Temperature Induced Cubic-to-Tetragonal Transformations in Shape Memory Alloys Using a Phase-Field Model
记忆合金（SMA）在应力和温度诱导载荷下表现出滞后行为。在这方面的贡献，我们专注于数值模拟的微观结构演变的ε-到-tetra-马氏体相变SMA在动态加载条件下的三维设置。已开发的相场（PF）模型捕捉耦合的动态热-机械行为的SMA结构和控制方程组已经解决了使用等几何分析的数值。温度诱导的反向和正向转变已被施加到一个立方形状记忆合金试样，开始与演变容纳马氏体显微组织。我们观察到，在正向相变过程中，马氏体变体突然形核。瞬态微结构沿[110]面排列，这与晶体学理论和实验结果相一致。
2014-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Free energy and molecular dynamics calculations for the cubic-tetragonal phase transition in zirconia
采用分子动力学（MD）模拟方法，在Landau相变理论的框架下，研究了纯化学计量比氧化锆的高温ε-四方相转变。原子间力的计算使用经验的，自洽的，正交紧束缚（SC-TB）模型，其中包括原子极化率高达四极水平。第一组标准MD计算表明，随着温度的升高，一个特定的振动频率软化。然后用第二组计算研究了相变周围自由能表面的温度演化。这些相结合的热力学积分技术与约束MD模拟。结果似乎支持论文的二阶相变，但不寻常的，非常非谐行为以上的转变温度。
2001-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of cubic-tetragonal phase transition in KNbO$_3$ perovskite
用冷中子非弹性散射方法研究了立方相KNbO $_3$的振动谱低能部分。除了声学声子，我们观察到强烈的漫散射，其中包括两个组件。第一个是准静态的，并且具有与温度无关的强度。第二个组成部分出现准弹性散射的中子谱表明一个动态的起源。从非弹性数据的分析，我们得出结论，准弹性分量和声学声子相互耦合。随着温度接近T $_C$，与准弹性分量相关的磁化率增加。
2004-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Flexomagnetoelectric Interaction in Cubic, Tetragonal and Orthorhombic Crystals
本文提出了立方晶系、四方晶系和正交晶系晶体中挠曲磁电耦合的唯象理论。显示了晶体结构手性的次要作用。另外，还导出了晶体学点群类型（对称、交替、二面角或环状）在挠曲磁电耦合中的重要作用。结果表明，预期在环状基团的晶体（晶体类别4/m、4^-和4）中的挠曲磁电效应的概念上的新特征。建议验证的理论是畴壁弯曲的细节（效果对称性的变化）的调查。提出了在补偿点附近进行这种验证的特殊情况。讨论了挠曲磁电相互作用的第一性原理机制。
2011-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ferroelasticity, shear modulus softening, and the tetragonal-cubic transition in davemaoite
本研究利用机器学习原子间势和分子动力学，揭示了davemaoite在四方-立方相变中的铁弹性滞后回线与剪切模量软化现象，为下地幔地震学解释提供了可靠基准。
2025-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Calculations in Cubic and Tetragonal Phases of SrTiO3: a Comparative LCAO and Plane Wave Study
在从头算水平上计算了立方相和低温四方相SrTiO_3的原子、电子结构和声子频率。我们表明，使用混合交换相关PBE 0泛函给出了最好的协议与实验数据。标准PBE和混合PBE 0的结果进行了比较的两种类型的基组：原子轨道（LCAO，CRYSTAL09计算机代码）和平面波（PW，VASP 5.2代码）的线性组合。本文用群论方法讨论了立方和四元反铁畸变（AFD）相与110 K下观察到的AFD相变之间的关系，并通过对布里渊区Γ点和R点软模频率的计算分析加以说明。基于声子计算，亥姆霍兹自由能和热容的温度依赖性与实验符合得很好。
2010-08-24 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
On the question of dynamic domains and critical scattering in cubic methylammonium lead triiodide
本文用高分辨中子能谱研究了立方CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$中的动态四畴结构。$\textit{R}$ -点散射以上的327.5 K四方-立方相变总是分辨率有限的能量，因此不符合动态域的预测。相反，这种行为与在其他钙钛矿中观察到的中心峰现象一致。散射可能源于小的，静态的，四方形的相畴成核周围的晶体缺陷，和温度的依赖性表明，过渡是一阶的。
2020-05-18 cond-mat.mtrl-sci
The maximal axial parameters in equivalent parametrizations of crystal-field Hamiltonians of tetragonal and cubic symmetries
研究了四元体（包括立方晶场哈密顿量H_{CF}）轴向B_{k0}晶场参数（k= 2，4，6）在相应参考系所有可能取向下的变化范围.分析了由B_{k0}的最大绝对值固定的可区分的z轴方向。任何四元H_{CF}参数化的图描绘了|B_{k0}|/ M_{k}，其中M_{k}是2^{k}极点模量，作为x= B_{k4} / B_{k0}或B_{64} / B_{60}比值的函数，以及区分方向。最大|B_{k0}|/ M_{k}幅度和相关的可分辨方向是所有等价参数化的判别式。对于四氢呋喃k=4和四氢呋喃k=6的H_{CF}组分，它们分别在（0.7395，1]，（0.6074，1]）区间内变化。这样的指定方向确定了H_{CF}的分量2^{k}-极的相互空间取向，并且由于它们在H_{CF}中的刚性耦合，它们还涉及全局H_{CF}参数化。这种方法证明了真实和复杂的等模H_{CF}参数化之间的拟合能力的差异。
2006-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Interior Nucleation of Martensite in a Cubic-to-Tetragonal Phase Transformation
使用基于非线性弹性的变分模型，我们调查是否在一个ε-tetraxite相变，它是积极的优选奥氏体内的马氏体形核。在最小的增长假设的自由能密度$W$远离井，我们推导出明确的上界$W^{qc}({\mathbb{I}})$，即宏观自由能量密度的区域，已被宏观变形的身份映射。该边界仅取决于材料参数、温度差和$W$远离阱的生长。通过比较$W^{qc}({\mathbb{I}})$和$W({\mathbb{I}})$，我们得出的结论是，成核总是积极的首选，并能够提供定量的上限，由于成核负能量的增益。
2015-07-20 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Different critical behaviors in cubic to trigonal and tetragonal perovskites
钙钛矿如LaAlO 3（或SrTiO 3）经历从立方晶体到三角（或四角）结构的位移结构相变。多年来，这两种跃迁的临界指数都被拟合到各向同性的三组分海森堡模型中。然而，场论计算表明，各向同性的不动点的重整化群是不稳定的，和重整化群迭代流到立方不动点或波动驱动的一级跃迁。在这里，我们表明，这两种情况下对应的立方三角和立方到tetraxide过渡，分别。在这两种情况下，临界行为描述缓慢变化的有效临界指数，表现出普遍的功能。对于三角形的情况下，我们预测交叉的有效指数从他们的伊辛值到他们的立方值（这是接近各向同性的）。对于四元数的情况，有效指数可以在很宽的温度范围内具有各向同性值，然后在一级转变的过程中表现出大的变化。新的重整化群计算的各向同性固定点附近的三维空间，并用于估计有效指数，并提出了专门的实验来测试这些预测。类似的预测适用于立方磁性和铁电系统。
2022-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech hep-lat
Angle-dependent magnetotransport in cubic and tetragonal ferromagnets: Application to (001)- and (113)A-oriented (Ga,Mn)As
从电阻率张量相对于磁化方向的级数展开导出了单晶立方和四方铁磁体纵向和横向电阻率的一般表达式。它们被应用到应变（Ga，Mn）As薄膜，生长在（001）和（113）A取向的GaAs衬底，在那里的磁电阻率的理论和实验研究的磁场旋转在各种平面内平行和垂直于样品表面。我们能够在一个单一的铁磁畴的框架内，通过数值最小化的自由焓密度计算的磁场依赖的磁化方向的角度依赖性的测量模型。角度相关的磁输运测量被证明是一个强大的工具，探测各向异性磁阻和磁各向异性。从磁输运测量推断的（Ga，Mn）As膜的各向异性参数与通过铁磁共振测量获得的参数在两个因子内一致。
2006-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and vibrational spectra of the orthorhombic, tetragonal and cubic phases of methylammonium lead iodide
混合卤化物钙钛矿CH3NH3PbI3表现出复杂的结构行为，在约100 ℃时具有正交晶、四方晶和立方晶型之间的连续转变。165 K和327 K。在这里，我们报告的第一性原理晶格动力学（声子谱）为每个阶段的CH 3NH3PbI3。的平衡结构比较以及随温度变化的粉末中子衍射的解决方案。通过遵循正常模式，我们计算振动的红外和拉曼强度，并将它们与单晶的测量进行比较，其中拉曼激光器被控制以避免样品的劣化。尽管与无机PbI3网络和有机CH3NH3+阳离子的高频模式相关的低频模式之间的能量有明显的分离，但发现它们之间存在显著的耦合，这强调了分子取向和角共享八面体网络在结构转变中的相互作用。软模式被发现在边界处的布里渊区的立方相，与位移不稳定性和非谐性涉及倾斜的PbI6八面体在室温下。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Limits of the phonon quasi-particle picture at the cubic-to-tetragonal phase transition in halide perovskites
针对连续相变软模过阻尼极限难观测的问题，提出基于模坐标与共轭动量弛豫时间的直观图像，经CsPbBr₃分子动力学模拟验证，发现其过阻尼区在相变温度以上延伸近200 K，并探究了软模跨相变的动力学变化。
2023-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and transport properties of tetragonal- or cubic-Heusler-type Co-substituted Mn-Ga epitaxial thin films
研究了外延生长的Mn-Co-Ga薄膜的结构、磁性和输运性质与组分的关系。随着Co含量的增加，晶体结构从四方晶系变为立方晶系。在饱和磁化强度对Co含量的依赖性方面，对于Mn $_{2.3}$ Co $_{0.4}$ Ga $_{1.3}$膜，在9.2 Merg/cm $^3$的大{ \it K} $_\textrm u$值处获得相对小的值。Mn-Co-Ga薄膜的电阻率比纯Mn-Ga薄膜的电阻率大。对于Mn $_{2.2}$ Co $_{0.6}$ Ga $_{1.2}$膜，电阻率的最大值为490 $μΩ$ cm。Mn-Co-Ga的高电阻率可能是由于Co替代引起的化学无序在膜中存在局域电子态。
2012-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of tetragonal/cubic phase in Fe doped Zirconia grown by atomic layer deposition
通过掺杂过渡金属薄膜来实现高温铁磁性被认为是在创新的自旋电子器件中集成自旋基元件的可行方法。在这项工作中，我们研究了Fe掺杂对原子层沉积（ALD）生长的ZrO 2的结构特性的影响，使用Zr（TMHD）4的Zr和Fe（TMHD）3的Fe前体和臭氧作为氧源。生长过程中的温度固定在350°C。调整ALD工艺以获得具有均匀化学组成的Fe掺杂的ZrO 2膜，如通过飞行时间二次离子质谱所见。通过控制ALD前体脉冲比，有效地达到了Fe含量的控制，如通过X射线光电子能谱（XPS）和光谱椭圆偏振法所检查的。从XPS，Fe被发现在Fe 3+化学状态，这最大化每个原子的磁化强度。我们还发现，通过掠入射X射线衍射，在ZrO 2中包含Fe杂质诱导ZrO 2薄膜的非晶化，同时在600°C下快速热退火后稳定高温结晶四方/立方相。
2012-06-13 cond-mat.mtrl-sci
(Pb1-xBix)(Ti1-xMnx)O3: Competing mechanism of Tetragonal-Cubic phase on A/B site modifications
研究了（Pb_（1-x）Bix）（Ti_（1-x）Mn_x）O_3（PBTM）（0 × 0.50）多晶陶瓷的结构、振动和介电性能随温度的变化。采用同步辐射粉末x射线衍射仪对样品的相纯度和晶体结构进行了表征。PBTM体系的四方性（c/a比）在x = 0.06和0.09时分别比x = 0时的1.064增加了1.065和1.066。x = 0.06和0.09样品的居里点分别为~763 K和773 K。虽然，四方性从x 0.18的样品开始降低，但是样品的居里点从x 0.12开始降低。温度依赖的X-射线衍射揭示了从四方晶系到立方晶系的结构变化。发现晶胞体积随温度升高而减小;表明这些材料在相变温度之前为负热膨胀型，对于x = 0、0.06和0.09的样品，负热系数分别为-1.571 10 - 5/K、-2.44 10 -5 /K和-5.025 10 -6 /K。拉曼光谱表明，软化的横向光学声子模式和增加的半峰全宽与组合物的增加。场发射扫描电子显微镜配备了能量色散X射线光谱仪（EDS）确认成分均匀性和致密型显微组织。
2018-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Deep-learning-based prediction of the tetragonal$\rightarrow$cubic transition in davemaoite
本研究利用深度学习模拟与热力学积分计算CaSiO₃钙钛矿在300-3000 K、最高130 GPa下的自由能，发现其在下地幔条件下仅存在立方相，从而否定Thomson等人提出的四方-立方相界，并指出中地幔地震异常需另寻机制解释。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Absence of Metastable States in Strained Monatomic Cubic Crystals
具有fcc（bcc）基态的金属的四重（Bain路径）畸变最初将导致能量增加，但是在沿着Bain路径的某个点处，能量将再次减小，直到达到局部最小值。结合参数化紧束缚和第一性原理LAPW计算，我们发现这种局部极小值对于弹性形变是不稳定的，除了在Bain路径上bcc（fcc）点处的极小值，这表明在外延生长薄膜中发现的这些材料的体心四方相，必须通过基底稳定，并且不能是独立的膜。
2004-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio studies of structural instabilities in magnesium silicate perovskite
采用密度泛函模拟方法计算了硅酸镁钙钛矿的立方相、稳定的斜方相和中间的四方相的结构性质和高对称性声子。我们表明，稳定相的结构是很好地描述了在少量的不稳定声子冻结成立方相。我们使用这些不稳定的模式的频率来估计立方-tetraxite和tetraxite-正交相变的转变温度。这些进一步调查发现，与应变的耦合表明，声子给出了更好的表示比刚性单位模式。发现中间四元相的声子是稳定的，除了两个旋转模式。立方相和四方相的最不稳定模式的本征向量占正交相的所有位置参数。斜方晶系-四斜晶系过渡的相边界相交可能的地幔地热，表明四斜晶系相可能存在于下地幔。
1995-03-02 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Untangling the Raman spectrum of cubic and tetragonal BaZrO$_3$
本文利用 MD 模拟与基于 DFT 的介电极化率模型计算 BaZrO$_3$ 拉曼光谱，解释立方相二阶散射、四方相一阶模式及中心峰的过阻尼 R 型倾斜起源。
2024-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in tetragonal manganese-rich Heusler compounds
用密度泛函理论对富锰Heusler化合物的总能量进行了全面的研究。从一个大的立方母系统，四倍失真的响应进行了详细研究。我们从那些最有可能变成四次方的系统中挑选出保持立方的系统。的驱动力的tetrapherite扭曲和它的磁性能的影响，特别是当它们偏离斯莱特-鲍林规则，以及居里温度的趋势，突出显示。通过偏态密度，电子结构的变化揭示了所观察到的趋势的微观起源。我们把注意力集中在磁晶各向异性，并发现非常高的值为tetrapherheusler化合物含有重过渡金属伴随着低磁矩，这表明这些材料是有前途的候选人自旋转移矩磁化开关应用。
2015-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Critical effect of cubic phase on aging in 3 mol% yttria-stabilized zirconia ceramics for hip replacement prosthesis
研究了在134°C水蒸汽中，在两种不同温度（1450°C和1550°C）和时间（2和5 h）下烧结的3 Y-TZP陶瓷的等温四方晶向单斜晶转变。特别注意的是支付的立方相的存在下，其等温老化的效果。在1550°C下烧结可导致样品中大量的大立方晶粒，这对耐老化性具有不利影响，特别是对于老化过程的第一阶段。立方晶粒似乎富含钇，这反过来又导致相邻的四方晶粒中钇的耗尽。这些晶粒将充当四方晶向单斜晶转变的成核位点。即使对于在较低温度（即1450°C）下烧结的试样，从相图中也可以预期立方相的存在，从而对老化敏感性产生显著影响。
2018-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization mechanism of tetragonal structure in hydrothermal synthesized BaTiO$_3$ nanocrystal
在通过水热法用10体积%乙二醇溶剂合成的钛酸四钡（BaTiO $_3$）纳米棒中鉴定出较高的OH浓度[Inada，M. $et$ $al$。$Ceram.$ $Int.$ $2015$，$41$，5581-5587]。这显然与已知的事实不一致，即在常规水热合成中较高的OH浓度使得伪立方BaTiO $_3$纳米晶体比四氢呋喃更稳定。为了了解引入的OH阴离子在纳米晶体中的位置和行为，我们将$ab$ $initio$分析应用于几种可能的OH位置的微观几何形状，证实了由于OH阴离子的反式构型的偏好，相对于伪立方构型的四元畸变的相对稳定性。我们还进行了FTIR和XRD分析，所有这些都与通过$ab$ $initio$几何优化建立的显微照片一致。
2018-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Role of the exchange-correlation functional on the structural, electronic and optical properties of cubic and tetragonal SrTiO$_3$ including many-body effects
SrTiO $_3$是一种具有独特性能和技术相关性的模型钙钛矿化合物。在105 K时，它经历了从立方相到四方相的转变，具有TiO $_6$八面体的特征反铁畸变旋转。在这里，我们系统地研究了不同的交换相关泛函的结构，电子和光学性质的立方和tetraorbital STO的最近实施的强约束和适当的赋范（SCAN）的元GGA功能与广义梯度近似（PBE 96和PBESol）和混合功能（HSE 06）进行比较的效果。SCAN被发现显着改善的结构特性的描述，特别是旋转角的tetraxylase相，HSE 06在类似于GGA的计算成本。添加Hubbard $U$项（SCAN+ $U$，$U=7.45$ eV）允许实现3.25 eV的实验带隙，晶格常数适度增加，而在GGA+ $U$内，即使对于高$U$值，带隙也被低估。交换相关函数对光学性质的影响逐渐减少，从1.5 eV的差异在独立粒子图片中的光谱的开始到0.3 eV时，包括多体效应的框架内的$GW$近似（单发$G_0W_0$）和激子校正通过求解贝特-萨尔彼得方程（BSE）。此外，模型BSE的方法示出以较低的成本再现的光谱的主要特征相比，$G_0W_0$ +BSE。强激子效应被发现与以前的结果一致，并分析了它们的起源的基础上作出贡献的带间跃迁。最后，讨论了四阶畸变对光谱的影响，并与实验数据进行了比较。
2019-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Coexistence and the Structure of the Morphotropic Phase Boundary Region in (1-x)Bi(Mg1/2Zr1/2)O3-xPbTiO3 Piezoceramics
研究了（1-x）Bi（Mg_（1/2）Zr_（1/2））O_（3-x）PbTiO_3陶瓷的准同型相结构和相共存区。结构是立方的，空间群为Pm 3 m，x为<0.57 and tetragonal with space group P4mm for the compositions with x>0.59。对于0.56<x<0.60的组分，四方相和立方相共存，这表明组分宽度Δx~0.03的非常窄的准同型相界区域。使用X射线衍射数据的结构的Rietveld精修证实了MPB区域中的四面体和立方相的共存，并且排除了早期工作者报道的四面体和菱形结构的共存。极化后立方相（x=0.55，0.56）的机电耦合系数出现显著值，表明存在电场诱导的中心对称立方相向非中心对称相的转变。极化-电场磁滞回线测量的立方组成（x=0.56）给出了良好的饱和回线类似于观察到的Pb（Mg_（1/3）Nb_（2/3））O_3弛豫低于冻结温度。
2013-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Optical pulse induced ultrafast antiferrodistortive transition in SrTiO3
利用飞秒光脉冲和时域布里渊散射，研究SrTiO3中反铁畸变相变的超快动力学，发现热驱动四方-立方转变及皮秒级可逆相变，归因于软光学模与氧八面体旋转的结构相似性，为信息处理和储能提供新途径。
2023-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced cubic phase in Fe$_2$-based Heusler alloys
基于第一性原理的电子结构计算，我们分析了化学和磁性机制稳定的Fe $_2$为基础的Heusler材料，这是以前预测为四氢呋喃时，化学有序的立方相。与最近的实验数据一致，我们发现这些化合物在所谓的“倒置”立方赫斯勒结构中结晶，该结构受到一定部分固有化学无序的扰动。了解这些机制是一个必要的步骤，以指导未来成功合成的稳定的Fe $_2$为基础的四元相，这是非常有前途的候选人的制造稀土自由永磁体。
2013-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetocrystalline anisotropy in tetragonally distorted Heuslers: a systematic study
鉴于没有稀土的硬磁体的设计，我们探索的可能性，大磁晶各向异性能量的Heusler化合物是不稳定的相对于一个tetraorbital失真。我们考虑Heusler化合物Fe $_2$ YZ，其中Y =（Ni，Co，Pt），和Co $_2$ YZ，其中Y =（Ni，Fe，Pt），在这两种情况下，Z =（Al，Ga，Ge，In，Sn）。我们发现，对于Co $_2$ NiZ，Co $_2$ PtZ和Fe $_2$ PtZ族，立方相总是在$T=0$处相对于四元畸变不稳定，而相反，对于Fe $_2$ NiZ和Fe $_2$ CoZ族，只有两种化合物-- Fe $_2$ CoGe和Fe $_2$ CoSn是这种情况。对于所有发生四重畸变的化合物，我们计算了MAE，发现含Pt的Heusler的MAE值非常大，但许多其他化合物的MAE值也很大（例如Co $_2$ NiGa的MAE为-2.11兆焦耳/米$^3$）。我们发现，在立方相的费米能级的状态的高密度强烈相关的倾向，一个tetravel失真。作为这一事实的必然结果，我们观察到，在掺杂化合物的立方结构是稳定的，使费米能级进入高DOS的区域，诱导的tetraorthane失真，然后观察到相应的大值的MAE。
2017-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Cubic BeB$_2$: A metastable $p$-type conductive material from first principles
立方BeB₂通过第一性原理研究发现其具有高空穴浓度和迁移率，是高效p型导电材料的候选，同时在退化掺杂下表现出低温超导性。
2025-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Ground state structure of BaFeO$_{3}$: Density Functional Theory Calculations
采用密度泛函理论，在局域自旋密度近似（LSDA）下研究了BaFeO $_3$（BFO）的基态结构.立方，四面体，斜方，和菱形BFO类型被认为是计算生成焓。BFO的形成谱表明立方相是BFO最稳定的结构。立方和四立方之间的小能量差表明可能是四立方BFO。铁磁（FM）和反铁磁（AFM）的Fe原子之间的耦合表明，所有的三阶BFO是FM。FM和AFM之间的能量差表明立方BFO的室温铁磁性与实验工作一致。LSDA计算的电子结构是金属在所有研究的晶体相的BFO。包括Hubbard势$U,i.e.$ LSDA+ $U$的计算表明，BFO的所有相都是半金属的，与整数磁矩一致。根据BFO的电子能带结构讨论了半金属性的存在。
2016-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Metastable Carbon at Extreme Conditions
极端条件下的碳是深入科学探究的焦点，因为它对于惯性约束聚变实验的应用和理解富碳系外行星的内部结构非常重要。在最近的动态压缩实验中发现了金刚石在超高压下的极端亚稳性。这项工作解决了一个重要的问题，其他竞争性亚稳碳相的存在，可能会观察到在冲击实验。发现金刚石多型体，具有混合的立方和六方金刚石堆叠平面的碳晶体，是在100和1，000GPa之间的压力下与立方金刚石在能量上竞争的唯一亚稳碳晶体相。高于1 TPa，没有亚稳相被发现是有力的竞争与结晶稳定的BC 8和简单的立方相。低焓金刚石多型体的存在表明，它们可能是冲击波加载金刚石时出现的碳亚稳相的候选者。
2022-11-18 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
Coexistence of Antiferromagnetic Cubic and Ferromagnetic Tetragonal Polymorphs in Epitaxial CuMnSb
本文通过实验与第一性原理计算揭示了外延CuMnSb薄膜中反铁磁立方α相与铁磁四方β相在纳米尺度共存的现象，并阐明了外延稳定β相的能量条件、铁磁耦合机制及MnCu反位缺陷的影响，为利用共存多晶型实现互补功能材料提供了实用路径。
2024-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Surface pinning and triggered unwinding of skyrmions in a cubic chiral magnet
在立方手性磁体Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$ Si中，通过场冷却样品，可以将包括拓扑非平凡自旋涡旋（所谓的skyrmions）的亚稳态保持到低温。这种亚稳的skyrmion态在能量上与拓扑平凡的基态分离了相当大的势垒，这种现象也被称为拓扑保护。使用磁力显微镜上的大块晶体的表面上，我们表明，某些位置优先和可重复地装饰亚稳态skyrmions，表明表面钉扎起着至关重要的作用。增加磁场可以使更多的skyrmion克服势垒，从而转变为基态。最值得注意的是，我们发现单个skyrmion的解旋可能是由磁尖本身触发的，然而，只有当它的磁化平行于外部场时。这意味着尖端的杂散场是局部克服拓扑保护的关键。拓扑非平凡态的位置控制以及它们的按需创建和湮灭在潜在的skyrmionic应用的背景下构成了重要的挑战。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vacancy-driven extended stability of cubic metastable Ta-Al-N and Nb-Al-N phases
量子力学计算以前曾被应用于预测许多三元和多元氮化物系统的相稳定性。虽然对Ti-Al-N系统的预测是非常准确的，但在其他系统的情况下，理论和实验之间存在一些差异。也就是说，在Ta-Al-N的情况下，计算倾向于高估获得具有立方结构的亚稳固溶体所需的最小Al含量。在这项工作中，我们提出了一个全面的研究空位的影响，在准二元TaN-AlN和NbN-AlN系统的相场。我们的计算清楚地表明，点缺陷的存在下，强烈地扩大了立方相场的TaN-AlN系统，而在NbN-AlN的情况下，效果不太明显。本相稳定性预测同意更好地与文献中报道的物理气相沉积薄膜的实验观察比基于完美的，无缺陷的结构。这项研究表明，一个有代表性的结构模型与实验数据进行有意义的比较是至关重要的。
2017-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Size effects in radiospectroscopy spectra of ferroelectric nanopowders
对铁电纳米粉体进行了理论和实验研究。考虑的主要目标是在某些临界颗粒平均尺寸下尺寸驱动的铁电-顺电相变在放射光谱谱中的表现。理论部分考虑了四方铁电相和立方顺电相材料的尺寸效应，考虑了粒子内部自发极化的不均匀性和粒子尺寸的分布。在ESR中，计算了随着纳米颗粒尺寸的减小，谱线从四方对称向立方对称的转变。在室温下测量了BaTiO_3纳米粉体中Fe ~（3+）的ESR谱。随着平均粒径的减小，Fe ~（3+）的四面体对称ESR谱线强度减弱，出现了立方对称谱线，但肩峰不对称，当平均粒径小于或等于40 nm时，四面体对称谱线完全消失。并将理论与实验进行了比较。从ESR数据中提取临界尺寸Rc = 40 nm的值。ESR立方对称线右侧肩的不对称性和加宽与颗粒表面附近的顺磁中心的贡献有关。立方线的去卷积允许显示该区域尺寸为约3 nm。
2005-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of piezoelectricity in a mixed ferroelectric
我们使用第一性原理密度泛函的总能量和极化计算计算的压电张量在零温度下的立方和简单的四阶有序的Pb_3GeTe_4的超晶胞。最大的压电系数为tetraveletron配置增强了约3倍，相对于立方配置。这可以归因于两个较大的应变引起的运动的阳离子相对于阴离子和更高的玻恩有效电荷的情况下，在tetraorthane。正常模式分解表明，阳离子有序和局部弛豫削弱铁电不稳定性，提高压电性。
1997-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization behaviors in superionic conductor Na$_3$PS$_4$
由于锂资源有限，使用钠的全固态电池是下一代可充电电池的有希望的候选者。实用的钠电池需要具有高导电性的电解质。通过使通过球磨合成的无定形Na $_3$ PS $_4$结晶，获得表现出超过10 $^{-4}$ S cm $^{-1}$的高电导率的立方Na $_3$ PS $_4$。无定形Na $_3$ PS $_4$以立方结构结晶，然后在加热时转化为四元相。在这项研究中，通过透射电子显微镜原位观察表明，在从立方相到四方相的过渡过程中，微晶尺寸急剧增加。此外，电子衍射分析表明，无定形域和纳米尺寸的微晶共存的立方Na $_3$ PS $_4$标本，而四相含有微米尺寸的微晶。纳米尺寸的微晶和由微晶和无定形域形成的复合物是最有可能负责的立方Na $_3$ PS $_4$标本中的电导率的增加。
2021-09-03 cond-mat.mtrl-sci
A hybrid-exchange density-functional theory study of the electronic structure of $\mathrm{MnV}_2\mathrm{O}_4$: Exotic orbital ordering in the cubic structure
用杂化交换密度泛函理论研究了立方和四元$\mathrm{MnV}_2\mathrm{O}_4$的电子结构。计算得到的四方相的电子结构显示了V位上的反铁磁轨道有序和亚铁磁基态（V和Mn上的自旋是反对齐的）。这些结果与用局域密度近似+ $U$方法[S. Sarkar，et.例如，物理修订信函102，216405（2009）]。此外，电子结构，特别是投影态密度的立方相已预测与最近的软X射线光谱实验的良好协议。类似的tetraphite相，在立方结构中的V和Mn上的自旋有利于亚铁磁配置。最有趣的是，计算出的立方相V上自旋携带轨道的电荷密度显示了一种奇异的轨道排序，即，沿着[110]的铁轨道有序，但是沿着[ $\overline{1}$ 10]的反铁轨道有序。
2015-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles study of the structural stability of Mn3Z (Z=Ga, Sn and Ge) Heusler compounds
采用第一性原理密度泛函理论研究了Mn 3Z（Z=Ga，Sn和Ge）Heusler化合物立方相、四方相和六方相的结构稳定性和磁性.我们认为立方相在六方相到四方相的相变中起着重要的中间态作用。因此，Mn3Ga和Mn3Ge的行为与Mn3Sn不同，因为立方相和六方相的相对能量不同。这一结果与这三种化合物的实验观察结果一致。计算得到的六方相的弱铁磁性和四方相的垂直磁晶各向异性也与实验一致。
2012-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the Hidden Structural Phases of FeRh
${\it Ab}$ ${\it initio}$电子结构计算表明，四元畸变对FeRh的各种磁结构（C-、A-、G-、A $'$ -AFM和FM）的相对稳定性有显著影响，从而产生了一系列新的稳定/亚稳结构和这些状态之间的磁相变.我们预测，${\it cubic}$ G-AFM结构，这被认为是迄今为止的基态，是亚稳态和${\it tetragonally}$扩展的G-AFM是稳定的结构。分离这些状态的低能量势垒表明在室温下相共存。我们提出了一种新的$'$相是所有磁相中的${\it global}$基态，它是由交换相互作用的应变诱导调谐产生的。这些结果阐明了最近的实验结果的电场控制的磁相变驱动通过tetrapherite应变的潜在机制。新的磁相变打开有趣的前景，利用应变工程的下一代存储器件。
2016-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Spatially modulated magnetic structure of EuS due to the tetragonal domain structure of SrTiO$_3$
铁磁体与拓扑超导体或绝缘体的组合允许支持诸如手征边缘模式和马约拉纳费米子的激发的物质的新相。EuS是一种居里温度约为16 K的宽带隙铁磁绝缘体，SrTiO $_3$（STO）是工程异质结构的重要衬底，可以支持这些相。我们提出了扫描超导量子干涉仪（SQUID）测量EuS外延生长在STO上，揭示铁磁性和顺磁性的微米级变化。这些变化是沿着STO晶轴取向的，并且仅在105 K下的STO的结构转变温度以上的热循环时改变它们的配置，这表明所观察到的磁性特征是由于EuS和STO的四元结构之间的耦合。我们推测，STO的tetrapherite扭曲可能应变EuS，改变磁各向异性的微米尺度上。这一结果表明，从EuS生长在STO上的感应磁秩序的局部变化需要考虑工程时，需要空间均匀交换的物质的新阶段。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the structural phase transition in Li7La3Zr2O12
石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）是一种具有低电导率四方相和高电导率立方相的固体电解质材料。使用密度泛函理论和可变细胞形状的分子动力学模拟，我们表明，四方相稳定性是依赖于同时订购的锂离子的锂亚晶格和体积保持四方扭曲，减轻内部结构应变。超价掺杂将空位引入到Li亚晶格中，增加整体熵并降低来自有序化的自由能增益，最终稳定立方相。我们表明，立方相稳定性的临界温度降低，作为锂空位浓度（掺杂剂水平）的提高，并激活跳跃的锂离子从一个晶体位置到另一个总是伴随着过渡。通过确定实现高电导率相的相关机制和临界浓度，这项工作显示了如何使用靶向合成来改善电解性能。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of lattice instabilities in the ferromagnetic martensite Ni$_2$MnGa
在自旋极化广义梯度近似下，采用密度泛函和密度泛函微扰理论计算了铁磁Ni $_2$ MnGa在立方和四方畸变Heusler结构中的声子色散关系和弹性常数.对于$0.9<c/a<1.06$，沿$[110]$方向和垂直相关方向的TA $_2$横向声学分支在取决于$c/a$的波矢处显示动力学不稳定性。通过对费米面嵌套和电子-声子耦合的研究，确定这是一种Kohn反常现象。在母体立方相中，计算的四元剪切弹性常数C $^\prime$ =（C $_{11}-$ C $_{12}$）/2接近于零，表明朝向均匀四元畸变的边缘弹性不稳定性。我们的结论是，立方Heusler结构是不稳定的对家庭的能量降低的失真之间的耦合产生的均匀tetraquinone失真和相应的$[110]$调制。计算得到的$c/a$比值和调制波矢之间的关系与Ni $_2$ MnGa的预马氏体（$c/a$ = 1）和马氏体（$c/a$ = 0.94）相的结构数据非常吻合。
2003-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the free energy landscape of halide perovskites: Metastability and transition characters in CsPbBr$_3$ and MAPbI$_3$
本文利用伞形采样和机器学习势的原子尺度模拟，揭示了CsPbBr$_3$和MAPbI$_3$的自由能景观，发现其相变特性为一阶相变，并确定了MAPbI$_3$中扩展的正交亚稳态范围及第二个亚稳态四方相，编制了包含潜在亚稳态相的相图。
2023-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Not even metastable: Cubic double-diamond in diblock copolymer melts
本文通过强分离和自洽场方法，发现二嵌段共聚物熔体中立方双金刚石为不稳定鞍点，并证明均聚物共混和弹性不对称可使其转变为亚稳态。
2025-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Compatibility of Martensitic Microstructures in Polycrystals
Heriot-Watt University（赫瑞-瓦特大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
研究多晶体中马氏体微观结构在晶界处的相容性，通过计算机辅助计算等方法，分析不同转变情形下的相容性条件，定义并研究泰勒集，证明其新上界，解释高阶层合板现象并给出相关结果证明。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci math.AP
Critical Integrated Raman Scattering Intensity near the cubic-tetragonal phase transition in Strontium Titanate
着重介绍了RogerA. Cowley教授对晶体拉曼散射理论的贡献，并简要讨论了自1928年以来拉曼散射理论的发展。本文简要地讨论了用中子非弹性散射、喇曼散射、电顺磁共振测量和X射线及γ射线技术对锶钛进行的一些实验研究。利用Schwabl关于软模和中心峰的半唯象理论，我们导出了（a）具有三峰结构的单声子格林函数和（b）包含一个阻尼准谐声子下的硬模和一个三峰软模声子的双声子格林函数。本文从格林函数出发，发展了位移相变附近的前体有序诱导拉曼散射。利用群论方法，我们预测了在临界温度以上和以下硬模频率附近，对临界喇曼散射有贡献的锶钛中的喇曼激活模。计算了在临界温度以上和以下硬模频率附近的临界积分拉曼散射强度和双声子背景拉曼散射强度。结果显示出与在一些实验观察中观察到的相同的趋势。
2006-07-14 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput computational framework for lattice dynamics and thermal transport including high-order anharmonicity: an application to cubic and tetragonal inorganic compounds
Northwestern University（西北大学）；Portland State University（波特兰州立大学）
本文提出一个高通量工作流，整合高阶非谐效应以准确预测晶格热导率，针对773种立方和四方无机化合物，揭示高阶非谐效应的层次影响。
2025-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Probing the possibility of coexistence of martensite transition and half-metallicity in Ni and Co-based full Heusler Alloys : An ab initio Calculation
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了Heusler合金Ni $_{2}BC$和Co $_{2}BC$（$B$ = Sc、Ti、V、Cr、Mn以及Y、Zr、Nb、Mo、Tc; $C$ = Ga、Sn）的力学、电学和磁学性质。在电子结构（态密度）和力学性质（四轴剪切常数）以及磁相互作用（海森堡交换耦合参数）的基础上，我们详细探讨了这些材料的性质。我们计算了这些合金在（面心）立方奥氏体结构中的形成能，以探讨所有这些材料的稳定性。从能量的角度来看，我们已经研究了电子稳定的合金的可能性，有一个tetraquinone相的能量低于相应的立方相。大量的磁性合金被发现具有立方相作为它们的基态。另一方面，对于另一类合金，已经发现四元相与立方相相比具有较低的能量。此外，我们发现四重态剪切常数的值显示出一致的趋势：对于不倾向于四重态转变的材料，四重态剪切常数的值为高正值，而对于其他材料，四重态剪切常数的值为低或负值。在文献中，已经看到经历马氏体转变的材料被发现本质上是金属的。我们在这里探测是否有任何Heusler合金，它有一个倾向，进行四重态转变，并在同一时间拥有一个高自旋极化在费米能级。从我们的研究中发现，在表现出马氏体相作为其基态的四种材料中，其中三种材料，即Ni $_{2}$ MnGa、Ni $_{2}$ MoGa和Co $_{2}$ NbSn具有金属性质;相反，Co $_{2}$ M…
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Possible martensitic transformation in Pd2MnTi and Pt2MnTi: First-principles investigation
采用第一性原理研究了新型全金属Heusler合金Pd_2MnTi和Pt_2MnTi的马氏体相变。计算结果表明，Pd_2MnTi和Pt_2MnTi都有发生马氏体相变的可能性。Pd_2MnTi和Pt_2MnTi的立方相和四方相之间的能量差分别为215.12 meV和329.45 meV。立方相和四方相的电子结构分析也支持这一结论。并对这两种化合物的磁性进行了研究。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci
d0 Perovskite-Semiconductor Electronic Structure
我们解决了低能量的有效哈密顿的电子掺杂d 0钙钛矿半导体在立方相和四方相使用k*p方法。哈密顿量取决于自旋-轨道相互作用强度、温度相关的四元畸变和一组有效质量参数，这些参数的数量由晶体的对称性决定。我们解释了如何从角分辨光发射，拉曼光谱，磁输运测量和估计它们的值在SrTiO 3中提取这些参数。
2010-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Locally enhanced conductivity due to the tetragonal domain structure in LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ heterointerfaces
通过界面工程控制材料性能的能力通过在某些绝缘体的界面处出现导电性来证明，最著名的是带状绝缘体LaAlO $_{3}$和TiO $_{2}$ -封端的SrTiO $_{3}$（STO）的{001}界面。这个系统中的传输和其他测量显示了大量不同的物理现象。为了更好地理解界面的导电性，我们使用扫描超导量子干涉装置显微镜来成像由界面中的电流局部产生的磁场。在低温下，我们发现电流沿着晶轴方向的导电窄路径流动，嵌入在导电性较低的背景中。这些路径的配置上改变热循环以上的STO的四氢呋喃结构的转变温度，这意味着当地的电导率是强烈修改的STO的四氢呋喃域结构。衬底域和界面之间的相互作用为理解和控制异质结构的行为提供了额外的机制。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
X-ray nanoimaging of crystal defects in single grains of solid-state electrolyte AlxLi7-3xLa3Zr2O12
与传统的液体电解质电池相比，全固态锂电池有望在能量密度和安全性方面取得显著改善。Al掺杂的AlxLi 7 - 3xLa 3 Zr 2 O 12（LLZO）固态电解质由于其高离子电导率和良好的热、化学和电化学稳定性而显示出优异的潜力。然而，LLZO的电化学和机械性能的进一步改善需要对其局部微观结构的深刻理解。在这里，我们采用布拉格相干衍射成像调查的原子位移内的单个晶粒的LLZO与各种Al掺杂浓度，导致立方，四，和四-四混合结构。我们观察到共存的领域中的不同的晶体取向的tetraxide结构。我们进一步表明，Al掺杂导致晶体缺陷，如位错和相边界的混合相和双相晶粒。该研究解决了Al掺杂对LLZO单个晶粒内的纳米结构的影响，这对于固态电池的未来发展具有参考价值。
2021-01-24 cond-mat.mtrl-sci
