Ionic conductivity enhacements and low temperature synthesis of Li7La3Zr2O12 garnets by Bi aliovalent substitutions
报道了一种基于Bi掺杂Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）的石榴石型固体电解质的合成方法。采用Pechini法合成了Li_（7-x）La_3 Zr_（2-x）Bi_xO_（12）化合物。在未完全致密化的结构中实现高达2.0 x 10-4 S/cm的离子电导率。立方相Li 6La 3 ZrBiO 12粉末在650 °C至900 °C的温度范围内在空气中生成。相比之下，在不存在Bi的情况下并且在相同的合成条件下，Li 7 La 3 Zr 2 O 12的立方石榴石相在低于700 °C下不形成，而对于未掺杂的化合物，在900 °C下观察到向四方相的转变。Bi在降低石榴石立方相的形成温度和离子电导率的改善中的关键作用在这项工作中，通过微观结构的研究和交流阻抗测量。我们归因于Bi掺杂在实现这些显着的改进，在较低的温度下，在固态反应的动力学导致爆炸性晶粒生长和致密化的石榴石显着增强的效果。此外，XAS被用来确定具体的原子位置，其中Bi被纳入LLZO石榴石晶体结构。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Laser Induced Periodic Surface Crystalline Patterns on SrO-0.5Li2O-4.5B2O3 and BaO-0.5Na2O-4.5B2O3 Glasses and Optical Second Harmonic Generation
采用传统的熔淬技术制备了SrO-0.5Li2O-4.5B2O3（SLBO）和BaO-0.5Na2O-4.5B2O3（BNBO）透明玻璃。通过X射线粉末衍射（XRD）和差热分析（DTA）研究分别证实了淬火态样品的非晶和玻璃态特征。通过在略高于其各自的玻璃化转变温度的温度下热处理淬火玻璃，获得光学透明的SLBO和BNBO玻璃纳米/微晶复合材料。在波长为1064 nm的红外激光照射下，玻璃纳米/微晶复合材料呈现出透射模式的二次谐波信号。有趣的是，二次谐波被发现经历光学衍射，并归因于与0.5-2μm周期性相关的自组织微晶图案的存在。
2010-07-12 cond-mat.mtrl-sci
The local atomic packing of a single-component glass is quasi-crystalline
我们早期对Lennard-Jones原子的亚稳过冷液相和玻璃相的蒙特卡罗模拟发现了几个用于识别玻璃化转变边界的不同特征;即，密度、焓和对分布函数对温度和压力的依赖性对于两相是不同的（F. F. Abraham，J. Chem. Phys.，72，359（1980））。在该研究的扩展中，我们基于Ackland-Jones（A-J）方法来确定每个原子的局部晶体堆积（G。Ackland & A. Jones，PRB 73，054104（2006））。它侧重于每个单独的原子周围的局部原子的角分布，并比较它与已知的FCC，HCP，BCC，二十面体包装在一个指定的不确定性从完美的包装。值得注意的是，对我们模拟的玻璃态的A-J方法表明，单个原子的局部原子堆积主要是结晶的;即，准FCC、HCP或BCC。
2015-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Predicting Bulk Metallic Glass Forming Ability with the Thermodynamic Density of Competing Crystalline States
尽管经过二十年的研究，金属玻璃的形成，非常有前途的工业应用系统，仍然是大部分无法解释的。这种知识的缺乏阻碍了对新系统的探索，新系统仍然是通过组合试验和错误来执行的。过去，人们推测结晶过程中的某种“混乱”可能在它们的形成过程中起着关键作用。在这篇文章中，我们提出了一个启发式描述量化这种混乱。它是基于“竞争结晶态的热力学密度”，从高通量从头计算参数化。高度非晶简并但几何形状不同的相的存在阻碍了结晶过程并促进玻璃形成。两个测试床被认为是。一个好的和坏的玻璃形成，CuZr和NiZr，实验特征在于高通量合成。实验结果证实了启发式描述符在预测玻璃形成能力，通过组成空间的能力。我们的分析有望加深对潜在机制的理解，并加速发现新的金属玻璃。
2016-02-01 cond-mat.mtrl-sci
A new method for microscale cyclic crack growth characterization from notched microcantilevers and application to single crystalline tungsten and a metallic glass
大多数金属的寿命受到循环载荷的限制，最终导致疲劳失效。裂纹的不断扩展最终导致灾难性的破坏。提出了一种先进的方法，用于确定循环裂纹扩展的微观尺度上使用纳米压头，它允许表征> 10，000加载循环。它使用聚焦离子束制造缺口微悬臂梁。该方法已被验证的循环弯曲金属玻璃和钨微悬臂梁。实验表明，在两个样品的寿命期间，稳定的裂纹扩展。由于没有位错，金属玻璃显示出较小的塑性，但显示出由变形引起的剪切。在试验中确定的裂纹扩展速率遵循Paris幂律关系。结果是可靠的，可重复的，与宏观设置相当。由于该方法的灵活性，它适用于表征特定的微观结构特征，如单相，晶界或不同的晶粒取向。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Solid-state amorphization of Cu nanolayers embedded in a Cu64Zr36 glass
采用分子动力学模拟研究了镶嵌在Cu 64 Zr 36金属玻璃中的晶态铜纳米层的固态非晶化过程。我们表明，固态非晶化是由界面能的减少，这补偿了大量的过剩能量的非晶纳米层相对于结晶相的临界层厚度驱动。一个简单的热力学模型，它描述了模拟结果的取向依赖的界面能。详细的分析揭示了非晶纳米层的结构，并允许比较淬火铜熔体，提供了进一步的见解过剩和界面能的起源。
2015-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium Magnetic Properties of Single Crystalline La0.7Ca0.3CoO3
对La_（0.7）Ca_（0.3）CoO_3单晶的磁性和电学性质进行了实验研究。该系统在170 K以下达到铁磁自发磁矩，在100 K以下表现出重入自旋玻璃相。在有序和重入相，低场磁性是强烈的方向依赖性，表现出相当高的磁化强度值垂直于平行于c轴。磁弛豫实验表明，铁磁相和重入自旋玻璃相均处于非平衡态，系统呈现出自旋玻璃相和无序受抑铁磁体的磁老化特征.
2005-11-03 cond-mat.mtrl-sci
From metallic glasses to nanocrystals: Molecular dynamics simulations on the crossover from glass-like to grain-boundary-mediated deformation behaviour
纳米晶体金属含有大部分的高能晶界，其可以被认为是玻璃相。因此，随着晶粒尺寸的减小，已经提出了纳米晶体的变形行为与金属玻璃的变形行为的交叉。在这里，我们研究这种交叉使用分子动力学模拟大块玻璃，玻璃-晶体纳米复合材料，纳米晶体的Cu 64 Zr 36与不同的晶体体积分数引起的长时间的热退火。我们发现，晶界相的行为像一个金属玻璃的约束下，邻接的微晶。从类玻璃到晶界介导塑性的转变可分为三个阶段：（1）对于低结晶体积分数，系统类似于玻璃-晶体复合物，塑性流动局限于非晶相;（2）随着结晶体积分数的增加，微晶簇变得拥挤，力学响应主要取决于玻璃晶界的松弛状态;（3）当晶粒尺寸为$\geq$ 10 nm时，系统完全堵塞，禁止纯晶界塑性，而是导致共变形。我们观察到的逆霍尔-佩奇效应，只有在第二政权时，晶界没有深深放松。因此，不同晶界状态的实验结果在此范围内不具有直接可比性。
2018-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Glass-like features of crystalline solids in the quantum critical regime
声子的结构量子相变和量子涨落是凝聚态物理研究领域的一个热点。在这里，我们报告的观察玻璃样功能的晶格热容量的填充鳞石英型晶体，Ba 1-xSrxAl 2 O 4，量子顺电体的候选化合物。替代化学抑制的铁电相变温度（TC）的Ba 1-xSrxAl 2 O 4的结果在TC在x=0.07的消失。对于x=0.2-0.5的组成窗口，晶格热容在低于约10 K时增强，并且在低于2.5 K时偏离T3标度律。单晶的同步辐射X射线衍射实验揭示了在低温下存活的晶体结构中的弱相关无序;这种无序是观察到的过剩热容的原因。这些特征可以被认为是结构量子涨落的表现之一。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Self-induced crystalline fluctuation spin-glass state in Mn7C3 binary compounds
State Key Laboratory of Superhard Materials, College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室）；Center for Optics Research and Engineering, Shandong University（山东大学光电研究中心）；State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University（吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室）；Institute of High Pressure Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院高压物理研究所）
本研究通过高温高压合成Mn7C3自旋玻璃，发现其具三角伊辛结构、高冻结温度，明确电子为受挫与竞争根源，引入新型自旋玻璃家族及应用友好材料。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Self-induced spin glass state in elemental and crystalline neodymium
自旋玻璃是物质的一种高度复杂的磁性状态，与自旋挫折和结构无序有着错综复杂的联系。它们没有表现出长程序，并散发出老化现象，这使它们与量子自旋液体不同。我们报道了一种新型的自旋玻璃态，自旋-Q玻璃，可在块状结晶金属钕厚膜中观察到。利用自旋极化扫描隧道显微镜结合从头计算和原子自旋动力学模拟，我们可视化的原子尺度的非共线秩序的变化及其对磁场和温度的响应。我们量化了老化现象，将玻璃质与晶体对称性和能量景观联系起来。这一结果不仅解决了长期以来关于钕磁性的争论，而且表明玻璃化可能出现在其他缺乏外在无序的磁性固体中。
2020-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
A transition from antiferromagnetism to spin-glass freezing in single crystalline, Dy2PdSi3
我们报告低温（1.8-15 K）交流磁化率和等温剩磁行为的单晶形式的Dy 2 PdSi 3，结晶在一个AlB 2衍生的六方结构，两个方向。结果证实了两个磁转变的存在，一个在8 K，另一个在2.5 K，从以前的直流磁化研究推断，表明2.5 K的转变是自旋玻璃样，与一个有趣的敏感性的应用程序的外部直流磁场。因此，随着温度的降低，这种化合物似乎经历了从反铁磁性到自旋玻璃冻结的转变。
2004-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling diffusion in ionic, crystalline solids with internal stress gradients
本文提出一种基于相对化学势梯度的通量表达式，用于在任意应力状态下模拟离子晶体固体中的扩散，并应用于石榴石，预测应力驱动扩散的条件与地质意义。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Nonlinear optical properties of TeO$_2$ crystalline phases from first principles
我们计算了两种晶体氧化碲多晶型物的第二和第三非线性光学系数：$α$ $_{2}$（最稳定的晶体体相）和$γ$ $_{2}$（与玻璃相更相似的晶体相）。结晶相的三阶非线性折射率比$α$ $_{2}$方石英大两个数量级，从而将玻璃的实验观察扩展到结晶化合物的情况。虽然Te的电子孤对对贡献了这些大值，但对三阶极化率张量的各向异性的完整解释需要对结构进行详细分析，特别是螺旋链的存在，这似乎与合作的非局域极化率有关。效果。我们的研究结果表明，第一性原理模拟是一个强大的预测工具，估计非线性光学材料的微晶。
2011-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Glass-Like Heat Conduction in High-Mobility Crystalline Semiconductors
报道了具有I型笼形水合物晶体结构的多晶半导体的热导率。Ge笼形物（掺杂有Sr和/或Eu）表现出典型的非晶材料的晶格热导率。值得注意的是，尽管具有明确的晶体结构和相对高的电子迁移率（$\sim 100 cm^2/Vs$），这种行为还是发生了。掺杂离子的动力学及其与结构的多面体笼的相互作用是强声子散射的可能来源。
1998-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Low damping and microstructural perfection of sub-40nm-thin yttrium iron garnet films grown by liquid phase epitaxy
磁振子自旋电子学领域正在经历对基于自旋波的数据传输和处理技术的解决方案的开发的日益增长的兴趣，这些技术是现代CMOS架构的补充或替代。迄今为止，纳米薄钇铁石榴石（YIG）薄膜一直是基于绝缘体的自旋电子学的黄金标准，但仍然缺乏能够提供完美，均匀的大直径薄膜的潜在工艺技术。我们报告说，液相外延（LPE），使纳米薄YIG薄膜的沉积具有低铁磁共振损耗和一贯的高磁质量下降到20 nm的厚度。所获得的外延膜的特征在于由一个理想的化学计量比和完美的薄膜晶格，既没有显着的成分应变，也没有几何镶嵌，但尖锐的界面。它们的静磁和动磁行为与单晶体YIG相似。我们发现，吉尔伯特阻尼系数α与薄膜厚度无关，接近1 × 10 ~（-4），并且与Δ H_0的非均匀峰-峰线宽展宽一起，||= 0.4 G，这些值是有史以来报道的厚度小于40 nm的YIG膜的最低值之一。这些结果表明，纳米薄的LPE膜可以用于制造具有磁振子器件所需质量的纳米和微米级电路。LPE技术很容易扩展到几英寸的YIG样品直径。
2019-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature-compatible iron garnet films grown by liquid phase epitaxy
本研究采用液相外延在抗磁性YSGG衬底上生长YIG薄膜，在3 K下实现低于1 mT的铁磁共振线宽，为低温磁子器件提供低损耗材料方案。
2025-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Spectrometry, a Unique Tool to Analyze and Classify Ancient Ceramics and Glasses
拉曼显微/宏观光谱允许进行非破坏性的远程分析：可以识别坯体和釉、结晶和非晶相，包括着色釉的纳米颜料。最新一代的仪器是便携式的，允许在博物馆，现场等检查。本文概述了拉曼光谱技术分析古陶瓷和玻璃的潜力。研究了选定的玻璃以及各种瓷器，青瓷，彩陶和陶器的釉料，代表了古董，欧洲，地中海，伊斯兰和亚洲世界使用的不同生产技术。它们的鉴定是基于对结晶相和玻璃相的拉曼指纹的研究。拉曼参数允许作为组成和/或处理温度的函数的分类。特别注意的是给无定形和着色相（颜料）的光谱。
2007-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Glass-like Thermal Conductivity in Crystalline TlAgTe
本研究通过第一性原理计算结合非谐晶格动力学统一框架，揭示了晶体TlAgTe类玻璃低热导率源于Tl局域振动增强四声子散射抑制类粒子热输运，且强非谐性引发高频声子类波隧穿贡献相干热输运，为可调热导率材料设计提供依据。
2025-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Short- and medium-range orders in Al90Tb10 glass and their relation to the structures of competing crystalline phases
采用人工神经网络深度机器学习方法建立了原子间相互作用势模型，利用分子动力学模拟研究了Al90 Tb10金属玻璃的局域结构有序性.结果表明，Al_（90）Tb_（10）玻璃中80%以上的Tb原子团簇具有短程有序结构，其17个第一配位壳层原子以“3661”或“15551”的顺序排列。中程有序（MRO）在Bergman型包装扩展到第二和第三协调壳层也清楚地观察到。对“3661”和“15551”簇形成的网络的分析表明，约82%的这样的SRO单元共享它们的面或顶点，而只有约6%的相邻SRO对是互穿的。这样的网络拓扑结构与Tb中心周围的Bergman型MRO一致。此外，晶体结构搜索使用遗传算法和神经网络原子间势揭示了几个低能量亚稳晶体结构的组成范围接近Al90Tb10。这些晶体结构中的一些具有“3661”SRO，而另一些具有“15551”SRO。虽然具有“3661”SRO的晶体结构也表现出与在玻璃中观察到的MRO非常相似的MRO，但是具有“15551”SRO的晶体结构在Tb中心周围的第二和第三壳层中具有与在玻璃相中观察到的Bergman型MRO非常不同的原子堆积。
2020-08-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spectral descriptors for bulk metallic glasses based on the thermodynamics of competing crystalline phases
近年来，金属玻璃由于其优异的性能和加工性能的独特组合而引起了相当大的兴趣。从已知参数预测大块金属玻璃形成体仍然是一个挑战，并且仍然通过试验和错误来搜索新系统。据推测，在与玻璃形成竞争的结晶相的结晶过程中，某种“混乱”可能起关键作用。在这里，我们提出了一个启发式的描述量化混乱，并证明其有效性的两个著名的玻璃形成合金系统的详细实验。通过这些结果提供的洞察力，我们开发了一个强大的模型，用于预测玻璃形成能力的基础上的光谱分解的几何和能量的结晶相从头计算的AFLOW高通量框架。我们的研究结果表明，金属玻璃相的形成可能是一个比目前估计的更常见的现象，超过17%的二元合金系统是潜在的玻璃形成。我们的方法能够精确定位有利的成分，克服阻碍新材料发现的主要瓶颈。因此，它表明，智能描述符，完全基于从第一原理计算和在线数据库中提供的竞争晶相的能量和结构，其他人的抢手的关键，加速发现新的金属玻璃。
2016-07-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.data-an
The structure of amorphous, crystalline and liquid GeO2
二氧化锗（$GeO_2$）是$SiO_2$的化学类似物。此外，它在某种程度上也是一种结构类似物，因为低压和高压短程有序（四面体和八面体）是相同的。然而，存在一些差异。例如，$GeO_2$相图显示出较少数量的多晶型物，并且所有三种$GeO_2$相（结晶、玻璃、液体）对压力的敏感性增加，在比它们的等效$SiO_2$类似物低得多的压力下经历压力诱导的变化。此外，在$GeO_2$玻璃中存在中等范围顺序的差异，导致氧化锗的玻璃化转变温度比二氧化硅低得多。本文综述了通过不同的实验（例如，拉曼和NMR光谱学、中子和X射线衍射）和理论方法（例如，经典分子动力学，从头计算）。它还解决了液体和结晶$GeO_2$的结构，已收到少得多的关注。此外，我们比较和对比$GeO_2$和$SiO_2$之间的结构差异，以及沿$GeO_2-SiO_2$连接。这可能是一个非常及时的审查，因为这种化合物的兴趣，可以在相对较低的温度和压力下在液态下进行研究，继续增加。
2006-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Glassy, Gardner-like Phenomenology in Minimally Polydisperse Crystalline Systems
我们报告的非平衡相的物质，最低限度的无序晶体相，我们发现存在于最大的无定形玻璃和理想的晶体之间。尽管这些近晶体看起来高度有序，但它们显示出类似于在非晶态固体中观察到的玻璃状和堵塞特征。在结构上，它们表现出弱力和小粒子间间隙的概率分布以及振动态的平坦密度的幂律缩放。动态地，它们在特征压力以上显示出异常老化。从数量上看，这种无序的晶体相与最无序固体中的Gardner样相有很多共同之处。近晶体应该服从实验实现在商业上可获得的颗粒系统，是必不可少的验证理论的非晶材料。
2018-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced ionic conductivity through crystallization of glass-Li$_3$PS$_4$ by machine learning molecular dynamics simulations
该研究利用基于第一性原理的机器学习原子间势开展分子动力学模拟，揭示玻璃态Li$_3$PS$_4$结晶后离子电导率提升源于结晶度升高降低Li扩散势垒，且渗流传导起关键作用，为玻璃陶瓷电解质应用提供参考。
2023-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Glassy dynamics and crystalline local order in two-dimensional amorphous silica
通过重新参数化有效对势并利用笼状相对关联函数，本研究揭示了二维非晶二氧化硅在低温下存在两个Arrhenius区域及交叉区，并发现键取向序增长与纳米晶体域相关，为二维玻璃结构提供了新见解。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Prediction of glass formability from liquid properties
玻璃的形成是凝聚态物质领域中最有趣的现象之一。在理解和预测玻璃成形性方面已经做了相当大的努力。然而，先前的预测要求在可以执行预测之前首先制造玻璃。在这里，我们提出了一个新的预测公式只使用液体的性质。此外，我们还证明了液晶结构和晶体结构之间的相似性在决定玻璃成形性方面起着重要的作用。以前，只考虑成核和生长过程的动力学。
2019-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Fast Isotropic Li-Ion Diffusion in Zeolitic Imidazolate Framework Glass Electrolytes for Batteries
Aalborg University（奥尔堡大学）；The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）
该研究通过机器学习原子间势模拟发现，ZIF玻璃因结构无序使Li⁺扩散活化能降低、扩散系数大幅提升，实现了从晶态的各向异性到玻璃态的各向同性转变，为高性能固体电解质提供了新方向。
2026-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Excellent glass former Ni$_{62}$Nb$_{38}$ crystallizing under combined shear and ultra-high pressure
在某些极端条件下研究凝聚态物质可以更好地理解微观结构转变的机制，并开发具有全新力学性能的材料。本文研究了块体金属玻璃（BMG）Ni $_{62}$ Nb $_{38}$的结构和晶化动力学。我们发现，这种非晶合金快速结晶下的剪切变形和反压的综合作用。揭示了引发形成稳定晶相所需的阈值压力。剪切变形和压力导致相分离：形成两个高密度不均匀的晶体结构。我们发现，这种BMG的结晶发生在两个阶段，由于Ni和Nb晶相的生长速率的显着差异。本文的研究结果对理解镍基非晶合金的晶化和非晶化特征具有重要意义。
2021-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Solid-state chemistry of glassy antimony oxides
用{ \it ab initio}分子动力学方法模拟了三种不同氧化程度下氧化锑的非晶相.的原子和电子结构的非晶相进行了分析，并比较其结晶对应。三氧化物（{ \it α 1，}-Sb $_2$ O $_3$）的无定形结构类似于结晶形式的$β$ -相（Valentinite），与以前的观察结果一致.然而，在松弛的非热结构中，更多的方钠闪石样结构特征是明显的。在{ \it ab initio}热力学框架内计算了非晶相相对于氧化学势的相图。在升高的氧化水平下，与三氧化物相比，所得的四氧化物和五氧化物材料显示出电子结构的明显变化，电子态密度表明随着氧化水平的增加，电子能隙变窄。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Structural characterization and electronic structure of Li$_{3}$ClO glasses for solid-state Li-ion batteries
能够满足基于间歇性能源的可持续能源系统前所未有的需求的储能技术需要新的电池材料。我们研究了高离子导体Li $_3$ ClO玻璃。在目前的工作中，我们使用第一原理方法来模拟玻璃的非晶结构。我们用径向分布函数、径向分布函数和配位数来表征这种结构。我们将它们与水晶相比较。将玻璃的电子结构与晶体材料的电子结构进行比较。玻璃的带隙与晶体的带隙相比似乎略微减小。我们还研究了玻璃对Li金属电极的化学稳定性。玻璃状电解质的电化学稳定性相对于Li金属进行评价。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Importance of the 'Higgs' Amplitude Mode in Understanding the "Ideal Glass Transition" and the Kauzmann Entropy Paradox at the Four-Dimensional Crystal/Glass Quantum Critical Point
本文采用四元数取向序参量对“理想玻璃化转变”进行了理论描述。与液体到结晶固体状态的一级相变不同，玻璃化转变是完全不同的非平衡现象，并且高度依赖于所施加的冷却速率。在本文中，在有限的Kauzmann温度下发生的“理想玻璃化转变”被确定为一阶量子临界点，在该点处过冷液体的构型熵与其结晶对应物的构型熵相匹配。我们认为，这个量子临界点属于四元数有序系统，存在于四维和三维。Kauzmann量子临界点被认为是二维和一维复杂有序系统中超流到莫特绝缘体量子相变的高维模拟。这样的量子临界点是通过调整非热挫折参数驱动的，并且由于对应于序参量的振幅波动的“希格斯”型模式的特征软化而产生。有限温度Kauzmann量子临界点的一阶性质被看作是适用于晶体和非晶态固体状态的基态流形的拓扑结构的离散变化的结果。
2019-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Liquid-like correlations in single crystalline Y2Mo2O7: an unconventional spin glass
Y2 Mo 2 O 7的自旋玻璃行为困扰了物理学家近三十年。在粉末衍射方法的分辨率内没有体无序，认为这种材料是由弱无序如键无序或局部晶格畸变引起的自旋玻璃的罕见实现。在这里，我们报告的单晶生长Y2 Mo 2 O 7。使用中子散射，我们提出了独特的各向同性磁漫散射下产生的自旋玻璃过渡，尽管有一个良好的有序结构在散装水平。尽管我们试图使用一类简单的自旋哈密顿计算穷举搜索模型的漫散射，我们无法复制实验观察到的能量积分（漫）中子散射。热容和密度泛函理论计算中的T^2-温度依赖性暗示了自旋和轨道自由度的显著冻结简并，这是由自旋-轨道耦合（库格尔-霍姆斯基型）和Mo环境中局域水平的随机涨落造成的。
2014-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local thickness and composition measurements from scanning convergent-beam electron diffraction of a binary non-crystalline material obtained by a pixelated detector
我们通过衍射测量了SiO2基玻璃材料的局部成分和厚度。通过使用四维扫描透射电子显微镜（4D-STEM），我们得到了在每个扫描点的衍射。通过与模拟衍射图样的比较，我们尝试测量局部成分和厚度。虽然这种方法需要一些限制，这种方法测量的局部组成和厚度与1/10或更少的电子剂量的EELS。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci
On the Formation of Solid States Beyond Perfect Crystals: Quasicrystals, Geometrically-Frustrated Crystals and Glasses
在物理空间中存在三种固态物质：准晶体（准周期性）、晶体（周期性）和非晶体（非周期性）。在这里，我们认为的取向秩序的程度，发展后形成的固体状态的特点是应用四元数。二十面体准晶固体的形成被认为是与体超流的发展，其特征在于一个复杂的序参量，发生在三维空间的自发对称性破缺。晶体固态被认为是在受限维度中发展的物质的相相干拓扑有序超流态的高维类似物（Hohenberg-Mermin- Wagner定理）。最后，非晶态固体状态被认为是晶体固体的对偶，类似于莫特绝缘状态的物质是拓扑有序超流体的对偶。
2019-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structure and properties of lead silicate glasses
Pb $^{2+}$离子的原始电子结构解释了其在晶相和硅酸盐玻璃中的特殊结构作用。在描述了铅在晶相（PbO，硅酸盐）中的结构作用之后，本章总结了利用各种光谱和模拟技术对SiO $_2$ -PbO、SiO $_2$ -PbO-R $_2$ O（R：碱性）和SiO $_2$ -PbO-Al $_2$ O $_3$系统进行的主要结构研究。
2023-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystalline 'Genes' in Metallic Liquids
使用高效的遗传算法（GA）的基本结构顺序，超越液体，玻璃和结晶状态。遗传算法确定了最常见的积极有利的包装图案在晶体结构接近合金的Al-10原子%。Sm组成。这些图案依次比较，在实际的液体结构中观察到的包装图案，使用集群对齐方法，揭示了平均拓扑结构。传统的描述的短程秩序，如Voronoi镶嵌，是过于严格的分析时，描述的化学和拓扑有序过渡期间从过冷金属液体的结晶相或玻璃的构型多型。我们的方法为描述凝聚态物理中的介观有序-无序转变带来了新的见解。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Competition of glass and crystal: phase-field model
本文提出一种结合一级相变相场模型与玻璃化转变规范场理论的相场模型，通过随机运动方程描述玻璃-晶体竞争，并定性展示了冷却速率对晶相形核与非晶化倾向的影响。
2022-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin bismuth-yttrium iron garnet films with tunable magnetic anisotropy
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，内耳研究所）；Kyoto University（京都大学）；University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, CSIC（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙国家研究委员会）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）
通过调节应变和沉积参数，实现超薄BiYIG薄膜的磁各向异性调控，适用于磁性器件和自旋轨道电子器件。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Is Cement a Glassy Material?
水泥的粘结相硅酸钙-水玻璃（C-S-H）的性质仍然是一个有争议的问题。特别是，与以前的晶体模型相反，最近有人提出其纳米级结构实际上是无定形的。为了阐明这个问题，我们分析了一个现实的模拟C-S-H的结构，并比较后者的结晶雪硅钙石，天然类似水泥，和人工理想的玻璃。结果清楚地支持C-S-H是无定形的。然而，它的结构显示出中等程度的有序性，保留了晶体的一些特征，同时获得了整体的玻璃状无序。由于详细的量化的秩序和混乱，我们表明，它的非晶态主要来自其水合作用。
2015-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
First principles study of optical and tunable electronic properties of crystalline Li2TeO3
采用密度泛函理论（DFT）实现的SIESTA软件，对碲酸盐玻璃Li2TeO3晶体的光学和电学性质进行了研究.材料具有单斜对称结构，材料的单元或原胞在各个方向上都是周期性的，这是研究材料性质的一个重要方面。电子结构表明，它是一种宽禁带半导体，在电场作用下，其性质向金属性转变。这种可调特性可用于电子学的各个领域。研究的光学性质表明，Li2TeO3可以作为空穴传输材料（HTM）用于开发高效的钙钛矿太阳能电池，包括其他应用，以及有前途的材料。
2020-05-17 cond-mat.mtrl-sci
The Origin of the Glass-like Thermal Conductivity in Crystalline Metal-Organic Frameworks
教科书上认为声子，即，传播晶格波的能量量子是理想晶体中的主要热载体。因此，在许多晶体中，例如，体硅的热导率随温度的变化表现出经典的1/T关系，这是由于系统中占主导地位的Umklapp声子-声子散射。然而，许多结晶金属有机骨架的热导率非常低，并且显示出无、弱负甚至弱正的温度依赖性（玻璃状热导率）。在金属有机框架中，热输运是否仍可用声子来描述一直存在争议。本文通过对两种典型系统的研究，晶体沸石咪唑骨架-4（cZIF-4）和晶体沸石咪唑骨架-62（c-ZIF 62）的研究结果表明，金属-有机骨架材料中超低热导率是由于Zn和N原子之间的大质量差和大空穴引起的强声子本征结构散射所致。我们的平均自由程谱分析表明，传播和非传播的非谐振动模式存在于系统中，并作出了很大的贡献的热导率。相应的弱负或正的热导率的温度依赖性是源于传播和非传播的非谐振动模式之间的竞争。我们的研究提供了对金属有机框架中热传输的基本理解，并将指导使用金属有机框架的热相关应用的设计，例如，可燃气体储存、化学催化、太阳能热转化等。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low temperature heat capacity of severely deformed metallic glass
与德拜定律相比，非晶材料的低温热容揭示了振动态密度的低频增强（玻色子峰）。通过测量的低温热容量的Zr基大块金属玻璃相对于结晶参考状态，我们表明，玻璃的热容量是强烈增强后，严重的塑性形变通过高压扭转，而随后的热退火在升高的温度下导致显着减少。相应的分子动力学模拟的非晶Zr-Cu玻璃的详细分析表明，热容量的变化主要是由于增强的剪切带区域内的低频模式。
2014-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Physics-Informed Glass-Structure Descriptors for Assessing the Intrinsic Reactivity of Mixed Amorphous-Crystalline Precursors in Alkali-Activated Materials
Hebei University of Technology（河北工业大学）；Rice University（莱斯大学）；Rice Advanced Materials Institute, Rice University（莱斯大学先进材料研究所）；Ken Kennedy Institute, Rice University（莱斯大学肯·肯尼迪研究所）
本文提出基于物理的玻璃结构描述符，用于评估碱激活材料中混合非晶-结晶前驱体的内在反应性，通过分子动力学模拟和实验分析，改进了描述符以覆盖更广的组成空间，并展示了其在评估反应性方面的有效性。
2026-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ultra-low glassy thermal conductivity and controllable, promising thermoelectric properties in crystalline o-CsCu5S3
本研究结合第一性原理自洽声子计算与线性化维格纳输运方程，揭示晶态o-CsCu₅S₃超低玻璃态热导率的粒子-波动双重声子机制，并通过调控载流子浓度实现800K下18.4%的高热电转换效率，为铜基硫族热电材料设计提供新思路。
2024-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Zr-Co-Al bulk metallic glass composites containing B2 ZrCo via rapid quenching and annealing
本研究通过快速淬火和退火制备含B2 ZrCo晶相的Zr-Co-Al大块金属玻璃复合材料，发现合金成分比例影响B2相含量，并分析了晶相对材料硬度的影响。
2023-10-24 cond-mat.mtrl-sci
On the origin of bulk glass forming ability in Cu-Hf, Zr alloys
了解金属系统中块体金属玻璃（BMG）的形成并找到一个可靠的BMG成分选择标准是凝聚态物理和材料科学中最重要的问题之一。使用非晶和结晶Cu-Hf合金（30-70原子% Cu）的磁化率测量的结果，我们发现相应的玻璃和结晶合金的磁化率的差异和在这些合金的玻璃形成能力（GFA）的变化之间的相关性。由于相同的相关性可以从与Cu-Zr合金的电子结构相关的性质的数据中推断出来，因此它似乎相当普遍，并且可以应用于基于早过渡金属和晚过渡金属的其他玻璃态合金。从自由能考虑，这种相关性是合理的，并提供了一种选择具有高GFA的组合物的简单方法。
2016-04-25 cond-mat.mtrl-sci
NaCl-Assisted Growth of Ferroelectric SnSe Nanosheets with Spin Glass-like Behavior
Beijing Key Laboratory of Optoelectronic Functional Materials & Micro-nano Devices, School of Physics, Renmin University of China（中国人民大学物理学院光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室）；Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China（中国人民大学量子态构建与操控教育部重点实验室）
研究通过氯化钠辅助化学气相沉积法合成高质量单晶SnSe纳米片，发现其具有自旋玻璃行为，揭示了SnSe2杂质的影响，为铁电性质研究奠定基础。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Splitting up entropy into vibrational and configurational contributions in bulk metallic glasses: A thermodynamic approach
采用基于非平衡绝热开关和可逆标度方法相结合的分子动力学模拟，对大块金属玻璃的振动熵和构型熵进行了有效的分离.这种方法涉及使用爱因斯坦晶体作为固相的参考和最近提出的流体相的Uhlenbeck-Ford模型来计算振动自由能。该方法的优点在于它不需要结晶固相来分离熵。因此，原则上，它适用于任何材料，无论其是否具有结晶相。利用这种方法，我们分离了两种具有不同脆性的金属玻璃Cu $_{50}$ Zr $_{50}$和Cu $_{46}$ Zr $_{46}$ Al $_{8}$在零外压下的振动熵和构型熵.我们发现前者的结果与Smith \textit{et al.} [H. L. Smith \textit{et al.}，Nat. Phys. \textbf{13}，900（2017）]。含Al玻璃的组态熵比其它玻璃的组态熵大70%。我们的研究结果表明，虽然其他因素可能在发挥作用，配置熵可以用来调查的效果，添加微量合金元素的大块金属玻璃的玻璃形成能力。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solidification fronts in supercooled liquids: how rapid fronts can lead to disordered glassy solids
我们确定的速度结晶（或更一般地说，固化）前，因为它前进到均匀的液相后，系统已淬火到结晶区的相图。我们通过假设系统的动力学密度泛函理论模型和应用边际稳定性准则来计算波前速度。我们的研究结果也适用于相场晶体（PFC）凝固模型。随着凝固前沿进入不稳定液相，前沿后面的密度分布产生密度调制，并且这些调制的波长是动态选择的量。对于浅猝灭，所选择的波长恰好是晶相的波长，因此形成了良好有序的晶态。然而，当系统被深度淬火时，我们发现这个波长可以与晶体的波长有很大的不同，这样凝固前沿自然会在系统中产生无序。随后必须发生显着的重排和老化的系统，以形成规则的有序晶体，对应于自由能最小值。每当一个锋从随机的初始条件发展起来时，就会引入额外的无序。我们说明这些发现与PFC获得的结果。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Real space imaging of metastable Bragg glass states in a weakly pinned Type II superconductor
无序背景下晶体有序的破坏与凝聚态物理中一些最具挑战性的问题有关。对于超导涡旋晶格，在杂质的存在下的平衡态被预测为“布拉格玻璃”（BG），在那里的本地晶体秩序是保持无处不在，但全球的位置顺序代数衰减。在这里，使用扫描隧道光谱（STS），我们在弱钉扎NbSe 2单晶的涡旋晶格图像。我们提出的直接证据表明，有序状态的VL是BG，由大量的简并亚稳态，这是一个标志的玻璃态。这些结果是一个重要的一步，了解淬火随机无序的影响下的晶格无序与直接影响的各种领域，包括电荷密度波，胶体晶体和自组织周期性结构的基板上。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Absence of higher than 6-fold coordination in glassy $GeO_{2}$ up to 158 GPa revealed by X-ray absorption spectroscopy
本文利用高压X射线吸收谱研究玻璃态GeO2在158 GPa下的局域结构，发现其始终以共边八面体为主要结构基元，不存在高于6配位的结构，并揭示了不同压力阶段压实机制由八面体畸变和键长缩短共同主导。
2025-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Photonic glass-ceramics: consolidated outcomes and prospects
透明玻璃陶瓷是纳米复合材料，在光子学中具有重要的特性。这类双相材料是由镶嵌在玻璃基体中的纳米晶构成的，晶相和非晶相各自的组成和体积分数决定了玻璃陶瓷的性能。在这些属性中，透明度是至关重要的，特别是当考虑限制结构时，例如介质光波导和光纤，并且致力于该主题的论文数量不断增加。另一个重要的点是纳米晶体的作用时，激活的发光物种，稀土离子，和他们的玻璃陶瓷的光谱性能的影响。稀土离子周围结晶环境的存在允许高吸收和发射截面，由于较低的声子截止能量而减少非辐射弛豫，以及通过控制稀土离子分配来定制离子-离子相互作用。这最后一点是至关重要的，仍然是深入实验和理论研究的对象。玻璃基质的组成也影响位于纳米颗粒中的稀土离子的性质。此外，某些纳米晶还可以作为稀土敏化剂。玻璃陶瓷光子系统，特别是波导的制造，评估和应用，值得适当的讨论，这是本文的目的，集中在发光玻璃陶瓷。在这项工作中，一个简短的历史回顾，综合成果和最近的进展，在这一重要的科学和技术领域将提出，并将概述一些观点。
2015-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomic Layer Deposition of Yttrium Iron Garnet Thin Films for 3D Magnetic Structures
本研究首次通过原子层沉积技术，利用超循环方法结合Fe₂O₃和Y₂O₃二元层并退火，成功制备了高质量YIG薄膜，为三维磁性纳米结构的实验研究提供了理想方法。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin glass behavior in amorphous CrSiTe3 alloy
本研究结合从头算建模与磁学表征，揭示非晶 CrSiTe3 因自旋钉扎增强而具有更高冻结温度的稳健自旋玻璃态，可用于相变磁开关。
2025-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
