Ga2SeTe2 belongs to a family of materials with large intrinsic vacancy concentrations that are being actively studied due to their potential for diverse applications that include thermoelectrics and phase-change memory. In this article, the Ga2SeTe2 structure is investigated via synchrotron x-ray diffraction, electron microscopy, and x-ray absorption experiments. Diffraction and microscopy measurements showed that the extent of vacancy ordering in Ga2SeTe2 is highly dependent on thermal annealing. It is posited that stoichiometric vacancies play a role in local atomic distortions in Ga2SeTe2 (based on the fine structure signals in the collected x-ray absorption spectra). The effect of vacancy ordering on Ga2SeTe2 material properties is also examined through band gap and Hall effect measurements, which reveal that the Ga2SeTe2 band gap redshifts by ~0.05 eV as the vacancies order and accompanied by gains in charge carrier mobility. The results serve as an encouraging example of altering material properties via intrinsic structural rearrangement as opposed to extrinsic means such as doping.
Large Scale Structure Prediction of Near-Stoichiometric Magnesium Oxide Based on a Machine-Learned Interatomic Potential: Novel Crystalline Phases and Oxygen-Vacancy Ordering
利用快速准确的神经网络势，我们能够用最小跳跃方法系统地探索大块氧化镁的大晶胞的能量景观。该潜力的训练重点是近化学计量组成，特别是低氧化物，即，Mg $_x$ O $_{1-x}$与$0.50<x<0.60$。我们广泛的探索表明，对于散装化学计量的化合物，有几个新的低能量岩盐状结构，其中Mg原子是八面体六配位的，并形成具有不同堆叠顺序的三角棱柱图案。此外，对于$x$的每种组成，我们发现了Mg $_x$ O $_{1-x}$的新型非化学计量晶相的密集光谱。这些结构大多类似于具有八面体配位和五配位Mg原子的岩盐结构。由于去除了一个氧原子，能量景观变得更像玻璃，具有氧空位型结构，它们在能量上彼此非常接近。对于相同数量的镁和氧原子，如果空位沿着线或平面排列，则我们的缺氧结构的能量低于具有随机分布的氧空位的岩盐结构。我们还发现了假定的全球最低配置的非化学计量的低氧化物结构的每个组合物。这些结构主要由岩盐结构的（111）板片组成，其在顶部和底部用Mg原子终止，并且沿着$z$方向以不同的顺序堆叠。与其他Magnéli型相一样，这些结构具有与其化学计量对应物显著不同的性质，例如低晶格热导率和高电导率。
Ordering effect on the electrical properties of stoichiometric Ba$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$-based perovskite ceramics
阳离子排序是在基于A $_{3}$ B”$_{2}$ O $_{9}$的复合钙钛矿中检测到的最常见的过程。该体系的一些重要物理特征是由于B位在长、短程上的有序化。对于滤波器和谐振器等微波应用，1：2阶更合适。另外，氧空位和1：1有序度被认为是非化学计量比的A-$_{3}$ B' $_{1+x}$ B”$_{2-x}$ O $_{9-δ}$基陶瓷作为质子导体的良好性能背后的主要因素。然而，到目前为止，还没有关于B位有序在长范围内对化学计量体系的电学性质的孤立影响的报道。本文报道了1：1和1：2完全有序Ba $_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$陶瓷的制备。在这里，我们结合拉曼散射和群论计算，以区分指纹的1：1和1：2的订单。有序Ba $_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$的电性能进行了分析的电阻，恒相元件和电容器的并联组合的基础上的唯象模型。特别地，归因于晶粒的电导率弛豫是由于氧空位。此外，我们发现，1：1的顺序增加了直流电导率，但不足以解释良好的性能报告的非化学计量比的Ba $_{3}$ Ca $_{1+x}$ Nb $_{2-x}$ O $_{9-δ}$为基础的质子导体。
Oxygen vacancy mediated cubic phase stabilization at room temperature in pure nano-crystalline Zirconia films: A combined experimental and first-principles based investigation
Structural and transport properties of highly Ru-deficient SrRu0.7O3 thin films prepared by molecular beam epitaxy: comparison with stoichiometric SrRuO3
Defects and Phase Formation in Non-Stoichiometric LaFeO$_3$: a Combined Theoretical and Experimental Study
钙钛矿化合物的缺陷化学与过渡金属离子的化学计量和价态直接相关。缺陷工程已经变得越来越受欢迎，因为它提供了影响钙钛矿的催化性能的可能性，用于能量存储和转换装置，如固体氧化物燃料和电解槽电池。LaFeO $_3$（LFO）可以被认为是催化活性钙钛矿家族的基础化合物La $_{1-x}$ A $_x$ Fe $_{1-y}$ B $_y$ O $_{3-δ}$，其缺陷化学以及电子和离子电导率可以通过阳离子位点上的取代来调节。结合理论和实验的方法，我们探讨了A位空位工程的适用性，即通过合成La缺陷LFO来主动操纵Fe的价态和点缺陷浓度的可行性。通过第一性原理DFT+U计算确定了点缺陷的形成能和浓度随加工条件的变化。基于这些结果，不能通过在固态加工路线中提供氧化前体化合物（Fe $_2$ O $_3$和La $_2$ O $_3$）的富或贫条件来预期与化学计量LFO的显著组成偏差。在实验部分中，合成具有靶向La位点缺陷的LFO。我们通过X射线衍射和扫描电子显微镜，（扫描）透射电子显微镜结合能量色散X射线光谱，和电子能量损失谱分析所得到的相。代替La/Fe比的变化，观察到两相Fe $_2$ O $_3$和LFO的混合物，导致Fe的不变电荷状态，与理论结果一致。我们讨论了我们的研究结果与部分不同的假设，在以前的研究中，这个材料系统。
Derivation of a non-stoichiometric 1/1 quasicrystal approximant from a stoichiometric 2/1 quasicrystal approximant and maximization of magnetocaloric effect
Off-stoichiometric variable doping for exceptional power factors in L2$_1$ Fe$_2$VAlM$_x$ (M=Ti, W) epitaxial thin films
Instituto de Micro y Nanotecnología, IMN-CNM, CSIC (CEI UAM+CSIC)（微纳技术研究所，IMN-CNM，西班牙国家科学研究委员会（CEI UAM+CSIC））；Departamento de Química Física, Facultad de Química, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学化学学院物理化学系）；Institute of Solid-State Physics, Technische Universität Wien（维也纳工业大学固体物理研究所）
The electronic structures of TiO2/Ti4O7, Ta2O5/TaO2 interfaces and the interfacial effects of dopants
利用屏蔽交换（sX-LDA）泛函研究了TiO 2/Ti4 O 7和Ta 2 O 5/TaO 2界面的电子结构。这两种双层结构都是用于高性能RRAM的有用基础结构。我们发现两个界面的系统费米能都在相应化学计量氧化物的导带边之上。根据Ta 2 O 5和TiO 2中氧空位的电荷跃迁能级，氧空位稳定在-2带电状态。我们建议引入界面掺杂剂使系统费米能级下移，从而使+2电荷氧空位能够稳定，这对于电场下的受控开关是重要的。提出了几种偶极模型来解释界面掺杂引起的费米能级移动。
Ambipolar surface state transport in non-metallic stoichiometric Bi$_2$Se$_3$ crystals
在Bi $_2$ Se $_3$中实现真正的体绝缘行为，具有简单的单能带电子结构和相当大的带隙的原型拓扑绝缘体，已经被由硒空位引起的众所周知的自掺杂效应所禁止，硒空位的额外电子将化学势移动到体导带中。我们报道了一种新的合成方法，用于实现化学计量比的Bi $_2$ Se $_3$晶体，其在电输运中表现出非金属行为下降到低温。霍尔效应测量表明存在电子和空穴类载流子，后者确定与表面态传导和实现双极运输散装Bi $_2$ Se $_3$晶体没有门控技术。随着载流子迁移率超过最高值尚未报道的拓扑表面状态在这种材料中，通过向上能带弯曲的双极传输的实现被发现提供了一个关键的方法，以提高这种材料的潜力，为未来的研究和应用。
Fermi Level Instability as a Way to Tailor Properties of La3Te4
传统上认为非化学计量比化合物的形成是生长效应而不是体系的内在趋势。然而，在这里，使用La 3 Te 4的例子，我们证明，在n型带隙金属具有大的内部间隙之间的主带边和费米能级的主导带内，费米能级的不稳定性可以发展，导致减少的受主缺陷的形成能量。具体而言，La空位在La 3 Te 4中自发形成以产生受主态并通过电子-空穴复合从主导带移除一部分自由载流子。这种独特的自掺杂机制允许稳定一系列非化学计量的La 3-xTe 4化合物，其具有不同的电子性质。此外，我们因此显示如何控制合成条件可以用作旋钮，以达到目标功能，包括可控的金属到绝缘体的过渡。
$^{57}$Fe Mössbauer study of stoichiometric iron based superconductor CaKFe$_4$As$_4$: a comparison to KFe$_2$As$_2$ and CaFe$_2$As$_2$
在CaKFe $_4$ As $_4$单晶定向镶嵌体上测量了$\sim 5$ K和$\sim 300$ K之间不同温度下的$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱。数据表明，CaKFe $_4$ As $_4$是一种良好形成的化合物，具有窄的光谱线，在光谱中没有痕量的其他含Fe的第二相，并且没有静态磁序。在超导转变温度下，任何超精细参数都没有明显的特征。四极分裂的温度依赖性近似遵循经验的“$T^{3/2}$定律”。将CaKFe $_4$ As $_4$的超精细参数与本工作中测量的KFe $_2$ As $_2$的超精细参数以及CaFe $_2$ As $_2$的文献数据进行了比较，发现它们介于这两种有序的122种化合物之间。与CaKFe $_4$ As $_4$作为KFe $_2$ As $_2$和CaFe $_2$ As $_2$的结构类似物的总体观点一致，在结构中具有交替的Ca -和K -层。
Synthesis of La0.5Ca0.5-x xMnO3 nanocrystalline manganites by sucrose assisted auto combustion route and study of their structural, magnetic and magnetocaloric properties
采用蔗糖改性自燃烧法制备了高锰酸盐La0.5Ca0.5-xxMnO 3（LCMO）纳米材料。晶体结构的X射线衍射图的Rietveld细化证实了具有Pbnm空间群的单相斜方晶系（No.62）。在LCMO结构中自愿产生Ca空位，以研究它们对系统中磁行为的影响。磁化率被发现是高度增强的样品与Ca-空位。在254 K附近，两种样品都发生了顺磁-铁磁相变。这种转变的特点是，在样品中的钙空位的磁化率的急剧跳跃。在6 T的磁场下，两种化合物的最大熵变分别为2.30 J kg ~（-1）K ~（-1）和2.70 J kg ~（-1）K ~（-1）。间接法计算的磁热绝热温度变化值为5.6 K和5.2 K的非空位和Ca空位化合物，分别为。在这项工作中报道的Ca-空隙La0.5Ca0.5-xxMnO 3（x=0.05）的磁热效应比LCMO的整体增强。制备LCMO材料的技术有利于提高磁热效应和磁行为。因此，我们得出结论，这种成本较低的环境友好系统可以被认为是磁制冷应用的更有利的候选人，然后通常的Gd基化合物。
Significant dependence of the efficiency of energy-saving thermochromic VO$_2$ on slight changes of its properties in the visible due to strain and/or vacancies
Machine Learning and Evolutionary Prediction of Superhard B-C-N Compounds
我们建立随机森林模型来预测化合物的弹性性能和机械硬度，仅使用其化学式作为输入。模型训练使用超过10，000种目标化合物和60种基于化学计量属性、元素性质、轨道占据和离子键合水平的特征。使用这些模型，我们构建了B-C-N化合物的三角图，以绘制出它们的体积模量和剪切模量，以及硬度值。这些图表明，1：1的B-N比可以导致各种超硬组合物。我们还通过进化结构预测和密度泛函理论验证了机器学习的结果。我们的研究表明，BC $_{10}$ N，B $_4$ C $_5$ N $_3$，和B $_2$ C $_3$ N表现出动态稳定相，硬度值$>40$ GPa，这是潜在的新的超硬材料，可以通过低温等离子体方法合成。
Fully Compensated Ferrimagnetic Properties of (Cr,Fe)S Compound with a Pyrrhotite-type Structure
Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究研究所）；Graduate School of Engineering, Tohoku University（东北大学研究生院工学研究科）；Faculty of Materials for Energy, Shimane University（岛根大学能源材料学部）；Graduate School of Engineering, Kyushu University（九州大学研究生院工学研究院）；Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology（日本海洋地球科学技术局）；Center for Spintronics Research Network (CSRN), Graduate School of Engineering Science, Osaka University（大阪大学工程科学研究生院自旋电子学研究网络中心）；Graduate School of Engineering, Osaka University（大阪大学研究生院工学研究科）；Research Center for Computational Design of Advanced Functional Materials, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所先进功能材料计算设计研究中心）；Academeia Co. Ltd.（Academeia有限公司）；Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University（东北大学自旋电子学科学与创新中心）
Giant magnetocaloric effect driven by first-order magneto-structural transition in cosubstituted Ni-Mn-Sb Heusler compounds: predictions from \textit{Ab initio} and Monte Carlo calculations
利用密度泛函理论和热力学模型[Physical Review B 86，134418（2012）]，在本文中，我们提供了一种方法来系统地筛选给定Heusler家族的化合物，以预测可以产生由一级磁结构转变驱动的巨磁热效应的化合物。我们将这种方法应用到两个Heusler系列Ni $_{2-x}$ Fe $_{x}$ Mn $_{1+z-y}$ Cu $_{y}$ Sb $_{1-z}$和Ni $_{2-x}$ Co $_{x}$ Mn $_{1+z-y}$ Cu $_{y}$ Sb $_{1-z}$，通过在Ni和Mn位点的共取代获得。我们预测了四个新的化合物，有潜力实现目标性能。我们的热力学参数的计算，相关的磁热应用程序，表明在预测的cosubstituted化合物的参数的改善可以是大的四倍相比，非化学计量的Ni-Mn-Sb和衍生的化合物在Ni网站，磁热效应已被实验观察到的单取代。这项工作建立了一个协议，以选择新的化合物，可以表现出大的磁热效应，并证明cosubstitution作为一种途径，更灵活的调谐器，以实现的结果，比现有的。
Vacancy defects induced changes in the electronic and optical properties of NiO studied by spectroscopic ellipsometry and first-principles calculations
