CrO $_4$的连续相变在高压下不再存在,基于密度泛函理论的电子结构计算表明,在高压下,先前报道的晶场分裂的反转被恢复,从而轨道自由度消失,导致将系统分成高温莫特绝缘相和低温反铁磁绝缘相的单一相变。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Crystal Structure of Rb4C60 and K4C60 under Pressure
结果表明,当压力大于0.4GPa时,Rb_4C_60从常压下取向无序的四方晶系结构转变为与Cs_4C_60同构的正交晶系结构。这打开了研究以前观察到的金属-绝缘体转变的压力下,在这个窄带系统作为一个连续变量的函数,而不是制定不同的模型进行和绝缘富勒烯的可能性。在K_4C_(60)~ 2.0GPa范围内没有观察到这种相变
2006-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of superconductivity in pressurized La4Ni3O10-x single crystals grown at ambient pressure
本文报道常压碳酸钾助熔法生长的La4Ni3O10-x单晶在77.9 GPa、约30 K出现超导迹象,为高质量镍酸盐单晶制备和高压超导研究提供新路径。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-induced amorphization, crystal-crystal transformations and the memory glass effect in interacting particles in two dimensions
我们研究了一个二维相互作用粒子模型,以解决晶体-晶体转换和压力诱导非晶化之间的关系。在非常低的温度下增加压力时,我们的模型经历了马氏体晶体-晶体转变。所得多晶结构的特性取决于缺陷密度、压缩率以及成核和生长势垒。我们发现了两种不同的极限情况。在其中一个中,马氏体晶体一旦成核,就容易垂直于不变界面生长,并且最终结构包含不同马氏体变体的大晶体。减压后,几乎每个原子都回到原来的位置,原来的晶体完全恢复。在第二种极限情况下,在成核之后,马氏体晶体的生长被能量势垒抑制。在这种情况下,最终的形态是具有非常小的晶体尺寸的多晶体的形态。如果我们只能得到(实验上可能是这种情况)角平均的结构因子,这可以被认为是无定形的。然而,这种“X射线无定形”材料是各向异性的,这在减压时表现出来,当它恢复原始晶体结构时,其取向与压缩前的取向相关。这种X射线非晶材料的记忆效应是与底层马氏体相变相关的记忆效应的自然结果。我们认为,这种机制是目前在许多实验观察的记忆玻璃效应,其中一个晶体与原始取向是恢复从一个明显的无定形样品时,压力被释放。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bonding in Molecular Crystals from the Local Electronic Pressure Viewpoint
在分子或晶体形成时自发产生的电子流体的内部压力的空间分布与分子晶体中化学键的主要特征有关。局部压力近似表示的实验电子密度及其衍生物使用密度泛函形式主义,并应用于确定在苯,甲酰胺和铬六羰基的键合功能。我们建立了这些固体中电子流体的压缩和拉伸的空间区域如何反映不同类型化学键的典型特征。因此,内部电子压力可以作为键描述符,它具有明确的物理意义,并揭示了各种化学键的具体特征,用电子密度来表达它们。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Anomalous pressure effect on the remanent lattice striction of a (La,Pr)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayered manganite single crystal
本文研究了(La,Pr)$ab$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$双层锰氧化物单晶在场致铁磁金属(FMM)相变温度范围内的压力效应。为了比较,我们还研究了在相应温度下磁化曲线的压力依赖性。外加压力降低了FMM转变的临界场,增强了回复磁致伸缩。观察到一个异常的压力效应的rexistine晶格弛豫,是类似的压力效应沿c轴的rexistine磁化。这些发现是从双交换相互作用驱动的FMM态通过施加压力而增强的观点来理解的。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure effects on superconducting properties and crystal structure of Bi-based layered superconductor La2O2Bi3Ag0.6Sn0.4S6
通过电阻和磁化率测量研究了压力对具有四层导电层的Bi系层状超导体La_2O_2Bi_3Ag_(0.6)Sn_(0.4)S_6超导性能的影响。在SPring-8上使用同步加速器X射线衍射检查压力下的晶体结构。在低压区,压力诱导了相变温度Tc为~ 4.5 K的体相超导,这是由于四面体结构的压缩引起的面内化学压力效应实现的。在6.4GPa以上的高压区,观察到结构对称性降低,并观察到Tc ~ 8 K的超导转变。我们的研究结果表明,在Bi系超导体的两层型和四层型导电层的Tc的必要因素可能是共同的。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure single-crystal X-ray diffraction study of ErVO4
Universidad de Valencia(瓦伦西亚大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学);University of Hyderabad(海得拉巴大学)
本研究通过高压单晶X射线衍射分析ErVO4在高压下的晶体结构转变,确定了其压力依赖的单元格参数和体积变化,并未发现之前预测的相变。
2026-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Comparative analysis for the behavior of beryllium and magnesium crystals at ultrahigh pressures
本文基于从头计算对比分析了铍和镁晶体在超高压下的结构相稳定性与电子结构变化,发现镁在高于2.5 TPa时出现窄带隙,而铍的体心立方相保持稳定。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph physics.plasm-ph
Critical Behavior of Sn2P2S6 and Sn2P2(Se0.28S0.72)6 Crystals under High Hydrostatic Pressures
根据Sn_2P_2S_6和Sn_2P_2的光学双折射随温度的变化关系,(Se_(0.28)S_(0.72))_6晶体在静水压力作用下,我们明确地证明了Sn_2P_2S_6在其(p,T)-相图上显示出一个三临界点,坐标为(p,T)=(4.3 kbar,259 K),因此,当压力增加到4.3 kbar以上时,二级相变转变为一级相变。我们还发现,增加静水压力施加到Sn_2P_2(Se_(0.28)S_(0.72))_6导致的相变字符从三临界到一阶的变化。进一步增加的压力高达~2.5 kbar的强加分裂的一阶顺电到铁电相变为两个相变,一个第二阶顺电到无公度的一个和一个第一阶insulate到铁电过渡。
2014-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced Superconductivity in Tellurium Single Crystal
本研究结合拉曼光谱、同步辐射XRD与理论计算,系统揭示了Te单晶在40 GPa内的结构相变、Tc非单调演化及DOS关联,建立了压力诱导超导相图。
2023-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con