Pressure-induced gap closing and metallization of MoSe$_{2}$ and MoTe$_{2}$
层状钼二硫属化物是半导体，其间隙由精细的层间相互作用控制。间隙随层间距离的减小而减小，表明在压力作用下发生了坍塌和成矿作用。我们预测，基于第一性原理计算，层状半导体2 H $_c$ -MoSe $_2$和2 H $_c$ -MoTe $_2$应在28和40 GPa（MoSe $_2$）和13和19 GPa（MoTe $_2$）之间的压力进行金属化。与已知发生2 H $_c$ $\to$ 2 H $_a$层滑动转变的MoS $_2$不同，这两种材料似乎至少在高达100 GPa下保持原始2 H $_c$层状结构，并且在压力下越来越抵抗润滑层滑动。类似于金属化的MoS $_2$，预测它们在费米能级处表现出低的态密度，并且可能具有非常适度的超导温度（如果有的话）。我们还研究了$β$ -MoTe $_2$结构，其亚稳态焓比2 H $_c$ -MoTe $_2$高.尽管它在零压力下已经具有半金属和（弱）超导的特性，但金属丰度预计不会随着压力的增加而急剧增加。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Broadband Infrared Study of Pressure-Tunable Fano Resonance and Metallization Transition in 2H-MoTe2
高压是一种被证明有效的工具，用于调制半导体过渡金属二硫属化物的层间相互作用，这导致显着的能带结构的变化。在这里，我们提出了一个扩展的2 H-MoTe 2，这表明，在13-15 GPa的金属化过程是不相关的间接带隙闭合，发生在24 GPa的压力诱导的超导体到金属的转变的红外研究。一个连贯的图片绘制的n型掺杂水平略低于导带最小值发挥了至关重要的作用，在早期的金属化过渡。掺杂水平也负责E1 u红外活性模式的不对称Fano线形，这在这里已被检测到并分析了第一次在过渡金属二硫属化物化合物。压力下的声子分布的压力演化显示在13-15 GPa的压力范围内，这与金属化同时发生的对称化，并证实了2 H-MoTe 2的高压行为提出的方案。
2021-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Observed Metallization of Hydrogen Interpreted as a Band Structure Effect
最近对氢金属化的实验研究通过高达~425 GPa的红外测量跟踪了直接带隙和振子频率[P. Loubeyre等人，Nature 577，631（2020）]。高于此压力，直接间隙具有不连续的下降到低于最小实验可获得的能量（~ 0.1eV）。作者认为，这一观察结果是由C2/c-24分子相到另一种分子相（如Cmca-12）之间的结构相变引起的。在这里，通过从头计算的压力依赖的振动子频率和直接带隙，我们发现，实验数据是一致的C2/c-24相高达425 GPa，并建议，这种一致性扩展到超过该压力。具体地说，我们发现，在C2/c-24相的能带结构的定性变化导致的直接带隙的不连续的下降，这可以解释所观察到的下降没有结构转变。这种替代方案自然解释了测量中没有滞后现象。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting flip-chip devices using indium microspheres on Au-passivated Nb or NbN as under-bump metallization layer
本研究提出一种简化的超导倒装芯片制备方法，采用市售铟微球与金钝化铌/氮化铌UBM层，无需铟电镀和专用键合机，毫开尔文下互连可承载超1A超电流，适用于需大电流超导互连的低温应用。
2025-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Universal diamond edge Raman scale to 0.5 terapascal: The implication to metallization of hydrogen
最近在产生高达Terapascal值的静压方面的进展为研究具有不寻常特性的新材料提供了机会，例如氢的金属化和高温超导性。然而，对高于~0.3 Terapascal的压力的评估是一个挑战。我们报告了一个通用的高压规模高达~0.5 terapascal，基于与Au的状态方程相关的应力金刚石砧的拉曼边缘的移位，并且不需要额外的压力传感器。根据新的比额表，与现有比额表的外推法相比，压力值在约0.5千帕时大幅降低20%。我们比较了最高静压下H2的可用数据。我们表明，发病的建议金属化的分子氢报告不同的团体是一致的，当校正与新的规模，可以与各种理论预测。
2022-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Metallization of molecular hydrogen
我们研究金属化的分子氢在压力下使用精确交换（EXX）Kohn-Sham密度泛函理论，以避免众所周知的低估与标准的局域密度或广义梯度近似的带隙。与标准方法相比，EXX方法导致相当高的（1 - 2 eV）的差距和显着的变化，不同结构的相对能量。金属化预计发生在密度>= 0.6 mol/cm^3（对应于压力>= 400 GPa）时，与之前的所有测量结果一致。
2000-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural transition, metallization, and topological superconductivity in PdSSe
Guilin University of Technology（桂林理工大学）；Wuhan University（武汉大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究通过理论预测揭示PdSSe在高压下经历结构转变、金属化及拓扑超导性，揭示其独特的电子和拓扑特性。
2021-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure induced metallization and possible unconventional superconductivity in spin liquid $NaYbSe_{2}$
除了声子介导的传统电子配对之外，铜酸盐的高温超导性被认为源于量子自旋液体（QSL）。通过掺杂自旋液体/莫特绝缘体实现非常规超导是凝聚态物理长期追求的目标，但由于缺乏理想的QSL平台，这是凝聚态物理的主要挑战。本文报道了$NaYbSe_{2}$中的压力诱导金属化和可能的非常规超导性。$NaYbSe_{2}$是我们最近发现的一个理想的三角晶格自旋液体大家族，并被证明具有QSL基态。通过施加压力，NaYbSe 2的电荷间隙逐渐减小，并且在~20 GPa下，晶体甚至在绝缘间隙完全闭合之前就跳跃到Tc ~ 5.8 K的超导（SC）相。进一步的高压实验证实了金属化，但超导性的迹象并没有很好地重复。没有对称性破缺伴随着SC过渡，所示的X射线衍射和低温拉曼实验在高压下。这内在地连接QSL和SC相，并建议从QSL开发的非常规超导性。我们进一步观察到磁场调谐的超导体-绝缘体转变，这是类似于在欠掺杂的铜氧化物超导体$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$。这项研究有望激发人们对探索新型超导体的兴趣，并揭示从自旋液体/莫特绝缘体到超导体的有趣物理学。
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental and theoretical evidence for pressure-induced metallization in FeO with the rock-salt type structure
在激光加热金刚石压砧装置上测量了FeO的电导率，测量范围为141 GPa和2480 K。结果表明，在70 GPa和1900 K左右，岩盐（B1）型结构的FeO金属化，没有发生结构相变。我们完全自洽地计算了B1 FeO的电子结构和电导率作为压力和温度的函数，发现尽管在环境条件下如预期的那样绝缘，但B1 FeO在高温下金属化，与实验一致。所观察到的金属化与自旋交叉有关。
2011-12-21 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Stability and metallization of solid oxygen under high pressure
用第一性原理研究了压力为50 ~ 130 GPa、温度为1200 K的氧相图。具有$P6_3/mmc$对称性（$η^{'}$相）的金属分子结构被确定为在高于$ε$（${O_8}$）相的高温下在该压力范围内是化学稳定的。长期以来，理论和实验之间的分歧$ε$（${O_8}$）的稳定性，它的金属特性，和过渡到$ζ$氧相的压力得到解决。获得这些结果的关键是包括非谐晶格动力学效应和准确计算的交换相互作用中存在的热无序。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Evidence of a pressure-induced metallization process in monoclinic VO$_2$
在0-19 GPa和0-14 GPa压力范围内，对单斜VO $_2$进行了拉曼和透射反射联合中红外测量。得到的晶格动力学和光学间隙的压力依赖性显示了显着的稳定性的系统高达P* $\sim$ 10 GPa。的单斜晶格内的V离子的安排，连同通过带隙填充的金属化过程的发病的细微修改的证据观察到P $>$ P*。随后从环境压力，其中VO $_2$金属相被发现仅在340 K以上的金红石结构结合，一个新的室温金属相耦合到单斜结构似乎可在高压制度，从而打开新的重要查询VO $_2$的物理。
2006-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure induced metallization with absence of structural transition in layered MoSe2
层状过渡金属二硫属化物具有原子薄的几何结构和独特的电子性质，是一种令人兴奋的材料体系。压力是一个强大的工具，可以不断调整它们的晶体和电子结构，使其远离原始状态。在这里，我们系统地研究了加压行为的MoSe 2高达~ 60 GPa使用多种实验技术和从头计算。MoSe 2从各向异性的二维层状网络演变为三维结构，没有结构转变，这与MoS 2完全相反。我们的层滑动计算强调了硫属阴离子在稳定不同的层状图案的作用。MoSe 2在压力下具有高度可调的传输特性，这是由其带隙逐渐变窄，然后金属化决定的。在可见光到红外范围内，其电子结构和带隙的连续调谐表明在加压过渡金属二硫属化物中可能的能量可变光电子学应用。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Metallization of Magnesium Polyhydrides Under Pressure
演化结构搜索被用来预测稳定的阶段与独特的化学计量在富氢区域的镁/氢相图在压力下。MgH $_4$、MgH $_{12}$和MgH $_{16}$在100 GPa附近分解为MgH $_2$和H $_2$时是热力学稳定的，并且都位于200 GPa的凸包上。MgH $_4$含有两个H $^-$阴离子和一个H $_2$分子/Mg $^{2+}$阳离子，而MgH $_{12}$和MgH $_{16}$的类氢亚晶格仅由H $_2^{δ-}$分子组成。高氢含量的化学计量在费米能级处具有大的态密度，并且MgH $_{12}$在140 GPa下的$T_c$被计算为比经典氢化物MgH $_2$在180 GPa下的$T_c$大近三倍。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
The metallization and superconductivity of dense hydrogen sulfide
硫化氢（H2S）是一种原型分子系统，是水的姐妹分子。高压下固态H2S的相图在很大程度上仍未被探索，这是由于在处理较松散的S-H键和H与S之间较大的原子核差异方面的挑战。金属化尚未实现的水冰，但它是建立在96 GPa以上的H2S。然而，H2S的金属结构仍然难以捉摸，极大地阻碍了对其金属性和潜在超导电性的理解。我们已经进行了广泛的结构研究固体H2S在高压下，通过无偏的第一性原理结构预测的基础上群体智能。除了非金属相IV和V的最著名的候选结构的发现之外，我们能够建立稳定的金属结构，这违反了元素分解成硫和氢的早期提议[PRL 85，1254（2000）]。我们的研究揭示了金属H2S的势能，在160 GPa下估计的最大转变温度为~ 80 K，高于大多数原型含氢化合物的预测值（例如，SiH 4和GeH 4等）。
2014-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metallization of hydrogen
在以前的工作中，1我们表明，氢金属化在第三阶段的温度低于200 K和压力接近350 GPa。在这里，我们在200-400 GPa的压力范围和80-300 K的温度范围内对第III相的电导率R（T）进行了详细的研究，我们表明氢已经在~315 GPa从半导体状态转变为金属状态。这种转变也得到拉曼光谱的支持：拉曼信号强度随着压力的降低而降低，与电导率的出现和增加一致。此外，拉曼和电学测量在氢相III和V之间产生相同的边界。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural transition, metallization and superconductivity in quasi 2D layered PdS$_2$ under compression
基于第一性原理模拟和计算，我们研究了准二维层状PdS2在单轴应力和静水压力下的晶体结构、电子结构和输运性质的演化. Pd离子的配位对PdS2的结构转变、电子结构和输运性质起着至关重要的作用。在单轴压应力作用下，发现了一个有趣的具有晶格重取向的铁弹相变，它起源于不寻常的PdS4平面配位键的重构.在静水压力作用下，层状结构转变为三维立方黄铁矿型结构。相反，实验提出的层状PdS2型结构与立方黄铁矿型结构在中压范围内共存，我们预测，压缩诱导的中间相显示出相同的结构对称性与环境相，除了急剧收缩的层间距离。在中间相，Pd离子的配位环境从正方平面转变为扭曲八面体，这导致带宽展宽和轨道选择性金属化。此外，超导性来源于立方黄铁矿型结构保护的拓扑线态。PdS2中结构转变、电子结构和输运性质之间的强相关性为研究晶体结构和输运行为之间的相互作用以及不同相之间的竞争提供了基础物理平台。
2020-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure electronic states in semiconductors studied by infrared spectroscopy: metallization and band gap tuning in Mg$_2$Si, InAs and InSb
Tokushima University（德岛大学）；Ibaraki University（茨城大学）；Okayama University of Science（冈山理科大学）；Kyoto University（京都大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）
本文利用金刚石压砧细胞结合红外光谱，研究了Mg$_2$Si、InAs和InSb的高压电子态，发现Mg$_2$Si在近10 GPa下发生金属化，InAs和InSb的带隙随压力线性增加，并在结构相变后呈现金属特性。
2025-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Metallization and molecular dissociation of dense fluid nitrogen
双原子氮是一种典型的分子系统，以其在高压和高温下的特殊稳定性和复杂行为而闻名，包括丰富的固体多晶型、高能态的形成以及与化学键变化相结合的绝缘体到金属的转变。然而，流体分子-聚合物相边界的温压条件和相关的金属化尚未通过实验建立。在这里，通过应用动态激光加热的压缩氮气和使用快速光学光谱学研究电子特性，我们观察到的转变，从绝缘（分子）进行致密的流体氮的温度随压力降低，并建立金属化，并推测流体聚合，发生在125 GPa以上，在2500 K。我们的观察创造了一个更好的理解分子解离，熔化和金属化之间的相互作用，揭示功能是常见的简单分子系统。
2018-06-27 cond-mat.mtrl-sci
A note on the metallization of compressed liquid hydrogen
我们研究了液态氢中的分子-原子跃迁，因为它与金属化有关。从第一性原理分子动力学得到对势，并与二次响应得到的对势进行比较。这些结果提供了在极端条件下共价键的性质的洞察。基于这种分析，我们构建了一个示意性的解离金属化相图，并建议实验方法，应显着降低实现难以捉摸的金属相的氢所需的压力。
2009-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced structural transitions and metallization in Ag2Te
高压原位同步辐射X射线衍射实验在室温下进行了高达42.6 GPa的Ag 2 Te和四个相鉴定。相I（β-Ag 2 Te）在2.4GPa下转变为相II，相III和相IV分别在2.8GPa和12.8GPa下出现。结合第一性原理计算，我们求解了第二相和第三相的晶体结构，确定了第三相的压缩行为。电子能带结构计算表明，绝缘相I具有窄带隙，首先转变为半金属相II，保持拓扑非平凡性质，然后转变为体金属相III。态密度（DOS）计算表明，Ag ~（2-）δTe和Ag ~（2+）δTe在压缩状态下的输运行为截然不同。我们的研究结果突出了压力在调整Ag 2 Te的电子能带结构中的巨大作用，以及其新颖的电和磁输运行为。
2013-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Induced Volume Collapse and Metallization in Inverse Spinel Co$_2$TiO$_4$
本研究结合实验与第一性原理DFT计算，系统揭示了反尖晶石Co$_2$TiO$_4$在高压下的两次结构相变、17.5%的体积坍缩以及由高自旋向低自旋转变引发的金属化现象。
2025-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Deformation, lattice instability, and metallization during solid-solid structural transformations under general applied stress tensor: example of Si I -> Si II
采用密度泛函理论（DFT）研究了半导体Si I（立方A4结构）和金属Si II（四方A5结构）在一般应力张量作用下的固-固相变（PT）过程中的应力-应变行为、弹性不稳定性和金属化.与正常的应力（$σ_1$，$σ_2$，$σ_3$）作用沿$\left<110 \right>$，$\left<1\bar{1}0 \right>$，和$\left<001\right>$，分别指示模拟单元，我们确定了6个独立的应力，驱动硅I $\rightarrow$硅II PT的晶格不稳定性的组合，和一个超导金属电子过渡。金属化先于结构PT，因此，应力Si I可以是金属。令人惊讶的是，无应力的Si II在DFT中是亚稳态的。值得注意的是，静水压力的PT为75.81 GPa，而在单轴应力下为11.03 GPa（或3.68 GPa平均压力）。我们的主要成果：Si I -> Si II PT由修正相变功的临界值描述，如用相场方法发现的，并且PT准则对于一般施加应力只有两个参数。更一般地说，我们的研究结果是至关重要的揭示新的（和更经济的）材料合成路线的新的或已知的高压阶段下控制和可预测的非流体静力学加载和塑性形变。
2018-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Nature of the Metallization Transition in Solid Hydrogen
本文对高压下固态氢分子的静核电子能带隙进行了精确的研究。用固定节点扩散量子蒙特卡罗（DMC）方法计算了250、300和350 GPa压力下$C2/c$、$Pc$、$Pbcn$和$P6_3/m$结构的激子能隙和准粒子能隙.平均场和多体带隙之间的差异，在相同的密度被发现是几乎独立的系统的大小，因此可以作为一个修正的平均场间隙的无限系统，以获得估计的多体间隙在热力学极限。通过比较我们的静态核DMC能隙与现有的实验结果，我们证明了核量子效应在固体氢的电子结构中所起的重要作用。我们的DMC结果表明，高压固态氢的金属化发生通过结构相变，而不是带隙关闭。
2016-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Striking Isotope Effect on the Metallization Phase Lines of Liquid Hydrogen and Deuterium
液态原子金属氢是所有液态金属中最简单、最轻、含量最丰富的。核子运动或离子动力学的作用在与离解绝缘体-金属跃迁的关系中多少被忽略了。几乎所有以前的高压实验研究都没有区别地对待流体同位素氢和氘。在相同密度下研究氢和氘，最关键的是在相变线上，可以通过实验揭示离子动力学的重要性。我们用静态压缩方法研究了1.2- 1.7Mbar压力范围内的稠密氘的光学性质，测量温度高达~3000 K。我们观察到反射率的突然增加，与解离诱导的金属化，在过渡。在这里，我们表明，在相同的压力（密度）的两种同位素，这种转变的相线揭示了一个显着的同位素位移，~700 K。这种位移低于同位素自由分子离解能的差异，但考虑到液体的高密度和复杂的多体效应，它仍然很大。我们的工作揭示了量子核效应在描述巨行星内部条件下致密氢系统的金属化转变和导电性质方面的重要性，并为从头计算提供了宝贵的基准。
2018-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure induced metallization and loss of surface magnetism in FeSi
本研究通过高压电阻与磁场测量发现，FeSi在约10 GPa发生体相能隙闭合和金属化，同时导电表面态及其二维磁有序消失，表明二者密切关联。
2024-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of Metallization in Solid Molecular Hydrogen
作为只有一个电子和质子的最简单的元素，氢原子的电子结构是已知的。然而，这并不适用于固体中它们之间的复杂相互作用，特别是在已知会改变晶体和电子结构的高压下。早在1935年，维格纳和亨廷顿就预测，在非常高的压力下，固体分子氢将解离并形成金属原子固体。尽管进行了大量的研究工作，但晶体结构的实验实现以及理论确定仍然难以捉摸。在这里，我们提出了一个计算研究表明，扭曲的六方P6 $_3$ /m结构是最有可能的候选人为第三阶段的固体氢。我们发现，配对结构是非常持久的和绝缘的整个压力范围内，这表明，由于解离金属化可能先于最终的带隙关闭。由于这不仅解决了理论和实验之间的一个主要分歧，而且排除了固体分子氢中声子驱动超导性的存在，我们的结果涉及到第III相零温相图的完全修正。
2012-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Prediction of High Temperature Superconductivity in C2/c-24 Solid Hydrogen
最近在高压下富氢材料的实验发展使这类材料在室温超导性的竞争中领先于其他材料。由于它是这类材料的基础，因此确定纯固体氢在高压下的性质的努力仍然很激烈。最值得注意的是，最近对氢金属化的实验研究确定了固体的晶体相为C2/c-24分子相，高达~425 GPa。观察到的金属化可能是由能带结构效应引起的，而不是结构相变，并且材料在较高的压力下保持在该晶相。因此，确定C2/c-24相的超导性质是至关重要的。在这里，我们采用基于Wannier函数的稠密k点和q点采样来计算C2/c-24相氢分子的电子-声子耦合和超导性质。我们发现该材料在500 GPa下具有242 K的高超导转变温度。我们还发现，在400 - 500 GPa的范围内，转变温度迅速增加的压力。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crossover from Metal to Insulator in Dense Lithium-Rich Compound $\textrm{CLi}_{4}$
通过\emph{ab} \emph{initio}演化方法研究了$\textrm{CLi}_4$化合物的晶体结构。揭示了在压力作用下，随着压力的增加，从金属到半金属和半导体，最终到绝缘体的相变。采用\emph{ab} \emph{initio} \emph{GW}计算方法，用费米面填充比和电子能带隙定量描述了压力诱导抗金属化的演化.反金属化归因于杂化价电子和它们被芯电子排斥到晶格间隙中。在金属相中发现了非常弱的电子-声子耦合作用，导致非常低的超导温度。
2016-01-11 cond-mat.mtrl-sci
High Temperature Superconductivity in the Candidate Phases of Solid Hydrogen
本研究通过第一性原理计算预测固态氢候选相Cmca-12、Cmca-4和I41/amd-2的超导转变温度，发现其Tc分别可达212K、94K和343K，为未来实验区分氢的晶体相提供了依据。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nuclear Quantum Effects Induce Metallization of Dense Solid Molecular Hydrogen
本文对高压下固体氢分子的电子结构和晶格动力学进行了精确的计算研究。使用扩散量子蒙特卡罗（DMC）方法计算了在250、300和350 GPa压力下$C2/c$、$Pc$和$P6_3/m$结构的带隙能量。在300 K和300 GPa条件下，采用从头算分子动力学（PIMD）方法模拟了原子构型，研究了零点能和温度引起的质子运动对原子构型的影响，包括非谐效应.我们发现，有限的温度和核量子效应大大降低了带隙，导致金属化的$C2/c$和$Pc$阶段通过带重叠的$P6_3/m$结构的带隙上的效果不太明显。我们的DMC-PIMD模拟预测，在300 GPa和300 K下，$C2/c$和$Pc$相没有激子或准粒子能隙。我们的研究结果还表明，带隙能量和振子模式之间的强相关性。这种强耦合导致高压固体分子氢的带隙减少超过2.46 eV。将我们的DMC-PIMD与实验结果进行比较，我们得出结论，所提出的结构都不是固体氢的第III和第IV相的好候选者。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Isotope quantum effects in the metallization transition in liquid hydrogen
凝聚态物质中的量子效应通常只发生在低温下。在这里，我们显示了一个大的量子效应在高压液氢在数千开尔文。我们表明，在氢的金属化过渡是受到一个非常大的同位素效应，发生数百度低于相当于过渡氘。我们研究了这一点，使用路径积分分子动力学模拟，确定了液-液过渡涉及雾化，金属化，粘度，比热和压缩性的变化。H $_2$和D $_2$之间的差异是量子力学效应，其可能与H $_2$中的较大零点能削弱共价键有关。我们的研究结果意味着，氘的实验结果必须得到纠正，才能在行星条件下理解氢。
2021-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph quant-ph
Pressure-temperature phase diagram of charge ordering in Nd1/2Sr1/2MnO3
通过测量金属相的远红外光谱权重完全恢复时的p、T值，观察到Nd_（1/2）Sr_（1/2）MnO_3的电荷有序温度随外压p的变化从p = 0时的160 K下降到p ~ 4.5 GPa时的30 K。我们由此确定了该锰氧化物中CO的（p，T）相图。我们还发现，参数d（lnTCO）/dp，它描述了这种金属化从CO相是相等的，相反的量d（lnTc）/dp，它管理的金属化的顺磁状态在可比的居里温度Tc，在类似的锰氧化物在半掺杂。
2010-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Onset of metallic transition in molecular liquid hydrogen
氢的液-液相变是氢相图的中心，是获得诸如Wigner-Huntington金属化、超导性和超流性等涌现性质的有希望的途径。本文采用扩散量子蒙特卡罗和密度泛函理论计算方法对氢的液-液相变进行了研究。我们的研究结果表明，金属化过程发生在较低的压力和温度相比，分子到原子氢的结构相变。结果是金属化的分子氢在宽范围的压力和温度下是稳定的。我们的研究突破了金属化过程与氢分子解离过程相一致的传统假设，分子金属氢液相有可能成为研究氢相变的前沿。
2022-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Optical properties of high pressure liquid hydrogen across molecular dissociation
用从头算方法计算了压缩氢在金属化和离解区域的光学性质，并与最近的实验结果进行了比较。我们确认，在3000 K以上，这两个过程是连续的，而低于1500 K的一级相变是伴随着一个不连续的DC电导率和热导率，而反射率和吸收系数变化迅速，但连续。我们的研究结果支持最近对NIF实验的分析（P. Celliers等人，Science 361，677-682（2018）），该实验将金属化的开始归因于反射率约为0.3的压力。我们的结果还支持这样的结论：在高于1500 K的温度下，激光加热DAC实验中观察到的温度平台对应于光吸收的开始，而不是相变。
2018-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Sr-Doped Molecular Hydrogen: Synthesis and Properties of SrH$_{22}$
最近，几个研究小组宣布达到400 GPa以上的氢金属化点。在这项工作中，我们证明了小（4原子%）掺杂的分子氢锶导致金属化压力急剧降低到约200 GPa的主流广泛的调查压缩的多晶硅。研究Sr-H系统在56-180 GPa下的高压化学，我们观察到几种以前未知的化合物的形成：C2/m-Sr $_3$ H $_{13}$，伪立方SrH $_6$，具有立方F-43 m Sr亚晶格的SrH $_9$，以及迄今为止发现的氢含量最高的金属氢化物伪四氢P1-SrH $_{22}$。与Ca和Y不同，锶形成分子半导体多晶硅，而钙和钇多晶硅是具有原子H亚晶格的高Tc超导体。后一种相，SrH $_{22}$或Sr $_{0.04}$ H $_{0.96}$，可以被认为是氢的一致带隙闭合和金属化的方便模型。利用300-440 K的金刚石压砧装置的阻抗测量，我们估算了类Pm-3 n化合物P1-SrH $_6$在150 GPa下的直接带隙为0.44-0.51 eV，其金属化压力为220 GPa。与机器学习原子间势一起，阻抗谱使我们能够在500-600 K下估计氢的扩散系数D $_H$ = 1.0-2.8 E-10 m $^2$ /s在SrH $_6$中和1.2-2.1 E-9 m $^2$ /s在P1-SrH $_{22}$中。
2021-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Black metal hydrogen above 360 GPa driven by proton quantum fluctuations
金属氢的产生是物理学三大公开任务之一。最近的低温实验报告了不同的金属化压力，从360 GPa到490 GPa不等。在这项工作中，我们模拟的结构特性，振动拉曼光谱，红外光谱和光学光谱的氢相III占质子量子效应。我们证明了核量子涨落使振动子频率降低了25%，在拉曼光谱中引入了宽的线形，并使光学带隙减小了3eV。我们表明，氢金属化发生在380 GPa的第三阶段，由于频带重叠，在良好的协议与运输数据。通过模拟光学性质，我们预测这种状态是一种特殊的黑色金属，在IR中是透明的。透明窗口在450 GPa时关闭，但反射率仍然很低，在490 GPa时观察到的闪亮金属丢弃了III相。我们预测的电导率开始增加70 GPa和透明窗口增加1.3eV时，在0 K下用氘取代氢，强调金属化是由量子涨落驱动的，因此是同位素依赖的。我们展示了氢在不同压力下如何获得金属特征（导电性和亮度），解释了现有实验方案中的明显矛盾。
2020-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Predicted formation of superconducting platinum-hydride crystals under pressure in the presence of molecular hydrogen
贵金属在常压下呈密排结构，在高压下很少发生结构转变。特别是铂（Pt），通常被认为是不活泼的，因此预计在压力下不会形成硫化物。我们预测，铂氢化物（PtH）有一个较低的焓比它的组成部分固体铂和分子氢在21.5 GPa以上的压力。我们计算了在70和80 GPa之间从四元到六方密排或面心立方（fcc）PtH的结构相变。线性响应计算表明，PtH在这些压力下是超导体，其临界温度约为10- 25 K。这些发现有助于阐明最近在富氢材料中观察到的压力诱导金属化和超导性。我们表明，在压力下形成面心立方金属超导体是常见的贵金属超导体，并研究在这些材料的超导性的可能性。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metallization of Fluid Hydrogen
在高动态压力、密度和温度下测量了液氢的电阻率，这些压力、密度和温度可以用反射冲击波来实现。由此产生的数据最自然地解释为从半导体到金属的连续过渡，主要是双原子流体，后者在140 GPa（九倍压缩）和3000 K。虽然在这些条件下的流体类似于普通的液态金属，其电阻率为500微欧姆-厘米，但它的不同之处在于保留了很强的配对特征，并且可能达到金属状态的精确机制仍然是一个争论的问题。一些明显的可能性包括：（i）主要是单体性质的物理学，如能带重叠跃迁;（ii）强耦合或多体性质的物理学，如莫特-哈伯德跃迁;以及（iii）结构变化至关重要的过程。
1997-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure Effect on the Superconducting and Magnetic Transitions of the Superconducting Ferromagnet RuSr2GdCu2O8
在高压下研究了超导铁磁体RuSr_2GdCu_2O_8。晶粒内的超导转变温度，Tc，解决交流磁化率以及电阻率测量。结果表明，在相同的掺杂状态下，Tc的压移远小于其它高Tc化合物。相反，铁磁转变温度Tm随着压力以大约是Tc的两倍大的相对速率增加。高压数据表明，在RuSr2GdCu2O8的铁磁和超导态的可能的竞争。
2002-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in sulfur and selenium hydrides at high pressure
由于氢的原子质量低，它是最有希望寻找高温声子超导体的元素。然而，氢的金属相仅在极端压力（400 GPa或更高）下被预期。在200 GPa压力下，氢硫化合物的超导临界温度为190 K的记录测量[1]表明，通过将氢插入其他元素的基质中，可以在显著较低的压力下实现氢的金属化。本文利用最小跳跃方法和超导体的密度泛函理论，重新研究了H-S系统的相图和超导性质。我们还表明，硒-氢有一个类似的相图，它的硫对应物以及高超导临界温度。我们预测SeH 3在100 GPa下超过120 K的超导性。我们发现SeH_3和SH_3由于其临界温度和特殊的电子结构而呈现出不寻常的超导性质。
2015-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase Diagram and Superconductivity of Calcium Borohyrides at Extreme Pressures
受高压超导近室温超导性发现的启发，我们从第一性原理出发，采用从头算晶体结构演化预测和密度泛函微扰理论，研究了Ca-B-H三元体系的高压超导相图。我们发现，低于100 GPa的所有稳定和弱亚稳相绝缘。这种压力标志着几个新的化学禁止相的稳定性外壳上的外观，和金属化的第一次发生在CaBH $_5$。然后在不同的组成下在较高的压力下逐渐实现金属化。在兆巴制度中稳定的金属相，我们预测两个高$T_c$超导相与CaBH $_6$和Ca $_2$ B $_2$ H $_{13}$组合物，临界温度分别为119和89 K，在300 GPa，生存到较低的压力。在未来几年中，三元超导体很可能在超导研究中发挥重要作用;我们的研究表明，为了降低金属性和超导性开始的压力，三元超导体的进一步探索应该集中在电负性低于硼的元素上。
2020-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-Pressure Amorphous Nitrogen
本文用多种光谱技术研究了双原子固态氮在宽的压力-温度范围内的相图和稳定极限。在80- 270 GPa和10- 510 K范围内发现了一种新的窄禁带半导体相$η$。在这些条件下产生的$η$相的振动和光学性质表明，它在很大程度上是无定形的，并反向转变为新的分子相。发现$η$相的带隙随着压力的增加而减小，这表明在280 GPa以上的带重叠可能导致金属化。
2001-05-04 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phases of a hydrogen-rich compound: tetramethylgermane
本文用Raman光谱和同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了富氢Ⅳ a族氢化物Ge（CH $_3$）$_4$的振动和结构性质。这两种技术允许获得的高压行为的互补信息，并产生一致的相变在1.4 GPa的液体到固体和3.0，5.4，和20.3 GPa的固体到固体。四种高压固相分别具有立方、正交、单斜和单斜晶体结构，空间群分别为：Ⅰ相Pa-3，Ⅱ相Pnma，Ⅲ相P2 $_1$ /c，Ⅳ相P2 $_1$。这些转变被认为是由于这种化合物的分子间和分子内键合的变化。CH $_3$基团上某些喇曼模式的软化和它们的突然消失表明Ge（CH $_3$）$_4$可能是实现金属化的理想化合物，甚至在实验室条件下实现高温超导性。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic thermal expansion and uniaxial pressure dependence of superconducting and magnetic transitions in ErNi2B2C
我们提出了各向异性热膨胀测量单晶ErNi 2 B 2 C。所有这三个，超导，反铁磁和弱铁磁相变是明确区分的数据。各向异性的单轴压力的依赖性的过渡估计的基础上的Ehrfest关系，导致一个结论，特别是，弱铁磁状态将被抑制的小，几个kbar的顺序，静水压力。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced structural, electronic, and magnetic effects in BiFeO3
我们提出了第一性原理研究在高压下的多铁性BiFeO 3。我们的工作揭示了主要的结构（在Bi的协调和铁电性损失的变化），电子（自旋交叉和金属化），和磁（秩序损失）的压缩青睐的效果，以及它们是如何连接。我们的结果与Gavriliuk等人[Phys. Rev. B 77，155 - 112（2008）]实验观察到的显著的流形转变一致，并提供了一个解释。
2008-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Melting Line of Hydrogen at High Pressures
70多年前就预测了固体氢中的绝缘体到金属的转变，但这种转变的证明仍然是一个科学挑战。在这方面，氢的温度对压力熔化线中的峰值可以是金属化的可能前体。然而，以前的测量的熔化曲线的氢已被限制在压力的氢扩散到垫圈或金刚石。为了克服这一限制，我们采用了一种创新的技术，即脉冲激光加热样品，并在P=64.7 ± 4GPa和T=1055 ± 20 K处的熔化线上产生最终峰。
2008-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Fate of density functional theory in high-pressure solid hydrogen
本文探讨了密度泛函理论在低温高压固体氢研究中的一些成功和失败之处。我们计算相图，金属化压力，声子谱，质子零点能使用三个流行的交换相关泛函：局域密度近似（LDA），Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）广义梯度近似，和半本地的Becke-Lee-Yang-Parr（BLYP）功能。我们专注于固体分子P $6_3$ /m，C2/c，Cmca-12，和Cmca结构的压力范围内从$100<P<500$ GPa的阶段I，II和III的实验观察。在静态的理论水平上，其中质子零点能被忽略，LDA，PBE和BLYP泛函给出非常不同的结构转变和金属化压力，与BLYP相图更好地符合实验。然而，所有三个泛函定性地提供关于四种结构的带隙和它们之间的相变的相同信息。超越静态水平，我们发现，以上3000厘米$^{-1}$观察到的振动子模式的频率强烈依赖于交换相关功能的选择，虽然声子谱的低频部分几乎没有影响。质子零点能的最大和最小值，使用BLYP和LDA泛函，分别获得，相差超过10毫电子伏/质子。包括质子零点能量计算的声子谱内的谐波近似提高了BLYP和PBE相图与实验的一致性。作为一个整体，我们的研究结果表明，平均场的固体分子氢的密度泛函计算的不足，在第一，第二和第三阶段，并强调需要更复杂的方法。
2013-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Effects of pressure on the superconducting properties of magnesium diboride
在Eliashberg理论框架下讨论了流体静压对MgB $_{2}$超导性质的影响。通过考虑McMillan公式中出现的所有参数的压力依赖性，我们表明，计算出的$T_{c}$的压力导数以及$T_{c}$随压力的变化与最近的测量结果符合得很好。计算了该体系的能隙$Δ_{0}$、有效相互作用强度$N(E_{F})v$、临界磁场$H_{c}(0)$和电子比热系数$γ$随压力的变化关系.非过渡元素的压力效应的比较清楚地表明，MgB $_{2}$是一个电子-声子介导的超导体。
2002-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Structural and superconducting transition in selenium under high pressures
用第第一性原理计算了固态硒的两个高压相$β$ -Po和bcc的电子结构。我们的计算再现以及在硒中观察到的压力引起的相变从$β$ -Po体心立方。计算的相变压力比观测值低30 GPa，但在很宽的压力范围内，晶格参数对压力的依赖性与观测值吻合得很好。通过对声子色散和电子-声子相互作用的计算，我们在密度泛函微扰理论的基础上估算了$β$ -Po相和bcc相的超导转变温度$T_{\rm c}$.计算的$T_{\rm c}$显示出特征的压力依赖性，即在$β$ -Po相中，它与压力无关，在从$β$ -Po到bcc相的转变处显示出不连续的跳跃，然后在bcc相中随着压力的增加而迅速降低。
2000-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Semimetallic molecular hydrogen at pressure above 350 GPa
根据理论预测，绝缘分子氢在P~370-500 GPa的压力下离解并转变为原子金属。在另一种情况下，金属化首先在250-500 GPa压力范围内通过电子带的重叠在分子氢中发生。计算不够准确，无法预测哪种选择会实现。在这里，我们表明，在~360 GPa的压力和温度<200 K的氢开始进行，和温度依赖性的电导率是典型的半金属。电导率，测量高达440 GPa，强烈增加压力。拉曼光谱，测量高达480 GPa，表明氢在高达440 GPa的压力下仍然是分子固体，而在更高的压力下，拉曼信号消失，可能表明进一步转化为良好的分子金属或原子状态。
2019-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Pressure on Superconducting Ca-intercalated Graphite CaC$_6$
在$\sim$ 16 kbar的压力下，研究了压力对新发现的钙插层石墨化合物CaC $_6$的超导转变温度（$T_c$）的影响。发现$T_c$在压力下增加，具有$\approx$ +0.4%/kbar的大的相对比率$Δ$ $T_c$ / $T_c$。使用第一性原理计算，我们表明，$T_c$上的压力的大和积极的影响，可以解释的范围内的电子-声子理论由于存在一个软声子分支与钙原子的面内振动。目前的争论在石墨层间化合物的超导机制的研究结果的影响进行了讨论。
2007-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metallic liquid hydrogen and likely Al2O3 metallic glass
在140 GPa（140万bar）的压力下，利用动态压缩技术合成了液态金属氢，实验数据和理论预测Al 2 O3在300 GPa下可能是金属玻璃。在这两种情况下，金属化的机制可能是Mott型转变。蓝宝石的强度使冲击波在强固体和软流体中的耗散分裂不同。一旦4.5-eV H-H和Al-O键在足够高的压力下在液态H2和蓝宝石（单晶Al 2 O3）中断裂，电子离域，这导致在流体H中以及可能在非晶Al 2 O3中形成能带。蓝宝石的高强度导致冲击耗散主要以熵吸收高达~400 GPa，这也导致300-K等温线和Hugoniot在该压力范围内几乎一致。在~400 GPa以上，冲击耗散必须主要进入温度，这在实验上被观察到为在~400 GPa以上冲击压力的快速增加。玻璃态Al 2 O3的金属化，如果得到验证，预计在强氧化物绝缘体中是普遍的。超级地球的影响进行了讨论。
2011-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the robust superconducting state of NbTi alloys under ultrahigh pressures
最近的实验报道，在120至261.7 GPa的约19 K的几乎恒定的超导$T_c$的情况下，NbTi合金在120至261.7 GPa的压力下出现了稳健的超导性[J. Guo等人，高级材料31，1807240（2019）]，这在已知的超导体中非常罕见。我们基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论计算研究了NbTi合金中这种新的超导行为的起源。我们的结果表明，压力使NbTi合金从无序相转变为均匀有序的晶相，并且NbTi合金的奇异的强超导电性仍然可以在BCS理论的框架下得到理解。NbTi合金中的Nb元素在低压下的超导电性中起主导作用，而Nb和Ti原子交替均匀排列的NbTi晶体可能是高压下稳定超导电性的原因。NbTi在超高压下的超导转变温度可以用声子频率的增强、电子-声子耦合的适度降低和压力相关的屏蔽库仑排斥的协同效应来解释。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
