Direct prediction of the solute softening-to-hardening transition in W-Re alloys using stochastic simulations of screw dislocation motion
位错和溶质原子之间的相互作用是金属塑性中几个重要过程的基础。在体心立方（bcc）金属和合金中，低温塑性流动由螺旋位错滑移控制，已知螺旋位错滑移通过两个连续\emph{Peierls}谷的扭结对的成核和侧向弛豫而发生。在合金中，位错和溶质通过长程应力场耦合和短程非弹性相互作用影响彼此的动力学。已知在某些替代体心立方合金中，在临界浓度下观察到从溶质软化到溶质硬化的转变。本文建立了替代式W-Re合金中螺型位错滑动和溶质扩散的动力学蒙特卡罗模型。我们发现，位错动力学是由两个竞争机制。在低溶质浓度下，成核增强的Peierls应力的软化，克服了弹性排斥的Re原子扭结。这种趋势在较高浓度下逆转，导致浓度和温度相关的流动应力最小。这个最小值标志着从溶质软化到硬化的过渡，这被认为是在合理的协议与实验。
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Lattice relaxations in disordered Fe-based materials in the paramagnetic state from first principles
在这项工作中，我们提出了一种方法的结构弛豫的磁性材料在顺磁制度，在绝热快磁近似内的无序局部矩（DLM）图片的密度泛函理论（DFT）的框架。该方法直接使用任何允许结构松弛的$ab$ $initio$代码来实现。通过计算bcc Fe和bcc Fe $_{1-x}$ Cr $_x$随机合金中Fe空位和C空位的形成能和几何构型，说明了在晶格弛豫过程中考虑无序磁态的重要性.在空位情况下，空位的最近邻向空位弛豫0.16 μ m（理想bcc最近邻距离的~ 5%），这是铁磁情况下弛豫的两倍。在这些位置上的DLM状态下计算的空位形成能为1.60 eV，与使用DLM但在铁磁弛豫位置上计算的形成能相比，其对应于约0.1 eV的减少。碳间隙形成能被发现是0.41 eV时，使用的DLM放松的位置，相比于0.59 eV时，FM-放松的位置被采用。对于体心立方Fe $_{0.5}$ Cr $_{0.5}$合金，当考虑DLM状态弛豫时，与铁磁状态下弛豫的位置相比，混合焓降低了5 meV/原子，或约10%。
2018-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Pseudo-Fermi surface and phonon softening in sodium with a stepwise electron distribution
金属对光的吸收会干扰费米面周围的电子分布。本文用模型赝势方法计算了具有阶梯电子分布函数的类自由电子金属体心立方钠的声子色散关系。台阶可以表现为伪费米面，其在响应函数中的特定波数处产生奇点。奇异性引起原子间势的长程振荡，并导致N点附近的虚声子频率。
2019-11-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Lattice dynamics for isochorically heated metals: A model study
电子激发引起的金属键强度变化已经从密度泛函理论计算和实验中得到了预测和观察，但其微观机制还有待阐明。在这里，我们提出了一个极小模型，再现的fcc和bcc结构的金属作为电子热激发的结果的声子硬化和软化。我们解释了为什么声子模式软化的BCC结构的金属在N点。
2019-01-22 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
Alloying effect on the ideal tensile strength of ferromagnetic and paramagnetic bcc iron
利用\emph{ab initio}合金理论，结合精确的muffin-tin轨道理论和相干势近似，我们研究了bcc铁磁/亚铁磁（FFM）和顺磁（PM）Fe $_{1-x}M_{x}$（$M=$ Al，V，Cr，Mn，Co，或Ni）随机合金在$[001]$方向上的理想拉伸强度（ITS）。铁磁（FM）Fe的ITS值为$12.6$，GPa，与现有数据一致，而PM相的ITS值明显较低，为$0.7\,$ GPa。合金化的FM矩阵，我们预测，V，Cr，和Co增加铁的ITS，而Al和Ni降低它。锰产生一个弱的非单调合金化行为。在FM Fe相比，Al和Co的合金化效果PM Fe是颠倒的，ITS的相对大小可以改变更强烈的任何溶质。所有被认为是二进制本质上是脆的和失败的单轴拉伸载荷下的$(001)$平面的分裂在两个磁相。我们表明，以前建立的ITS模型的基础上，结构能量差证明是成功的PM铁合金，但在FFM铁基合金的情况下，使用有限。不同的性能归因于响应于单轴拉伸的磁性和体积变化之间的特定相互作用。我们建立了一个很强的相关性之间的成分效应的ITS和一个上的剪切弹性常数$C'$的粉末冶金合金，并简要讨论了硬化性和ITS之间的关系。
2016-02-22 cond-mat.dis-nn 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
Electronic correlations at the alpha-gamma structural phase transition in paramagnetic iron
我们计算的平衡晶体结构和相稳定性的铁在α（bcc）-γ（fcc）相变作为温度的函数，采用从头计算方法计算电子能带结构和动力学平均场论理论相结合。磁相关能是顺磁性铁中α-γ结构相变的重要驱动力。
2011-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomistic Simulation of Phonon and Magnon Thermal Transport across the Ferro-Paramagnetic Transition
采用格林-久保平衡原子和自旋动力学（GKEASD）方法研究了声子-磁振子相互作用下声子和磁振子的热输运过程.使用体心立方（BCC）铁作为案例研究，GKEASD成功地再现其特征温度依赖性的螺旋和晶格热导率。非电子热导率，即，用GKEASD方法计算的体心立方铁的声子和磁振子热导率之和与实验测量值吻合得很好。光谱能量分析表明，由于能量散射守恒规则和高的态密度，高频声子-磁振子散射率比低频大一个数量级。更高的温度进一步加剧了这一现象。这个新的框架填补了现有的空白，在模拟热输运的铁磁到顺磁过渡。这种方法在声子和磁振子占主导地位的绝缘体和半导体的未来应用将增强对新兴热电，自旋caloritronic和超导材料的理解。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic correlations determine the phase stability of iron up to the melting temperature
本文给出了考虑多体效应的顺磁体心立方铁的高温相稳定性和声子谱的理论结果。几个特点，包括一个明显的软化的[110]横向（T $_1$）模式和bcc晶格在谐波近似的动力学不稳定性被确定。我们将这些特征与铁中的$α$ -至- $γ$和$γ$ -至- $δ$相变联系起来。高温体心立方相被发现是高度非谐的，似乎是稳定的晶格熵。
2014-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A first-principles study of Zn induced liquid metal embrittlement at bcc and fcc grain boundaries
本文通过DFT计算研究锌在铁素体和奥氏体晶界的偏析与脆化行为，揭示弹性贡献是首要条件，磁无序提高晶界弱化临界浓度，并指出表面缺陷态能量快速降低是晶界弱化的驱动力。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Effects of magnetic excitations and transitions on vacancy formation: cases of fcc Fe and Ni compared to bcc Fe
本研究通过DFT和蒙特卡洛模拟比较了fcc Ni与bcc和fcc Fe中磁性对空位形成的影响，发现磁转变效应在bcc Fe中更显著，并揭示了纵向自旋激发在fcc Fe和Ni中的独特作用。
2021-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal spin fluctuations in bcc and liquid Fe at high temperature and pressure calculated with a supercell approach
由于振动自由度和磁自由度的相互作用，用第一性原理方法研究磁性材料在实际条件下的性质是一项具有挑战性的任务。最困难的贡献，包括在模拟中所代表的纵向磁自由度（LSF），由于其固有的多体性质，尽管如此，计划，使考虑到这种影响的半经典水平已被提出并采用在磁系统的调查。然而，在文献中缺乏振动对LSF的影响的评估。出于这个原因，在这项工作中，我们开发了一个超原胞的约束密度泛函理论的框架内的方法来计算自洽的局部环境依赖的磁矩的大小在顺磁，高温状态下的晶格振动的存在下，在不同的条件下，液态铁。首先，我们考虑的情况下，体心立方铁在居里温度和环境压力。然后，我们进行了类似的分析bcc铁在地球的内核条件下，我们发现，LSF稳定的非零时刻，影响原子力和电子态密度的系统。最后，我们采用目前的计划，在熔点在环境压力下的液态铁，并在地球的外核条件（$p \approx 200$ GPa，$T \approx 6000$ K）。在这两种情况下，我们获得的本地磁矩的大小相媲美的固态同行。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Bulk Aluminum at High Pressure: A First-Principles Study
金属在高压下的行为对冲击物理、电子物理、天体物理和核材料等领域都具有重要意义。为了进一步了解金属在高压下的性质，我们使用第一性原理技术研究了铝的状态方程，压力高达2500 GPa，在计划的L.L.N.L.范围内。国家点火设施。我们的模拟使用密度泛函理论和密度泛函微扰理论在0 K的广义梯度近似。我们发现核心重叠成为相关的压力超过1200 GPa。计算了三相（fcc、bcc和hcp）的状态方程，预测了fcc-hcp、fcc-bcc和hcp-bcc转变分别发生在215 GPa、307 GPa和435 GPa。从声子色散在增加的压力，我们预测软化的最低横向声学振动模式沿[110]方向，这对应于在725 GPa的面心立方相的玻恩不稳定性。
2008-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics in magnetic superelastic Ni-Mn-In alloys. Neutron scattering and ultrasonic experiments
用中子散射和超声方法研究了两种接近Ni $_{50}$ Mn $_{34}$ In $_{16}$磁超弹性成分的Ni-Mn-In Heusler合金单晶的晶格动力学。本文报道了该合金系统的低阶声子色散曲线和弹性常数的实验测定。我们发现TA $_{2}$分支的频率相对较低，并且在波数$ξ_{0} \approx 1/3$处表现出小的倾斜异常，其随着温度的降低而软化。与此声子的软化，我们还观察到软化的剪切弹性常数$C'=(C_{11}-C_{12})/2$。这两种温度软化对于经历马氏体转变的bcc基固体是典型的，并且反映了立方晶格对抗$\{110\}$平面沿$<1\bar{1}0>$方向的剪切的动力学不稳定性。此外，我们还测量了在外加磁场中的声子色散分支和弹性常数，旨在表征磁弹性耦合。
2009-06-19 cond-mat.mtrl-sci
A possible explanation for the high superconducting Tc in bcc Ti at high pressure
针对高压下钛的超导Tc实验值远高于声子机制理论预测的问题，提出晶格钛空位可通过声子软化增强电声耦合，使计算Tc与150-300GPa下实验值吻合，且该机制普遍适用于含缺陷的高对称性金属。
2023-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multiple lattice instabilities resolved by magnetic-field and disorder sensitivities in cubic paramagnetic phase of the orbital-degenerate frustrated spinel MgV$_2$O$_4$
超声波速度测量的轨道简并沮丧尖晶石MgV $_2$ O $_4$中进行的高纯度的单晶，表现出连续的结构和反铁磁相变，并在无序引入的单晶，表现出自旋玻璃样的行为。测量结果表明，两种类型的不寻常的温度依赖性的弹性模量共存的立方顺磁相，这是解决了磁场和无序的敏感性：巨大的居里型软化与温度降低，和凹的温度依赖性的特征最小值。这些弹性异常表明晶格的耦合共存的轨道涨落和轨道自旋耦合激发。
2014-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the magnetoelastic and magnetoelectric couplings across the antiferromagnetic transition in multiferroic BiFeO3
明确的异常晶格热膨胀（偏离线性变化）和弹性性能（软化的声速）在反铁磁顺磁过渡观察到在原型多铁性BiFeO 3使用皮秒声泵探测和高温X射线衍射实验相结合。类似的异常也证明了使用第一性原理计算支持我们的实验结果。这些计算加上我们发展的一个简单的Landau类模型，使我们能够理解T_N处的弹性软化和晶格变化，这是磁致伸缩与电致伸缩和磁电耦合相结合的结果，当达到临界T_N温度时，这些耦合使高温参考相的弹性常数重新归一化。
2018-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Observation of elastic anomalies driven by coexisting dynamical spin Jahn-Teller effect and dynamical molecular spin state in paramagnetic phase of the frustrated MgCr$_2$O$_4$$
超声波速度测量的镁铬尖晶石MgCr $_2$ O $_4$揭示弹性异常的顺磁相，其特征在于由于几何挫折。温度依赖性的四元剪切模量$(C_{11}-C_{12})/2$表现出巨大的居里型软化，这应该是在反铁磁相的自旋Jahn-Teller畸变的前兆。三角剪切模量$C_{44}$表现出非单调的温度依赖性，在$\sim$ 50 K处具有特征最小值，表明晶格与动态分子自旋态的耦合。这些结果强烈地表明顺磁相的动态自旋Jahn-Teller效应和动态分子自旋态共存，这与反铁磁相的磁结构有序和动态分子自旋态共存是一致的.
2012-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fabrication and Characterization of Fe100-xNix Nanoparticles in the Invar Region
本工作采用化学共沉淀法制备了不胀钢区域（x = 29，32和37）的Fe 100-xNix纳米颗粒体系。X射线衍射（XRD）图案证实了对于x = 29和32，bcc和fcc相共存。然而，对于x = 37，仅观察到fcc相。扫描电子显微镜（SEM）图像表明，颗粒尺寸为~ 120-500 nm，并且几乎与x无关。穆斯堡尔谱（MS）对制备的纳米粒子表明的顺磁相的低自旋（antitaenite）fcc相的特性的发展，除了bcc相和高自旋fcc相的磁性成分的特性。由于在XRD图中不可能分辨低自旋fcc相和高自旋fcc相，因此MS被证明是用于研究所制备的纳米颗粒系统的有效工具。
2017-11-08 cond-mat.mtrl-sci
The Premartensite and Martensite in Fe50Rh50 System
本研究通过透射电子显微镜探究不同温度淬火的Fe50Rh50合金，发现其热应力下存在预马氏体态及马氏体相变，提出原子剪切模型，为理解金属间化合物特性提供参考。
2023-05-03 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
Strain-induced structural instability in FeRh
我们进行密度泛函计算，研究外延应变下的金属间合金FeRh的结构。体FeRh表现出从低温反铁磁（AFM）相到铁磁（FM）相在350 K的变磁性转变，其应变依赖性是感兴趣的典型的存储器件的室温操作条件下的转变温度调谐。我们发现一个异常强烈的依赖性的结构能量交换相关功能的选择，通常的局部密度近似（LDA）产生错误的基态结构，广义梯度（GGA）扩展更好地与散装实验结构。利用GGA我们发现了一种亚稳态的类面心立方（fcc）结构的存在，这种结构是从基态体心立方（bcc）AFM结构沿着外延Bain路径发展而来的，我们预测这种亚稳态的类面心立方结构具有比bcc AFM相高得多的电导率。我们表明，该行为是很好地描述使用非线性弹性理论，它捕获的软化和最终的符号变化的正交剪切模量下的压缩应变，符合这种结构的不稳定性。最后，我们预测存在一个额外的单位晶胞加倍晶格不稳定性，这应该是在低温下观察到的。
2016-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction in the three-band model
考虑原子的振动和由此引起的跳跃参数的变化，我们研究了高温超导体三带模型中的半呼吸声子。两种不同的方法进行了比较。从三带模型可以导出含声子的t-J模型，并可以计算声子性质。为了与密度泛函计算相联系，我们还研究了Hartree-Fock（HF）近似下的三带模型。适合于掺杂铜酸盐的顺磁性HF溶液与局域密度近似（LDA）有相似之处。然而，与LDA相反，未掺杂系统的反铁磁绝缘溶液的存在使得研究掺杂下半呼吸声子的软化成为可能。我们发现，虽然HF近似和t-J模型给出了类似的软化，这些软化发生在完全不同的方式。我们还发现，HF近似给出了一个不正确的掺杂和q依赖的软化和太小的宽度（半）呼吸声子。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
Phase transformation in steel alloys for magnetocaloric applications; Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Ni$_{x}$ and Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Mn$_{x}$ as prototypes
我们在这里表明，通过与Ni或Mn合金化，可以在常见的钢合金如Fe $_{85}$ Cr $_{15}$中实现结构和磁性相变。预测的相变是从铁磁体心立方（bcc）相到顺磁面心立方（fcc）相。在转变时预测的相对高的$\sim1.4μ_{B}$ /原子的平均磁矩表明不锈钢潜在地可以呈现足够强的磁热效应，以使这些合金成为在室温和室温附近操作的制冷应用的良好候选者。
2012-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Lattice vibrations and structural instability in Cesium near the cubic to tetragonal transition
在4.2GPa压力下，铯经历了从高压面心立方相（Cs-II）到塌缩面心立方相（Cs-III）的转变。在4.4GPa下，随后发生向四重态Cs-IV相的转变。为了研究面心立方相的晶格振动和寻找可能的晶格动力学不稳定性，使用Savrasov的密度泛函线性响应LMTO方法计算了面心立方Cs在III-IV跃迁附近体积的声子谱。与包括非中心原子间相互作用力的准谐波模型计算结果相比，在$V/V_0= 0.44$（$V_0$是bcc-Cs的实验体积，$a_0$ = 6.048 Ω）体积下，线性响应计算结果显示出软的中波长$T_{[1\bar{1}0]}[ξξ0]$声子.对于短波长$L[ξξξ]$和$L[00ξ]$声子以及中波长$L[ξξξ]$声子也观察到类似的软化。Born-vonKármán对色散曲线的分析表明，面间力常数随面间距$n$的变化呈现振荡行为，负的（110）面间力常数$Φ_{n=2}$导致中波长$T_{[1\bar{1}0]}[ξξ0]$声子的大幅度软化.当体积小于$0.41V_0$时，当$ξ$为1/3时，$T_{[1\bar{1}0]}[ξξ0]$声子的频率变为虚频，面心立方结构变得动态不稳定.建议对应于$\mathbf{q}{\neq}0$软模的超结构应该作为四元Cs-IV结构的前体存在。
2000-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid paramagnon phonon modes at elevated temperatures in EuTiO3
EuTiO_3（ETO）由于其可能的多铁性而受到广泛关注。不幸的是，ETO是一个不太可能的候选人扩大多功能性，因为模式软化-典型的铁电-仍然不完整，反铁磁性能只出现在5.5K。然而，晶格和Eu自旋之间存在强耦合，并导致在高温下出现磁振子-声子混合模式，如电子顺磁共振（EPR），μ子自旋旋转（μSR）实验和基于耦合自旋极化率哈密顿量的模型预测所证明的。这一新发现支持了ETO中实现强磁介电（MD）效应的概念，并为材料设计和技术应用开辟了新的策略。
2012-05-29 cond-mat.mtrl-sci
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
Effect of magnetic state on the $γ-α$ transition in iron: First-principle calculations of the Bain transformation path
本文计算了铁的磁有序和顺磁（无序局域矩）态的fcc（$γ$）- bcc（$α$）晶格转变的Bain四元形变的能量。第一性原理计算结果表明在$γ$转变的情况下磁序的相关性，并揭示了$α$的居里温度$T_C$的特殊作用，其中转变的特征被改变。在冷却至温度$T < T_C$时，可以预期转变发展为晶格不稳定性，而对于$T > T_C$，其遵循新相的胚的产生和生长的标准机制。它解释了$T_C$与马氏体相变开始温度$M_s$的接近性。
2008-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and phase stability of rhombohedral antimony under high pressure
用漫散射和非弹性X射线散射相结合的方法研究了菱面体锑的高压晶格动力学。采用密度泛函微扰理论和基于量子力学的唯象相变分析方法分析了声子行为随压力的演化.本文着重于第一结构相变，SbI-SbIV，和振动的作用，导致过渡。声子色散表现出复杂的行为，因为一个接近结构转变，与分支，对应于两个转变发生在高压下的Va元素（A7-BCC和A7-PC）都显示软化。
2019-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structure, short-range order, and phase stability of the Al$_x$CrFeCoNi high-entropy alloy: Insights from a perturbative, DFT-based analysis
本研究采用基于密度泛函理论的微扰分析方法，结合原子模拟，揭示了Al$_x$CrFeCoNi高熵合金在不同晶格结构下的化学有序性及相稳定性，为理解其原子有序趋势的物理起源提供了见解。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Phase stability of Fe from first-principles: atomistic spin dynamics coupled with ab initio molecular dynamics simulations and thermodynamic integration
从第一原理计算材料中的自由能是一项艰巨的任务，它可以高精度地预测相稳定性;这些计算在磁性材料中由于电子、磁性和振动自由度的相互作用而变得复杂。在这项工作中，我们通过用耦合原子自旋动力学-从头算分子动力学（ASD-AIMD）模拟对磁性和振动相空间进行采样，证明了用从头算方法和热力学积分计算磁性系统中相稳定性的可行性和准确性[Stockem等人，PRL 121，125902（2018）]，其中能量和原子间力采用密度泛函理论（DFT）计算。我们用该方法计算了Fe在常压下从800 K到1800 K的相稳定性。通过对来自ASD-AIMD的DFT水平的能量进行温度上的热力学积分，计算零压力下fcc和bcc Fe之间的吉布斯自由能差（作为温度的函数），使用在远高于磁性转变温度的温度下在顺磁状态下计算的参考自由能差，其中在具有无序局部矩（DLM）的应力-应变变量上进行热力学积分，AIMD模拟。我们显示的重要性，bcc Fe的磁有序温度的$α$的$γ$结构转变温度，而$γ$的$δ$过渡是独立的交换相互作用，以及再现。根据CALPHAD估计，两种结构之间的吉布斯自由能差在5 meV/原子以内，并且两种转变温度都在150 K以内。目前的工作铺平了道路，自由能计算磁性材料从第一原理的精度在1毫电子伏/原子的顺序。
2022-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phonon dynamics in SrFe2As2 and SrFeAsF parent pnictide compounds: How different/similar when compared to Ca- and Ba-compounds?
我们报告的详细测量的温度依赖性和从头算晶格动力学计算的声子态密度的两个锶基铁磷属元素化物的母体化合物; SrFe 2As 2和SrFeAsF。虽然这两种化合物都经历了磁性和四方到正交结构的相变，但在2 - 300 K的温度范围内没有发现它们的声子谱的剧烈变化。在这两个系统中的Fe-As伸缩模式在32 meV的反应温度的变化，并向更高的能量随着温度的降低而移动。此外，我们发现，在反铁磁相SrFe_2As_2在180 K的峰值在25 meV，由于Fe的振动，移动稍微更高的能量，并从300 K冷却变得更窄。然而，我们没有发现任何证据的低能量声子模式在SrFe_2As_2和SrFeAsF在降低温度从300 K在其顺磁相软化。这与我们先前在CaFe 2As 2、Ca0.6Na0.4Fe2As2和Sr0.6K0.4Fe2As2中观察到的声子软化相反。为了比较起见，以前研究的Ca-和Ba-的情况下，也提出了磁有序的作用，在这两个家庭的pnictides计算的声子谱的报告。
2010-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Charge and Lattice Dynamics of Ordered State in La$_{1/2}$Ca$_{1/2}$MnO$_3$: Infrared Reflection Spectroscopy Study
我们报告了红外反射光谱研究的La $_{1/2}$钙$_{1/2}$ MnO $_3$在一个广泛的频率范围和温度区间，其中包括从高温顺磁铁磁和进一步冷却后，反铁磁相的转变。在T $_C$ =234 K时，伴随着铁磁有序的结构相变导致声子谱的富集.在Néel转变温度T $_N$ =163 K以下，形成电荷有序的反铁磁绝缘基态。这通过在激发光谱中形成电荷密度波和打开幅度为2 $Δ_0$ =（320 $\pm$ 15）cm $^{-1}$的间隙来证明。几个红外活性声子被发现表现出异常的频率软化。实验数据表明，在低温下铁磁和反铁磁相共存。
2004-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Elastic and magnetic effects on the infrared phonon spectra of MnF2
我们测量了MnF_2在4K和室温之间随温度变化的红外反射光谱。我们表明，声子谱在TN经历了强重整化。我们对该化合物进行的从头计算准确地预测了整个反铁磁转变的声子参数变化的幅度和方向，表明它们主要是由磁序引起的。在这种材料中，我们发现介电常数主要来自声子起源。通过X射线衍射以及TN以下的A2u声子软化所看到的晶格参数随温度的大的变化表明，在MnF2中的磁有序诱导的畸变与在TiO 2，FeF2和其他金红石型氟化物中观察到的铁电不稳定性是相容的。这项研究还表明，在顺磁相的低能量Eu模式的异常温度演化，这可以比较的拉曼光谱在许多同构材料中看到的B1g的。这被解释为从金红石到CaCl 2结构的相变的前体，其在ZnF 2中在压力下观察到。
2010-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of Intersite Charge Transfer, Antiferromagnetism, and Strain in Barocaloric ACu$_3$Fe$_4$O$_{12}$ Quadruple Perovskites
Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学材料科学与工程研究中心）；Escuela de Física, Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学物理学院）
本研究建立最简朗道理论描述ACu$_3$Fe$_4$O$_{12}$四重钙钛矿的伴随相变，复现其关键热力学性质，预测相边界弹性软化并揭示本征热膨胀对压热响应的重要作用，呼吁重新评估该体系压热效应。
2025-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Acoustic lattice instabilities at the magneto-structural transition in Fe$_{1.057(7)}$Te
针对 Fe$_{1.057(7)}$Te 在约70K时的磁结构相变，结合中子极化法、X射线衍射和中子谱学研究，发现相变附近特定声学支软化且与弹性常数相关，揭示磁自旋-轨道耦合对硫族化物向列序的重要性。
2023-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
