Unveiling the dopant segregation effect at hematite interfaces
了解赤铁矿光阳极中原子结构修饰的影响对于高效功能化的合理设计至关重要。最近，人们发现，界面修饰与Sn/Sb偏析显着提高赤铁矿光催化效率。然而，这些修饰在原子水平上的不同电子效应的理解仍然缺乏。这封信描述了两种不同的掺杂剂-锡和锑-对赤铁矿的固-固（晶界）和固-液界面（表面）的偏析效应。在一个从头算的方法，我们定量提取的势垒减少多晶界面由于掺杂剂，这会导致增加晶粒间的电子输运。同时，掺杂剂在赤铁矿表面的偏析导致氧空位形成能的降低。这种空位导致实验观察到的平带电位的上升。掺杂剂对两种类型的接口的电子效应的理解解释了实验峰值效率的接口改性的赤铁矿与掺杂剂偏析，也使不同的更高效率的应用程序的接口的控制和设计。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci
DFT and MLIP study of solute segregation to coherent and semi-coherent α-Fe/Fe$_3$C interfaces
Christian Doppler Laboratory for Knowledge-based Design of Advanced Steels, Department of Materials Science, Montanuniversität Leoben（奥地利莱奥本矿业大学材料科学系先进钢知识基础设计基督教多普勒实验室）
本文利用DFT和MLIP研究了溶质在共相和半共相α-Fe/Fe$_3$C界面的偏析及其对机械性能的影响，发现Cu在共相界面有最强偏析能，而Sb在半共相界面脆化作用最强。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Effect of interface phase transformations on diffusion and segregation in high-angle grain boundaries
最近对Cu中Ag杂质在105（310）晶界（GB）中扩散的实验测量揭示了暗示可能的结构转变的不寻常的非阿氏行为[Divinski等人，B85，144104（2012）]。另一方面，原子计算机模拟最近发现了金属中高角度GB的相变[Frolov等人，arXiv：1211.1756v2（2013）]。本文采用原子模拟方法研究了Ag在Cu_（60）5（310）GB两种不同结构相中的扩散和偏聚，这两种结构相随温度的变化而相互转化。与实验数据的良好协议，验证了实验中看到的不寻常的扩散行为是由相变引起的假设。模拟还预测，低温GB相表现出单层偏析模式，而高温相具有双层偏析。总之，模拟和实验提供了第一个令人信服的证据，在大角度金属GB的结构相变的存在，并证明其检测GB扩散测量和原子模拟的可能性。
2013-04-01 cond-mat.mtrl-sci
An integral method for the calculation of the reduction in interfacial free energy due to interfacial segregation
吉布斯的吸附等温线的基础上开发的方法来计算在内部界面处的溶质偏析，建立在测得的浓度分布的界面自由能的减少。利用原子探针层析成像（APT），我们首先测量跨界面的溶质原子的相对界面过剩的浓度分布。为了实现这一点，我们利用一种新的方法的基础上J。计算吉布斯界面过剩的Cahn公式。我们还介绍了一种方法来计算界面自由能的减少，是由偏析溶质原子。这种方法产生一个离散的界面自由能的减少，其中考虑到测量的浓度分布和计算的吉布斯过剩的配置文件。我们证明，这种方法可以用于均相和异相界面，并考虑到跨界面的溶质原子的实际分布，由APT确定。它适用于PbTe-PbS半导体系统12摩尔%的情况。Na 1摩尔%，其中预期在PbS/PbTe界面处的Na偏析降低{100}晶面的界面自由能。我们还考虑了镍基合金600的情况，其中B和Si偏析被怀疑阻碍同质（GB）和异相金属碳化物（M7 C3）界面处的晶间应力腐蚀开裂（IGSCC）。与内部接口相关的浓度分布测量APT使用紫外线（波长= 355 nm）激光解剖nanotips上的原子原子和原子平面的基础上。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Silver segregation to θ' (Al2Cu)-Al interfaces in Al-Cu-Ag alloys
用高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）观察了Al-Cu-Ag合金中θ'（Al 2Cu）析出相。沉淀物在位错环上形核，位错环上存在γ'（AlAg 2）沉淀物聚集体。这些位错环在θ'沉淀之前富集银。铝基体和θ'沉淀物之间的共格平面界面被两个原子层厚的银层装饰。这一层降低了Al-θ'界面能的化学成分。θ'相的横向生长伴随着银双层的扩展，导致相邻γ'相的银损失，并导致γ'相聚集体的劣化。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci
The effect of the interface energy on pattern selection in alloy solidification: A phase-field study
凝固结构是由不可逆过程产生的耗散结构，对模式选择的透彻理解对于控制凝固结构是必要的。本文采用相场模型模拟了不同择优晶向下的凝固过程。研究了溶质偏聚对界面能的影响，以及界面能对图形选择的影响。在初始阶段，溶质偏聚影响界面能，决定了平面界面的不稳定性。在平面-蜂窝转变（PCT）的详细演变期间，表面刚度主导该阶段。在PCT阶段，溶质偏聚程度高是指界面能低，导致在一次枝晶尖端后出现侧枝。在稳态阶段，界面的总体传播速度是相同的，而在不同的PCO模拟的尖端速度是不同的。不同的尖端速度导致不同的界面形态演化。分别讨论了整体耗散系统和局部自由能的观点。本文论证了溶质偏聚对界面能的影响，以及界面能对模式选择的影响。
2022-10-23 cond-mat.mtrl-sci
A first principles study of As doping at a disordered Si--SiO$_2$ interface
了解掺杂剂与氧化物界面之间的相互作用，是推动现代晶体管进一步集成的一个日益重要的问题。为此，使用第一性原理密度泛函理论和连续随机网络蒙特卡罗方法相结合，我们研究了在硅和它的氧化物之间的界面处的电活性砷施主。使用一个现实的模型的无序界面，我们发现，一个小的百分比（约10%）的原子网站在前几个单层上的硅侧的接口是积极有利于偏析，这是由本地键合和本地应变的缺陷中心控制。我们还发现，有一个长程量子限制效应，由于界面，这导致在掺杂剂偏析的能量障碍，但这个障碍是小的本地环境的影响相比。最后，我们考虑在何种程度上可以通过施加应变的界面控制能量的偏析。
2013-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Interface and Nanoscale Compositional Modulation in Ternary III-As Heterostructure Nanowires
直，轴向的InAs纳米线与多段的GaInAs生长。高分辨率X射线能量色散谱（EDS）映射揭示了III族原子的分布在轴向界面和侧壁。显著的Ga富集，伴随着结构的变化，观察到在GaInAs/InAs界面和较高的Ga浓度的早期生长的GaInAs段。元素分布图和EDS线轮廓推断Ga富集在侧壁之间的小面结处。三元合金的相对化学势和液-固相变的热力学驱动力解释了富集背后的生长机制。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Particle Morphology and Lithium Segregation to Surfaces of the Li$_7$La$_3$Zr$_2$O$_{12}$ Solid Electrolyte
用于固态锂离子电池的固体电解质激发了对下一代能量存储应用的极大兴趣。Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$石榴石型固体电解质由于其高离子电导率而受到相当大的关注。然而，基于Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$的固态器件的成功应用仍然存在若干挑战，例如枝晶形成和在许多Li嵌入/提取循环中保持界面处的物理接触。在这里，我们应用第一性原理密度泛函理论提供的见解，在各种物理和化学条件下的Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$粒子形态。我们的研究结果表明，锂偏析的表面，建议富锂晶界在典型的合成和烧结条件。我们的研究结果的基础上，我们提出了切实可行的策略，以遏制Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$接口的Li偏析。这种方法可以扩展到其他锂离子导体的实际储能装置的设计。
2018-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Enhancement of Dzyaloshinskii-Moriya Interaction via Field-Cooling-Induced Interface Engineering in 2D van der Waals Ferromagnetic ternary Tellurides
Wuhan University（武汉大学）；Southeast University（东南大学）；Yanshan University（燕山大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
研究通过场冷却诱导界面工程在二维范德瓦尔铁磁三元硫化物中自发增强Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，揭示其原子起源，为新型自旋电子器件提供新思路。
2025-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the critical growth rate and growth temperature for group-III elements segregation using two exchanges Kinetic Model
在III-V族化合物的分子束外延生长期间，III族元素的偏析导致非突变界面。量子阱、量子点和超晶格等结构中的成分不对称性又导致了非突变的电子能带排列，从而改变了这些量子结构的光电性质。我们用双交换动力学模型研究了不同生长参数下的III族原子浓度分布，确定了III族原子偏析小于10%的结构生长的临界生长温度和生长速率区。
2017-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Segregation growth and self-organization of ordered S atomic superlattices confined at interface between graphene and substrates
表面原子尺度的有序超晶格无论在基础科学还是在高科技领域都有着巨大的应用价值。然而，控制超晶格的制造到原子尺度已经证明是非常具有挑战性的。在这里，我们展示了在石墨烯和富S铜衬底之间的界面处的有序的S原子超晶格的偏析生长和自组织。扫描隧道显微镜（STM）研究表明，通过精细控制生长温度，我们获得了有序的S（亚）纳米团簇超晶格和界面处具有不同周期的单原子超晶格。这些原子超晶格在大气环境中是稳定的，即使在高温退火（~ 350 ℃）后也是稳定的。我们的实验表明，当S原子的周期与石墨烯晶格的周期相当时，S单原子超晶格可以驱动石墨烯进入电子凯库勒畸变相.我们的结果不仅为在界面上实现原子尺度的超晶格开辟了道路，而且为在石墨烯中实现奇异电子态提供了一条新的途径。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stress Development and Impurity Segregation during Oxidation of the Si(100) Surface
采用基于密度泛函理论的静态和动态第一性原理相结合的方法研究了Si（100）表面氧化过程中P和B杂质的偏聚.在裸露的表面中，掺杂剂分离到化学稳定的表面位点或局部压缩的亚表面位点。表面氧化是伴随着发展的拉伸表面应力高达2.9 N/m，在1.5单层的氧的覆盖率和通过形成氧化的硅物种的电荷增加近似线性与相邻的氧原子的数量。替代P和B缺陷在天然氧化物层内能量不稳定，并且优先位于Si/SiOx界面处或下方。一致地，第一性原理分子动力学模拟的掺杂表面上的原生氧化物形成揭示，掺杂剂避免P-O和B-O键的形成，这表明表面氧化机制，杂质仍然被困在Si/SiOx界面。这似乎排除了杂质对表面静电的直接影响，因此也排除了杂质对与外部环境相互作用的影响。
2008-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Growth interruption strategies for interface optimization in GaAsSb/GaAsN type-II superlattices
针对GaAsSb/GaAsN II型超晶格因Sb偏析导致组分分布偏离设计的问题，研究通过生长前后施加不同过压下的生长中断工艺提升界面质量，并结合模型揭示了Sb掺入率提升的机制。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci
A phase-field approach for modeling equilibrium solute segregation at the interphase boundary in binary alloys
在时效硬化合金中的许多实验和理论发现表明，特定的溶质元素优先偏析到相间边界（IB）并降低其能量。这种偏析机制可以稳定沉淀微观结构，防止粗化，从而在结构应用中允许更高的操作温度。在此，我们提出了一个相场模型的溶质偏析的IBs分离的基体和沉淀相的二元合金。所提出的建模框架是能够捕获散装热力学和界面自由能，同时也占各种质量传输机制。一维系统的分析平衡解决方案，和多余的IB量独立的吉布斯分割面公约进行评估。借助于平行切线构造，根据合金成分和描述自由能函数的模型参数建立了IB偏析等温线。在正规溶液近似下，进行了计算研究，阐明了IB能量和偏聚水平对温度和自由能模型参数的依赖性。我们表明，该模型是符合吉布斯吸附方程，因此，它是可以比较的吸附行为预测的模型参数与实验和原子模拟。未来的工作扩展到三元合金的模型，并将弹性相互作用对IB偏析的影响。
2019-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Characterizing Solute Segregation and Grain Boundary Energy in a Binary Alloy Phase Field Crystal Model
本文研究了如何溶质偏析和它的关系，在二元合金的晶界能被捕获的相场晶体（PFC）的形式主义，一个连续的方法，采用原子尺度的弹塑性扩散时间尺度的影响。使用两种二元合金PFC模型模拟晶界-Elder等人（2007）的原始二元模型和Greenwood等人（2011）的XPFC模型。在这两种情况下，Read-Shockley理论很好地描述了晶界能与取向差数据的关系。吉布斯吸附定理，然后用来推导出一个半解析函数描述溶质偏析晶界。这是用来表征晶粒边界能量与平均合金浓度和过冷低于固相线。我们还研究了不同物种之间的尺寸失配及其相互作用强度如何影响晶界偏析。最后，我们解释了我们的模拟界面偏析相关的材料性能的影响。
2013-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the role of Σ3{112} Si grain boundary local structures in impurity segregation
硅晶界（Si-GB）的界面结构对其化学功能化起着决定性的作用，并对材料的各种物理化学性质产生影响。因此，当材料用于高性能技术应用时，GB界面特别相关。在这里，我们从第一性原理研究GB接口的作用，通过提供两个不同的$Σ$ 3\{112\} Si-GB模型的原子理解。这些模型是（1 $\times$ 1）和（1 $\times$ 2）$Σ$ 3\{112\} Si-GB，它们导致不同的结构重构。从这两个模型出发，我们已经表明，几何优化具有重要的作用，对GB接口的结构重建，因此其属性。出于这个原因，我们讨论了不同的方法来定义一个最佳的松弛协议。局部结构的影响（1 $\times$ 1）和（1 $\times$ 2）模型中也进行了研究，在空位的存在下，不同的轻杂质的不同化合价（C，N，H，O）可以隔离。我们研究了在（1 $\times$ 1）和（1 $\times$ 2）模型中，空位和杂质的存在是如何改变局域结构的.这些结构的变化已与能量和电子性质的变化的GB。（1 $\times$ 1）和（1 $\times$ 2）模型的行为显示出显著不同。在$Σ$ 3\{112\} Si-GB中，与空位的相互作用以及C、N、H和O的偏聚随局域结构的不同而显著不同.
2022-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Spectral Analysis of Light Interstitial Segregation Energies in Ni: The Role of Local Cr Coordination for Boron and Carbon
提出光谱偏聚框架，研究Ni中B和C的偏聚能随局部Cr配位的变化，发现Cr在表面与GB处作用相反，揭示了化学异质合金中间隙-界面相互作用的机制。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Grain boundary segregation of C, N and O in hcp titanium from first-principles
轻金属的晶界偏聚是影响纳米钛合金热稳定性的一个可能机制。本文用第一性原理计算表明，C、N和O原子在α-Ti中的α 7大角度晶界上的独立偏聚在能量上是不利的。晶界界面附近和晶界处间隙元素的存在导致晶界宽度和比形成能的增加。
2013-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
The role of solute concentration in interface instability during alloy solidification: A viewpoint from the free energy
凝固组织是由界面过程与热、溶质输运过程的相互作用决定的。本文研究了定向凝固中的平面不稳定性。首先，模拟了生长初期的界面演化过程，表明平面不稳定性表现为从平面到胞状的转变。其次，为了表示凝固的历史依赖性，在模拟中使用恒定的热梯度G和变化的拉速VP。结果表明，冷却速率R（= G*VP）控制界面的整体传播速度，以维持局部热力学平衡。溶质偏聚通过改变界面处的过剩自由能和相应的界面能来决定界面的稳定性。最后，对具有不同择优取向的晶粒进行了模拟，结果表明表面能及其各向异性不影响溶质扩散和平面生长。同时也验证了溶质偏聚影响界面能，导致界面不稳定的结论。另一方面，对于平面-胞状转变，最小表面刚度准则比最大表面能准则更适用。溶质浓度对过剩自由能和界面能的影响可以应用于其他由界面不稳定性引起的凝固模式，这将在未来进行研究。
2022-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and misorientation-dependent austenite nucleation at ferrite grain boundaries in a medium manganese steel: role of misorientation-dependent grain boundary segregation
本研究探讨了中锰钢中晶界偏析对奥氏体形核的作用，结合实验与DFT计算揭示了Mn偏析宽度约1 nm，并基于经典形核理论阐明了其对临界半径和激活能垒的影响。
2025-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Protection of metal interfaces against hydrogen-assisted cracking
本文提出通过硼和碳在晶界的间隙偏聚阻止氢偏聚，在马氏体钢中将氢渗入降低一半，实现显著抗氢脆性能，并可推广至其他易氢致失效的金属材料。
2025-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Emergence of near-boundary segregation zones in face-centered cubic multi-principal element alloys
晶界已经被证明对相对简单的材料如单原子金属和二元合金的行为有显著的影响。与多主元素合金相关的化学复杂性增加被假设为导致新的晶界现象。为了探索晶界结构和化学之间的关系，在这些材料中，混合分子动力学/蒙特卡罗模拟的一个多面的11<110>倾斜边界，选择样本高，低能量的边界配置，进行面心立方CrFeCoNiCu和CrFeCoNi等原子合金。意外的富集铁被发现在面心立方区域附近的接口，并发现与结构不同的区域减少原子体积。与单原子Cu中相同类型的边界比较表明，在更简单的系统中也存在改变的近边界区域，多主元素合金的化学复杂性突出了它的存在和重要性。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Protein arrangement on modified diamond-like carbon surfaces - An ARXPS study
了解生物材料植入物和生物流体之间的界面性质是创建改进的植入材料的重要步骤。本研究探讨了类金刚石碳涂层生物材料，其表面能的修改，通过Ar+离子溅射和激光石墨化。用角分辨X射线光电子能谱学分析了蛋白质的排列，并观察了表面能的极性分量对这种排列的影响。可以看出，由于更强的极性相互作用，极性基团（如CN、CO）更容易被吸引到涂层表面。这导致这些基团分离到DLC-蛋白质界面;在增加的起飞角度（进一步远离DLC-蛋白质界面）下，观察到较少的这些极性基团。相应地，主要通过分散力（CC，CH）相互作用的基团被发现随着起飞角的增加而强度增加，这表明它们被分离远离DLC-蛋白质界面。的偏析的幅度被认为是增加极性表面能，这是由于在较高的极性表面能的固体表面和极性基团之间的净吸引力增加。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Selective Oxidation and Cr Segregation in High-Entropy Oxide Thin Films
本研究探究Sr掺杂对高熵氧化物La1-xSrx(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3薄膜的影响，发现其诱导Cr选择性氧化与偏析，揭示了相关作用机制，为高熵氧化物电催化剂设计提供了新思路。
2025-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Interface Geometry on Phase Stability and Bandgap Engineering in Boron Nitride substituted Graphene: A Combined First-principles and Monte Carlo Study
采用密度泛函理论和蒙特卡罗模拟相结合的方法，研究了氮化硼/石墨烯二维六方复合材料的相稳定性和电子性质，旨在揭示两者之间形成的界面几何结构所起的作用.我们的研究强调，在一定的温度范围内，优先创建扩展扶手椅界面可能有助于氮化硼和石墨烯的固溶体的形成。我们进一步发现，对于带隙工程，扶手椅接口或混合几何形状的补丁接口是最合适的。将研究扩展到纳米尺度的几何形状表明，降维使得两相的相分离的趋势更强。我们的深入研究应该形成一个有用的数据库，在设计具有所需性能的氮化硼-石墨烯复合材料。
2017-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Interface Energy and Phase Transformations: A Comparative Analysis of Cahn-Hilliard and CALPHAD-based Models in Ternary Substitutional Alloys
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Montanuniversität Leoben（莱奥本矿业大学）；Materials Center Leoben Forschung GmbH（莱奥本材料研究中心有限公司）
提出一种用于多相多组分系统相变建模的新方法，通过完全控制界面能量弥合已知方法间的差距，证明其热力学一致性并应用于空位介导扩散及多组分耦合研究。
2026-10-08 cond-mat.mtrl-sci cs.NA math.NA
Finite Interface Dissipation Phase Field Modeling of Ni-Nb under Additive Manufacturing Conditions
在激光粉末床熔合（L-PBF）过程中，构建的零件经历多次快速加热-冷却循环，导致具有不均匀性能的复杂微观结构。在目前的工作中，一个计算框架，它弱耦合的有限元热模型的非平衡PF模型的发展，在L-PBF过程中的Ni-Nb合金的快速凝固组织进行了研究。利用该框架预测了不同工艺条件下获得的单道熔池显微组织中胞状偏析结构的形貌和尺寸的空间变化以及显微偏析。一个凝固图展示了作为温度梯度和生长速率的函数的微观结构特征的变化。一个平面的细胞过渡预测在大多数的锁眼模式熔池，而平面界面是占主导地位的传导模式熔池。预测的细胞偏析结构的形态和尺寸与实验测量结果吻合得很好。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interface-Driven Thermo-Electric Switching Performance of VO$^+$ Diffused Soda-Lime Glass
通过原位温度控制飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）研究了NaVO $^+$在非晶钒氧化物薄膜和钠钙玻璃界面上的强烈偏析及其热响应功能。所获得的ToF-SIMS深度分布提供了可逆转化的明确证据，该可逆转化在25 $^\circ$ C和340 $^\circ$ C之间循环温度时引起NaVO $^+$/Na $^+$和Na $^+$ / VO $^+$强度的系统切换。随后，发现在钒氧化物扩散玻璃中可逆地形成NaVO络合物（在300 $^\circ$ C下），导致薄膜玻璃系统的热响应电行为。NaVO $^+$的这种新的分离-和扩散依赖的多功能性-指向作为热光开关的先进材料的应用，在智能窗或热传感器中。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
First-principles-based Prediction of Phase Fields: Part I. Binary and Ternary Refractory Alloys
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）；University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本研究提出一种结合DFT混合焓与亚规则溶液模型的计算框架，无需高阶拟合即可高效预测难熔多主元合金的相图，经36个二元和15个三元相图验证，预测混溶温度误差通常在300 K内，并提供了在线交互工具。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Eutectic Colony Formation: A Stability Analysis
实验已经广泛地表明，稳态层状共晶凝固前沿在远大于层状间距的尺度上被稀释的三元杂质的排斥所破坏，并形成通常被称为“共晶团”的两相单元。我们扩展了二元共晶的Datye和Langer的稳定性分析，包括三元杂质的影响。我们发现，临界起始速度和形态不稳定波长的表达式是类似于那些经典的Mullins-Sekerka不稳定的单相平面界面，虽然有一个有效的表面张力，取决于层状界面的几何形状，非平凡的，层间扩散。这种不稳定性的一个定性的新方面是振荡模式的发生，由于不稳定的影响的三元杂质和动态反馈的局部变化片层间距的前运动之间的相互作用。在一个短暂的制度，这些模式导致形成大规模的振荡微观结构，最近有实验证据表明，在一个透明的有机系统。此外，它表明，共晶前沿动态的规模大于片层间距可以制定为一个有效的单相界面自由边界问题与修改的吉布斯-汤姆森条件，耦合到一个缓慢的演变方程的片层间距。这个公式提供了额外的物理洞察的性质的不稳定性和一个简单的方法来计算一个近似的稳定性谱。最后，我们调查的影响，三元杂质的短波长振荡不稳定性，已经存在于二元共晶的非共晶组合物。
2000-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Rationalizing the influence of tunable energy levels on quantum efficiency to design optimal non-fullerene acceptor-based ternary organic solar cells
基于非富勒烯受体（NFA）的三元本体异质结太阳能电池（TSC）是当今最高效的有机太阳能电池（OSC），这是由于其更宽的吸收和量子效率（QE）通常超过相应的二元共混物。我们研究了在电子供体：电子受体（D/A）界面驱动电荷转移的能量学如何影响PBDB-T-2F供体与几对较低带隙NFA的共混物中的QE。在二元共混物中，供体和受体之间的电离能偏移（ΔIE）控制QE，并且当ΔIE > 0.5 eV时最大化。然而，ΔIE不是由单个NFA IE控制的，而是由它们的平均值控制的，根据它们的混合比加权。使用该性质，我们通过添加深IE第三组分：IT-4F来改善对于电荷产生具有不足的ΔIE的PBDB-T-2F：IEICO二元共混物的QE。组合两个NFA使得能够在没有分子工程的情况下优化D/A能量对准和细胞的QE。
2023-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
