H4-Alkanes: A new class of hydrogen storage material?
甲烷基材料（H $_2$）$_4$ CH $_4$，简称H4 M，本质上是甲烷分子与4个物理吸附的H $_2$分子。虽然H4 M在形成分子固体时具有特别高的储氢密度，但不幸的是，这种固体仅在不切实际的高压和/或低温下稳定。为了克服这一限制，我们通过模拟表明，较长的烷烃（甲烷是最短的烷烃）也形成稳定的结构，每个碳原子仍然物理吸附4 H $_2$分子;我们称这些结构为H4-烷烃。我们进一步表明，通过分子动力学模拟，从H4-烷烃形成的分子固体的稳定性领域的增加显着的链长相比，H4 M，就像它的规则烷烃。从我们对长度为1、4、10和20的H4-烷烃的模拟中，我们看到，例如对于20-碳，稳定性场在较高压力下加倍。虽然更长的链仅显示出微不足道的改进，但我们讨论了更多稳定H4-烷烃的各种其他选择。我们的原理验证结果为表明H4-烷烃可以成为可行的贮氢材料奠定了基础。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric anomalies of solid CO and N_2 in the audio frequency range
本文首次报道了CO和N_2固相的音频介电常数测量结果。我们观察到了几个新的特征，包括（1）在纯N_2的β相中，在起始温度$T_{h} \simeq 42 K$以上有很强的电滞效应;（2）在4.2K以下，CO中没有预期的短程反铁电偶极有序;分子转动的量子力学处理解释了在α相中观察到的一些异常，但强烈的滞后表明纯几何挫折在β相中起着重要作用。
1999-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Specific Heat Anomalies in Solids Described by a Multilevel Model
比热测量是探测固体基本激发的最有力的实验方法之一。在一个多世纪前爱因斯坦模型提出之后（Annalen der Physik \textbf{22}，180（1907）），已经提出了几个理论模型来描述实验结果。在这里，我们报告中观察到的几种材料的双峰比热异常的详细分析。采用一个简单的多层次模型，改变能级之间的间距$Δ_i$ = $(E_i$ $-$ $E_{0})$和每个能级的简并度$g_i$，我们得出出现这种异常所需的条件。我们的研究结果表明，$Δ_2$ / $Δ_1$ $\thickapprox$ 10之间的能量水平和高简并的一个能级定义的双峰制度的比热。我们的方法准确地匹配最近的实验结果。此外，使用平均场的方法，我们计算了一个退化的肖特基类系统进行铁磁（FM）相变的比热。结果表明，随着简并度的增加，比热的肖特基最大值变窄，而与FM转变相关的峰不受影响。
2015-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Ethane and methane at high pressures: structure and stability
本研究结合实验与理论方法，测定了高压下乙烷的结晶点、低压相结构及新相变，验证了甲烷的高压结构，并给出二者的状态方程，为其高压相对稳定性研究提供依据。
2021-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Non-metric connection and metric anomalies in materially uniform elastic solids
由点缺陷（本征缺陷、空位、点堆垛层错）、热变形、生物生长等的分布引起的度量异常是材料不均匀性和内应力的众所周知的来源。通过强调这种异常的几何性质，我们寻求它们对材料均匀的晶体弹性固体的表示。特别是，我们引入一个准塑性形变框架，其中的乘法分解的总变形梯度成弹性和塑性形变的建立，使塑性形变进一步分解乘法方面的变形由于位错和另一个由于度量异常。我们讨论了我们的工作的背景下，准塑性应变制定和外尔几何。我们还得到了一个一般形式的度量异常，产生零应力场的情况下，其他不均匀性和任何外部应力源。
2016-03-17 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.DG
Theory of elastic anomalies at the gamma--alpha phase transition in solid Ce
本文从可压缩面心立方晶格上4f电子产生的四极密度模型出发，用解析理论研究了Fm ~ 3 m → Pa ~ 3相变时的弹性反常。该模型被视为代表的γ-α相变在Ce。耦合的（线性）晶格位移的四极取向密度波动的平方重整化的弹性常数。的四极密度到取向有序的Pa 3结构的凝聚作为温度和压力的函数进行了研究。转变的前兆效应导致弹性常数c11的异常软化，而c44没有表现出这样的软化。理论结果是在良好的定性协议与压力实验的弹性常数（相当于声速）在$γ-α过渡Ce。讨论了与C_（60）富勒烯中Fm_（3 m）→ Pa_（3）跃迁的晶格动力学理论类比和实验结果的惊人相似性。
2012-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Elastic, dielectric and piezoelectric anomalies and Raman spectroscopy of 0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3
固溶体0.5Ba（Ti0.8Zr0.2）O3-0.5（Ba0.7Ca0.3）TiO 3（BCZT）是一种具有极高压电系数的无铅压电材料。强响应与接近环境温度的结构不稳定性有关。我们在这里报告温度引起的异常的介电，压电和弹性系数和拉曼光谱陶瓷BCZT。这些数据表明，铁电-铁电结构相变在这种材料中，除了那些以前报道的。在居里温度TC以上也观察到异常，并且与在TC以上持续30度的极性结构的损失有关。
2012-03-25 cond-mat.mtrl-sci
An atomically efficient, highly stable and redox active Ce0.5Tb0.5Ox (3% mol.)/MgO catalyst for total oxidation of methane
本文报道了一种低镧系负载量的Ce0.5Tb0.5Ox (3% mol.)/MgO催化剂，通过原子级Ce-Tb混合纳米结构及与MgO的相互作用，在甲烷完全氧化中实现了高活性、高储氧能力和优异的高温稳定性。
2024-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Anomalies in the core level spectroscopy of a noncentrosymmetric solid, BiPd
理解奇异固体是一项艰巨的任务，因为相互作用往往被系统的对称性所隐藏。在这里，我们研究的非中心对称固体，BiPd，这是一种罕见的材料，同时表现出超导性和拓扑相的物质的电子性质。采用高分辨率光电子能谱与光子能量范围从硬X射线到极紫外制度，我们表明，硬X射线光谱单独是不够的，以揭示电子结构的表面-体差异。我们推导出接近极端表面灵敏度的逃逸深度，并发现用于高分辨率测量（如ARPES）的光子能量落在表面敏感区。此外，我们还发现了Bi芯能级特征分支比与传统芯空穴终态量子理论的偏差。这种核心能级光谱的范式转变可以归因于对称中心和自旋轨道相互作用的缺乏。
2019-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic / dielectric anomalies and magnetodielectric / magnetoelectric effects in Z- and W-type hexaferrites
采用固相反应法制备了主晶相分别为Sr3Co2Fe24O41（Sr3Co2Z）和SrCo2Fe16O27（SrCo2W）的六角铁氧体样品。研究了样品的相组成、磁性能、介电性能、磁介电效应、磁电效应和热释电性能。结果表明，磁晶各向异性（MCA）转变引起的磁和介电异常。它们可以被认为是特征性质（例如，Sr3Co2Z在370 K），但不是MD和ME耦合的充分条件。T-块结构，存在于Sr3Co2Z中，但不存在于SrCo2W中，导致具有铁电（FE）和磁性贡献的介电响应。
2014-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Unifying description of the vibrational anomalies of amorphous materials
固体的振动态密度$D(ω)$控制着它们的热性质和输运性质。在晶体中，低频模式是根据德拜定律$D(ω) \propto ω^2$在频率上分布的扩展声子。在非晶态固体中，声子被阻尼，并且在低频下$D(ω)$包括超过德拜预测的扩展模式，导致在$ω_{\rm bp}$处的$D(ω)/ω^2$中的所谓玻色子峰和准定域（QLM）峰。在这里，我们表明，玻色子峰和声子衰减的瑞利散射制度的相关性，建议相关波动弹性理论（corr-FET），和非晶材料可以被描述为均匀的各向同性弹性介质中断的QLM作为弹性异质性。我们的数值结果解决了将非晶态固体的振动异常归因于弹性无序和局域缺陷的理论方法之间的矛盾。
2021-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Low-temperature anomalies of a vapor deposited glass
我们研究了二维Lennard-Jones玻璃薄膜的低温特性，该薄膜是通过液体冷却和物理气相沉积两种方法在硅中制备的。我们确定在固相深处的交叉温度$T^*$，在缓慢的动力学和增强的异质性出现。在$T^*$周围，局部缺陷变得可见，导致与标准固体相比的振动异常。我们发现，平均而言，$T^*$降低样品具有较低的固有结构能量，这表明这种异常将被抑制在超稳定的玻璃膜，制备非常缓慢的液体冷却和气相沉积。
2018-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low-temperature anomalies in disordered solids: A cold case of contested relics?
非晶态固体表现出神秘的自由度的令人困惑的效应，这些自由度引起的热容和声子散射大大超过了对具有独特振动基态的固体的预期。特别重要的概念是声子散射在由液体淬火制成的非晶态固体中的明显的普遍性。为了使这种普遍性合理化，人们提出了无标度的方案，这些方案要么取决于裸露的结构自由度之间的长程相互作用，要么调用源于边缘稳定振动模式出现的长程临界性。相反，在一个对比的局部场景中，令人困惑的低温自由度是弱相互作用的，强非谐自由度，每个自由度都涉及几百个粒子的运动。在这种情况下，声子散射的普遍性是因为本地非谐共振的特征能量尺度和它们与声子的相互作用的强度都由玻璃化转变温度$T_g$设置，而它们的浓度由$T_g$处的动力学协同尺寸$ξ$设置。纳米尺度的长度$ξ$表现在共振的空间边界的振动激发中，这是所谓的玻色子峰的基础，以及玻璃半导体中非常深的拓扑中间带隙电子态，这与非晶硫族化物中的许多奇怪的光电现象有关。我讨论的优点，上述方案时，面对实验数据。
2018-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
NMR Investigation of the Low Temperature Dynamics of solid 4He doped with 3He impurities
固体4 He的晶格动力学已被探索使用脉冲NMR方法来研究3 He杂质的运动的温度范围内，实验已经揭示了异常归因于超流或意想不到的粘弹性固体4 He晶格。我们报告的测量结果的核自旋晶格和自旋自旋弛豫时间，分别测量在高和低频率的波动谱，3 He的运动，结果从量子隧穿在4 He矩阵。测量针对3 He浓度16<x_3<2000 ppm进行。对于3 He浓度x_3 = 16 ppm和24 ppm，在接近扭转振子响应和剪切模量测量中观察到异常的温度下，观察到自旋-晶格弛豫时间T_1和自旋-自旋弛豫时间T_2的大变化。这些变化的NMR弛豫速率没有观察到更高的3 He浓度。
2013-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural and Magnetic Phase Transitions in MnTe-MnSe solid solutions
用中子衍射方法研究了富硒区MnSe和MnTe固溶体随温度的变化。有趣的是，当Te掺杂在MnSe中时，向NiAs相的结构转变减小，无论是在化合物的分数方面还是在转变温度方面。在MnTe $_{0.3}$ Se $_{0.7}$中，NaCl向NiAs的相变发生在40 K左右，虽然在室温下存在于MnTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$中，但其体积分数仅占样品总体积的10%左右.立方相的磁有序温度随Te含量的增加而降低，而六方相的顺序在相同的温度下，在MnSe。在磁有序以及结构转变温度的晶格参数的热演化的异常表明在这些化合物的磁结构耦合的存在。
2014-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio cluster approach for high-harmonic generation in liquids
高次谐波产生（HHG）发生在物质的所有阶段。在气态原子和分子介质中，它已被广泛研究，并得到很好的理解。在固体的研究正在进行中，但一个共识正在形成占主导地位的微观HHG机制。另一方面，在液体中，还没有建立的理论，并且为气体和固体开发的方法通常不适用，阻碍了我们目前的理解。在这里，我们开发了一个强大的和可靠的从头计算团簇为基础的方法来描述各向同性散装液体和强激光脉冲之间的非线性相互作用。该方案基于时间相关的密度泛函理论，并利用了几种近似，使其在现实系统中可行且准确。我们证明了我们的方法与HHG计算在水，氨和甲烷液体，并比较极性和非极性液体的特征响应。我们确定了液体甲烷的HHG光谱中的独特特征，这些特征可以用于其化学和物理性质的超快光谱：（i）在15- 17 eV处的结构最小值，以及（ii）在微扰区域中的井状形状，这让人想起形状共振。我们的研究结果铺平了道路，可访问的计算HHG在液体中，并说明了独特的非线性性质的液体系统。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
A unified picture of phonon anomalies in crystals and glasses
针对晶体范霍夫奇点与玻璃玻色峰这两类声子异常，研究提出共振阻尼模型，通过声子阻尼与振动软化的耦合统一解释两类现象，拓展了声子传播-阻尼竞争理论并关联微观机制。
2025-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical Response of Correlated Electrons in Solids Probed by Inelastic Scattering Experiments: An Ab Initio Theoretical Perspective
我们目前的从头算理论研究的相关电子在金属（铝，钾，锂）的激发光谱和它们的相互作用与非弹性散射实验的结果。我们解决各种异常的数据中，这最初被视为强动态电子相关的签名，我们表明，相反，异常是由于带结构效应。在我们的密度响应计算的基础理论框架是含时的密度泛函理论，与此计划，我们讨论的K等离子体的寿命，和Al的动力学结构因子。从一个自洽的解决方案的Dyson方程在GW近似的电子自能，我们讨论了在Li的电子动量密度。我们的研究结果和方法指出了一种新的方式来思考在实际材料中的电子激发。未来的主要挑战是正确处理能带结构的真实表示的动力学相关性。
1999-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the phases of Polonium
用密度泛函理论研究了金属钋主相的热力学性质。特殊性质的固-相变的$α$ $β$宝强调：它会导致降低对称性，从立方到菱面体，随着温度的升高。这被解释为相对论和熵效应之间微妙平衡的结果。与现有的实验数据的总体协议是非常好的国家的最先进的标准。Po的声子呈现Kohn异常，并且表明自旋-轨道相互作用的效果与正常金属中的效果相反：由于费米表面的非球形性质，自旋-轨道效应减少了嵌套并硬化了大多数声子频率。
2009-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Anomalies in a New Manganocuprate Gd3Ba2Mn2Cu2O12
用常规固相反应法合成了锰铜酸盐化合物Gd 3Ba 2 Mn 2Cu 2 O 12（Gd-3222），并通过直流和交流磁化强度（M）和热容（C）随温度（T）的变化研究了其磁性。该化合物结晶为四方晶系结构（空间群I4/mmm）。我们发现，该化合物具有三个磁过渡，约2.5，4.8和9 K，从直流和交流磁化率（chi）数据推断。然而，在1.8 K以上，没有发现C（T）中存在明确的反常的证据，尽管在10 K以下有一个逐渐上升的趋势。磁场的应用导致在5 K附近的峰值，而ac χ在低于9 K时显示出非常弱的频率依赖性。等温M曲线在1.8 K表现出弱滞后没有任何证据饱和，即使在高达120 kOe的领域。这些结果表明，该化合物在低温下经历了自旋玻璃般的冻结，尽管在10 K下的磁性转变的确切性质尚不清楚。从M和C数据推断，磁热效应的大小在低于50 K的宽温度范围内相当大，峰值在4 K左右。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Structural behavior of a two length scale core-softened fluid in two dimensions
2D竞争系统显示了大量的各种固体和聚集模式，重入流体相，连续熔化的KTHNY理论预测，在某些情况下，水状异常。在本文中，我们采用朗之万动力学模拟的斜坡状核心软化流体，具有两个特征长度尺度和上述所有功能。通过分析该系统的流体相，Bordin和Barbosa [Phys. Rev. E 97，022604（2018）]报告了两个水状异常区域的存在。现在，我们重新审视这个问题，集中在低温制度和更大范围的密度寻找异常行为的起源，固相和重入熔化之间的关系。现在，不是两个，而是三个异常区域被观察到。这些异常区与非晶态固体向团簇流体的重入熔化有关。它们不仅受势中特征尺度之间的竞争支配，而且还受粒子构象变化引起的额外竞争支配。这种竞争从固相扩展到流体相，反映在构造水状异常上。我们的结果在两个长度尺度的竞争势的复杂行为的阴影一些光，并有助于阐明在这些系统中的大量的固相和存在一个以上的水状异常区域之间的关系。
2020-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Bond orientational ordering in liquids: Towards a unified description of water-like anomalies, liquid-liquid transition, glass transition, and crystallization
物质至少有三种基本状态，取决于温度和压力：气体，液体和固体（晶体）。这些状态由它们之间的一阶相变分离。在气相和液相中都存在完全的平移和旋转对称性，而在固相中，这两种对称性都被打破。在液体和固体之间的中间相中，包括液晶和塑性晶体相，仅保留两种对称性中的一种。在物质的基本状态中，人们对液态的了解最少。我们认为，这是至关重要的，更好地了解液体认识到，液体一般有一种倾向，有本地的结构秩序和它的存在是内在的和普遍的任何液体。这样的结构排序是许多体相关性的结果，更具体地说，键角相关性，我们相信这是描述液态的关键。我们表明，这种物理图像可以自然地解释与液态相关的困难的未解决的问题，例如水型液体（水，Si，Ge，...）的异常，液体-液体转变、液体-玻璃化转变、结晶和准晶形成，以统一的方式。换句话说，我们需要一个新的序参量来代表低的局部自由能组态，在许多情况下，这是键取向序参量，除了密度序参量的物理描述这些现象。在这里，我们回顾我们的两个顺序参数模型的液体，并考虑如何将瞬态局部结构排序与所有上述现象。并对这些现象之间的关系进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dislocation induced anomalous softening of solid helium
在结晶固体氦的滑移面中的滑移位错线的经典运动甚至在远低于德拜温度的温度下导致塑性形变，并且可以影响弹性性质。在这项工作中，我们认为，滑移的位错和塑性可能是起源的许多观察到的弹性异常固体He-4，这已被认为是连接到超固体。本文提出了一个位错运动模型，该模型描述了在固态氦中恒应变率$\dotε$下进行的剪切实验的应力-应变$τ$-$ε$曲线和加工硬化率$dτ/dε$。计算的$dτ/dε$表现出强烈的软化，随着温度的升高，由于位错的运动，这模仿异常软化的弹性剪切模量$μ$。在同一温度范围内，位错的运动引起耗散，并有一个显著的峰值。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anomalous phase behavior of a soft-repulsive potential with a strictly monotonic force
我们研究了一个经典的粒子质点系通过一个严格凸的软排斥势相互作用的相行为，该势与文献中迄今为止所考虑的成对软化排斥势不同，缺乏一个向下或零曲率的区域。尽管如此，这种相互作用的特点是由两个长度尺度，由于存在一系列的粒子间的距离，其中的斥力增加，减少距离，比在相邻区域慢得多。我们调查，使用广泛的蒙特卡罗模拟结合准确的自由能计算，所考虑的系统的相图。我们发现，该模型表现出多重入区的流固共存线，一个非常丰富的固体多态性与固-固过渡，和水一样的异常。尽管各向同性性质的粒子间的潜力，我们发现，在该系统可以存在的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，如cI 16和金刚石。
2009-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Defects and glassy dynamics in solid He-4: Perspectives and current status
我们回顾了固体He-4在低温下的反常行为，特别注意固体中存在的结构缺陷的作用。讨论围绕两个层次的系统和结构的玻璃成分诱导观察到的异常可能的作用。我们建议，玻璃态行为的起源是由于动态的缺陷，如在He-4中形成的位错。在发达的框架内的玻璃组分在固体中，我们给出了一个总结的结果和预测的影响，包括机械，热力学，粘弹性，和电弹性贡献的玻璃响应固体He-4。我们提出的固态He-4的玻璃模型有几个含义：（1）He-4的反常性质可以通过允许缺陷在最低温度下冻结来解释。固体He-4的动力学由玻璃状（玻璃状）弛豫过程和弛豫时间的分布不同的扭转振子，剪切模量，和介电函数实验之间的显着变化。(2)任何缺陷冻结将伴随着与来自缺陷的熵贡献一致的热力学特征。由此可见，这种熵的贡献比所需的超流分数小得多，但它足以解释最低温度下的过剩熵。(3)我们预测的旋转和平面剪切的响应函数的实部和虚部之间的科尔-科尔型的关系是由于动态的缺陷。类似的结果适用于其他响应函数。(4)利用玻璃态动力学的框架，我们预测低频尚未被测量的电弹性功能，在缺陷丰富的He-4晶体。这些预测使人们能够直接测试的想法和非常存在的玻璃贡献，在He-4。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic anomalies in the spin chain system, Sr$_3$Cu$_{1-x}$Zn$_x$IrO$_6$
本文报道了Sr $_3$ Cu $_{1-x}$ Zn $_x$ IrO $_6$固溶体的交流和直流磁化强度（M）和热容（C）的测量结果。虽然Zn端元已知以菱形伪一维$_4$ CdCl $_6$结构形成，反铁磁有序温度为（TPDMATHABMR =）19 K，但据报道Cu端元以单斜畸变形式形成，居里温度为（TPDMATHABMS =）19 K。发现Zn化合物的磁性对合成条件是稳健的，并且与文献中已知的行为大致一致。然而，我们发现我们的铜化合物的磁有序温度（T $_o$）较低（~ 13 K），从而表明T $_o$对合成条件敏感。Cu样品似乎是在一个自旋玻璃状的状态，在低温下，由交流磁化率的频率依赖性和扩大的C异常在发病的磁有序，形成鲜明对比，早期的建议判断。然而，磁场的小应用，驱动这个系统的铁磁性从M数据推断。Cu/Zn（x = 0.75或0.25）的少量取代显著降低了磁序;换句话说，T $_o$随x非单调变化（对于x = 0.25，0.5和0.67，T $_o$分别为6，3和4 K）。在顺磁状态下，逆磁化率与温度的关系曲线是非线性的，就好像磁链内（或之间）的相关性随温度连续变化一样。结果表明，
2001-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
