Unidirectional Rashba Spin Splitting in Single Layer WS$_{2(1-x)}$Se$_{2x}$ alloy
二维层状半导体材料，如过渡金属二硫属化物（TMD），由于其可调的带隙、有趣的自旋谷物理、压电效应和潜在的器件应用，引起了人们的广泛关注。本文研究了单层WS $_{1.4}$ Se $_{0.6}$合金的电子性质。该合金的电子结构，探讨使用角分辨光电子能谱，显示出明确的价带结构的各向异性，其特征在于两个抛物面在一个方向上的k-空间由一个恒定的面内矢量移动。这种带分裂是一个单向的Rashba自旋分裂与相关的巨Rashba参数为2.8 - 0.7 eV的签名。角分辨光电子能谱与压电力显微镜的结合突出了这种巨大的单向Rashba自旋分裂和合金中存在的面内极化之间的联系。WS $_{1.4}$ Se $_{0.6}$合金的这些独特的各向异性性质可以与由于S和Se原子之间的不同尺寸和电负性在生长过程中诱导的局部原子有序性有关。这种扭曲的晶体结构结合所观察到的宏观拉伸应变，证明了由光致发光，显示电偶极子与一个强大的面内组件，如所示的压电显微镜。在这种二维材料中，半导体性质、面内自发极化和巨大的面外Rashba自旋分裂之间的相互作用在下一代电子学、压电电子学和自旋电子学器件中具有广泛的应用潜力。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Circular Photogalvanic Effect in Tl-Pb Monolayer Alloys on Si(111) with Giant Rashba Splitting
本文发现 Si(111) 上具有巨 Rashba 效应的 Tl-Pb 单层合金可通过圆偏振光生电流效应产生非互易自旋极化光电流，其强度可与更厚的自旋劈裂薄膜相比，证明单原子层材料也能实现光学自旋操控。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dial It Down: The Effect of Strongly Interacting Adsorbates on the BiAg2 Rashba Surface State
本文研究了强有机电子受体 NO2-PyT 在 Rashba 表面合金 BiAg2/Ag(111) 上的吸附，发现强相互作用会削弱合金原子间电子耦合并淬灭自旋-轨道耦合表面态，为利用分子吸附物调控 Rashba 表面合金自旋极化提供了设计指导。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local electronic properties of the graphene-protected giant Rashba-split BiAg$_2$ surface
我们报道了石墨烯与强Rashba分裂BiAg $_2$表面合金之间界面的制备，并通过扫描隧道显微镜/光谱和密度泛函理论计算对其结构和电子性质进行了研究.在评估准粒子干涉图案时，观察到$n$掺杂的石墨烯的$π$带的未扰动线性色散。我们的研究结果还揭示了BiAg $_2$合金的巨大Rashba分裂表面态的完整性质，其在石墨烯的存在下仅表现出适度的向下能量转移。这种效果的解释在密度泛函理论的框架内的界面处的Bi原子的向内松弛和随后的离域的波函数的表面状态。我们的研究结果表明，一个现实的途径，以制备石墨烯保护的巨大拉什巴分裂BiAg $_2$可能的自旋电子应用。
2017-03-22 cond-mat.mtrl-sci
ScaleLat: A chemical structure matching algorithm for mapping atomic structure of multi-phase system and high entropy alloys
本研究开发了C语言程序ScaleLat，通过原子团簇提取与化学结构匹配算法，将含超10⁴原子的多相/高熵合金大超胞映射为千原子级代表性小超胞，经两种合金验证有效，为复杂合金的高精度量子力学研究提供通用平台。
2023-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Molecular dynamics simulation of the transformation of Fe-Co alloy by machine learning force field based on atomic cluster expansion
本研究采用原子簇展开（ACE）方法结合第一性原理DFT计算，成功构建了二元Fe-Co合金的机器学习力场，并通过分子动力学模拟准确预测了其相变范围。
2023-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Shining light on short-range atomic ordering in semiconductors alloys
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）
研究通过机器学习方法分析EXAFS数据，揭示GeSn合金中短程原子有序性对带隙的影响，并展示通过退火调控短程有序性以优化半导体性能。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Anisotropy effects on Rashba and topological insulator spin polarized surface states: a unified phenomenological description
自旋极化的二维电子态以前已经在具有巨大Rashba分裂的金属表面合金和拓扑绝缘体表面上观察到。我们研究了这些系统的表面能带结构，在一个统一的方式，利用最近的结果k.p理论。该模型提出了一种不同的方式来解决Rashba系统中各向异性的影响。各种Rashba化合物的表面能带结构的变化可以通过单个有效参数来捕获，该参数量化了Rashba效应与恒定能量轮廓的六边形翘曲之间的竞争。相同的模型提供了一个统一的唯象描述的表面状态属于材料的拓扑平凡和非平凡的能带结构。
2011-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Comparison among the local atomic order of amorphous TM-Ti alloys (TM=Co, Ni, Cu) produced by Mechanical Alloying studied by EXAFS
用EXAFS方法研究了机械合金化法制备的TM-Ti非晶态合金（TM = Co，Ni，Cu）的局部原子结构。发现并比较了四种合金的配位数和原子间距。EXAFS结果表明，随着TM和Ti原子的$d$电子差的增加，不同对TM-Ti的距离缩短，表明从TM = Co到Cu的化学短程有序（CSRO）增加。
2004-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Universal Characterization of Hierarchical Ordering Tendency in High-Entropy Alloys from Configurational Geometry
基于第一性原理（FP）计算并结合我们最近发展的理论方法，研究了面心立方基四元高熵合金（HEA）在热力学平衡态下的微观结构.我们发现：（1）对于这五种HEAs的整个四元、三元和二元子系统的分级有序趋势，不能用传统的Goldschleman原子半径或用FP计算的一元系统的原子半径来合理地表征，而可以用特定涨落组态的原子半径来系统地表征。(ii)用原子半径比的单独定义可以同时处理整个体系和子体系的有序化倾向，由于相邻的类原子对和非类原子对的平衡破坏，有序化倾向与原子半径比之间的线性相关性随整个体系（或子体系）组分数的减少而自然降低。我们还发现，通过引入适当的归一化，有序的倾向，系统与不同数量的成分（这里，四元和三元）也可以同时处理的原子半径比。
2019-09-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Theoretical investigation of interface atomic structure of graphene on NiFe alloy substrate
本研究通过密度泛函理论计算，对比了两种石墨烯/NiFe合金界面制备工艺，发现裸露衬底偏好富Ni表面，而吸附石墨烯后Fe表面更稳定，表明表面成分比例受制备工艺影响。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Phase partitioning in a novel near equi-atomic AlCuFeMn alloy
采用电弧熔炼法合成了一种新型的低成本、近等原子比的Al、Cu、Fe、Mn合金。铸造合金具有枝晶显微组织，其中枝晶由无序的FCC相和有序的FCC相组成。枝晶间区域由有序的面心立方相和失稳分解的体心立方相组成。在枝晶间观察到Cu偏析，而枝晶区富含Fe。合金的体硬度为~ 380 HV，表明显著的屈服强度。
2017-08-25 cond-mat.mtrl-sci
More on``Atomic motions in the crystalline Al$_{50}$Cu$_{35}$Ni$_{15}$ alloy''
我们驳斥了最近的说法，超快原子跳跃中观察到的准晶体（QC）可以被称为相位子在许多晶体合金指出，有一个真正的概念之间的差异跳跃动力学在一个不完美的晶体含有大量的空缺，和跳跃动力学由于相位子运动在QC。
2002-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Controlling transition metal atomic ordering in two-dimensional Mo$_{1-x}$W$_{x}$S$_{2}$ alloys
二维过渡金属二硫属化物（2D TMD）独特的光学和电子性质使其在（光）电子学、催化等领域具有广阔的应用前景。具体而言，2D TMD的合金由于其成分受控的性质而具有广泛的潜在应用。关于这些合金的可控和可扩展的制造，仍然存在几个重要的挑战，例如实现对其原子排序的控制（即，2D层内过渡金属原子的聚集或随机混合）。在这项工作中，原子层沉积（ALD）被用来合成TMD合金Mo $_{1-x}$ W $_{x}$ S $_{2}$沿完整的组成范围0 $\leq$ x $\leq$ 1具有优异的组成控制。重要的是，这种成分控制使我们能够控制合金的原子有序性，从良好混合到聚集，同时保持合金成分固定，这可以通过原子分辨率HAADF-STEM成像直接确认。原子有序的控制导致调整的带隙，如使用光学透射光谱所示。通过从头计算进一步证实了这种电子结构的调谐和合金的原子有序性之间的关系。此外，作为原子的有序调制从集群到良好的混合，典型的MoS $_{2}$和WS $_{2}$ A $_{1g}$振动模式收敛。我们的研究结果表明，原子有序是一个重要的参数，可以通过实验来微调的基本属性的二维TMD合金的特定应用。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between magnetism and short-range order in medium- and high-entropy alloys: CrCoNi, CrFeCoNi, and CrMnFeCoNi
本研究通过第一性原理线性响应理论结合原子建模，发现磁性处理方式显著影响中高熵合金的原子短程有序预测，指出含3d过渡金属的高熵合金可通过磁场热处理调控性能。
2023-04-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
The substitutional atomic distance model for predicting lattice thermal conductivity in alloys
School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学能源与动力工程学院）；College of Science, National University of Defense Technology（国防科技大学理学院）
提出替代原子距离模型，通过SiGe和InGaAs合金验证，准确预测热导率，揭示合金散射主导热导降低机制。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomic and Electronic Structure of a Rashba $p$-$n$ Junction at the BiTeI Surface
非中心对称半导体BiTeI具有两个不同的表面终端，支持自旋分裂Rashba表面状态。它们的双极性可用于在具有不同表面末端的域之间的边界处产生自旋极化的$p$ - $n$结。我们使用扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）来定位这样的结，并研究它们的原子和电子性质。由于其独特的化学反应性以及电子源的明显高度不匹配，因此可以识别出碲和碘封端的表面。Rashba表面态揭示了STS光谱的发病的范霍夫奇异带边。最终，发现界面Te原子上的电子耗尽，与典型的$p$ - $n$结中的空间电荷区域的形成一致。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Species Fractionation in Atomic Chains from Mechanically Stretched Alloys
Bettini等人[Nature Nanotech 1，182（2006）]报道了由不同原子（Au和Ag）组成的线性原子链（LACs）的首次实验实现。在链中观察到不同含量的Au和Ag，这与在块体合金中发现的不同，这就提出了如果与块体合金平衡，丝的组成是什么的问题。在这项工作中，我们解决的热力学驱动力的物种分馏在LACs在张力下，我们目前的密度泛函理论的结果，银-金链合金。观察到具有交替的Ag-Au序列的线的显著稳定化，这可能是实验观察到的来自高Ag含量的合金的LACs中的Au富集的背后。
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale avalanche along a dislocation in a random alloy
随机晶体中位错的传播被证明是由原子尺度的雪崩控制的，其在空间上的延伸和时间上的不稳定性在临界阈值处特征性地发散。我们的工作是第一个原子尺度的证据，二阶相变的范例适用于随机介质中的弹性界面脱钉。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Intertwined Rashba, Dirac and Weyl Fermions in Hexagonal Hyperferroelectrics
通过基于密度泛函理论的计算，我们研究了自旋轨道耦合在ABC超铁电体新家族中的作用[Phys.Rev.Lett. 112，127601（2014）]。我们揭示了一个非常丰富的物理与铁电性能密切相关，从电控制体Rashba效应的存在，一个三维的拓扑绝缘体相，伴随拓扑表面状态，即使在薄膜极限。此外，我们预测，拓扑结构的转变，诱导合金化，其次是外尔半金属相的有限浓度扩展，这是强大的对无序，提出超铁电体作为有前途的候选人自旋轨道电子应用。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
On atomic structure of Guinier-Preston Zone in Mg-Zn-Gd alloy
Guinier-Preston（G.P.）采用原子分辨高角环形暗场扫描透射电子显微术（HAADF）和第一性原理计算相结合的方法，对Mg-Zn-Gd合金中的一个过渡区进行了研究。G. P.区由平行于Mg基体（0001）面的三个原子层组成，其中两个外层富集Gd，中间层富集Zn。此外，它被发现，以前报道的大多数结构是不稳定的，并应收敛到目前的结果后，原子弛豫，即使在中间层的原子种类和位置不同，在这些模型。
2017-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Effects of atomic short-range order on the properties of perovskite alloys in their morphotropic phase boundary
结合第一性原理方法和退火技术，预测了原子短程有序对Pb（Zr_{1-x} Ti_x）O_3合金准同型相界（MPB）性能的影响。聚类发现，导致该边界的成分膨胀，而不同的原子的协会产生该区域的收缩。因此，原子短程有序可以通过诱导相变来显著影响MPB中钙钛矿合金的性质。微观机制负责这些影响的揭示和讨论。
2003-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Unusual negative formation enthalpies and atomic ordering in isovalent alloys of transition metal dichalcogenide monolayers
常见的替代式等价半导体合金通常形成具有正的过量形成势（ΔH）的无序亚稳相。相反，过渡金属二硫属化物（TMDs）MX2（M = Mo，W; X = S，Se）的单层合金总是具有负ΔH，表明原子有序，然而，这尚未在实验中观察到。通过第一性原理计算，我们发现阳离子混合TMD合金的负ΔH是由弱Mo-X键向最近的强W-X键的电荷转移引起的，而阴离子混合TMD合金的负ΔH是由Se原子向最近的S原子的电荷转移引起的能量增益大于晶格失配引起的能量损失引起的.因此，阳离子混合和阴离子混合的合金应该积极地分别优选具有Mo-X-W和S-M-Se有序。然而，原子的顺序，只是局部有序，但无序的长期范围内，由于TMD单层的对称性，如所示的许多能量简并结构为给定的合金组合物。此外，局域有序和无序对宏观性质如带隙和光学损耗的影响可以忽略不计，使得局域有序TMD合金的实验观察具有挑战性。我们建议利用微观性质，如强烈依赖于本地原子配置的实验缺陷，以确定在TMD合金的无序和本地有序的优势。最后，通过混合阳离子和阴离子的四元TMD合金被研究为具有宽范围的光电应用的带隙。本文的工作对TMD合金的制备和应用具有一定的指导意义。
2017-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Atomic scale characterization of the nucleation and growth of SnO2 particles in oxidized CuSn alloys
研究了单相CuSn合金中Sn的内氧化动力学。SnO 2颗粒，其特征在于通过分析型透射电子显微镜。SnO 2和Cu之间的取向关系，特别强调Cu/SnO 2界面的原子尺度结构（失配位错和化学结构）。具有终止SnO 2相的纯氧平面的习惯平面是非常有利的，并且大的失配促进了板状沉淀物的生长。
2012-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale pathway of early-stage precipitation in Al-Mg-Si alloys
时效硬化合金的强化主要通过纳米级沉淀物实现，其从原子级溶质富集实体的形成路径很少以可直接验证的方式进行分析和理解。在这里，我们发现了Al-Mg-Si合金早期沉淀的途径：溶质聚集导致FCC簇的三个连续变体，然后形成非FCC $GP$ - $zones$。最初呈现球形形态（$C1$）的簇演变成细长簇，并在$\{111\}_{Al}$（$C2$）上定向，随后在$\{100\}_{Al}$平面和$<$ $100$ $>_{Al}$方向（$C3$）上定向。我们还分析了淬火位错与聚集现象的关联。这项工作的结果可以打开一个新的前沿，在推进合金工艺性能设计的商业重要的时效硬化铝合金。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Fermi surface spin textures in the Bi_xPb_{1-x}/Ag(111) surface alloy
Bi_ xPb_{1-x} /Ag（111）合金表面态的Fermi能和Rashba能可以通过改变组分参数x同时进行调节。我们报告了通过自旋和角度分辨光电子能谱观察到的非常规费米表面自旋纹理，这些纹理与费米表面在x=0.5处发生的拓扑转变相关。我们表明，表面状态保持完全自旋极化合金化后，自旋极化矢量近似切向恒定的能量轮廓。我们讨论了自旋输运的拓扑转变的影响。
2009-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative analysis of atomic disorders in full-Heusler Co2FeSi alloy thin films using x-ray diffraction with Co-Ka and Cu-Ka sources
作者发展了一种新的全Heusler合金原子无序结构的分析技术，用Co-Ka和Cu-Ka源进行X射线衍射（XRD）。所开发的技术可以定量评估所有的原子之间的交换X，Y和Z原子的全Heusler X2 YZ合金的无序。特别是，该技术可以处理普通Cu-Ka XRD无法分析的DO 3无序。通过将该技术应用于快速热退火（RTA）形成的全Heusler Co2 FeSi合金薄膜，揭示了原子无序的RTA-温度（TA）依赖性。对于在TA = 800 ℃下形成的膜，Co、Fe和Si原子在其原始位置上的位置占有率分别为98%、90%和93%，表明RTA形成的Co2 FeSi膜具有具有极高有序度的L21结构。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of effective <111> atomic exchanges in a B2 intermetallic alloy
我们报告了原子尺度的X射线光子相关光谱研究富铁FeAl在B2有序制度揭示有效<111>的原子交换的Al亚晶格。负责这些交换的扩散机制是化学扩散的主导过程，因此控制着系统中的远距离物质传输。与以前的原子结果的比较表明，进一步交换的优势可以在中等温度下的系统是高度有序的特征。
2016-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Analytic binary alloy volume-concentration relations and the deviation from Zen`s law
合金随着浓度的变化而膨胀或收缩，原子体积和合金含量之间的关系是固体的一个重要性质。虽然一个众所周知的近似假定原子体积随浓度线性变化（禅宗定律），但实际变化更为复杂。在这里，我们使用的溶质（溶剂）原子的表观尺寸和弹性推导出明确的解析表达式的二元固体合金的原子体积。两个近似，连续和终端，提出。研究了22个二元合金系偏离Zen定律的情况。
2020-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Finding the Rashba-type spin-splitting from interband scattering in quasiparticle interference maps
我们用低温扫描隧道显微镜和光谱研究了BiCu $_2$ /Cu（111）表面合金。我们观察到由缺陷和台阶边缘散射引起的驻波。不同于以往的研究类似的Rashba型表面，我们确定了多个散射矢量，起源于各种带内以及带间散射过程。详细的能量依赖分析的驻波图案，使带色散的定量测定，包括Rashba分裂。结果与ARPES数据吻合良好，并证明了这种策略的有用性，以确定的能带结构的Rashba系统。其他可能的散射通道的缺乏将在自旋守恒和杂化效应方面进行讨论。这些结果为研究复杂自旋轨道耦合表面上的自旋相关散射提供了新的可能性。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic investigations on the mechanical properties of CoCrNi medium-entropy alloy nanowires
Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学）
本研究通过分子动力学模拟探究CoCrNi中熵合金纳米线的力学性能，揭示其各向异性及原子力与力学性能的线性关联，为合金纳米线设计提供指导。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatic model of atomic ordering in complex perovskite alloys
我们提出了一个简单的离子模型，成功地再现了在一大类复杂的绝缘钙钛矿合金中观察到的各种类型的组成长程序。该模型假设，负责的驱动机制的顺序是简单的不同离子物种之间的静电相互作用。通过对该模型的分析，提出了一种可能的新解释，即在某些铅弛豫合金中观察到的异常长程序，涉及到B亚晶格上存在的少量Pb^4+。
1998-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale investigation of hydrogen distribution in a Ti-Mo alloy
氢的进入通常与钛合金的灾难性失效有关。本文采用原子探针层析技术定量研究了完全\b{eta}和α+ \b{eta} Ti-Mo合金中氢的分布。在完全\b{eta}样品中，氢不会在晶界处偏析，但在某些α/ \b{eta}相界处偏析，其组成超过20 at.%在α+ \b{eta}样品中。在两种样品中均未观察到稳定的荧光。\b{eta}相中的氢浓度从~13 at. %至约4at. %，这归因于通过Mo添加的氢吸收的抑制。
2018-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale Nucleation and Growth Pathway of Complex Plate-like Precipitates in Aluminum Alloys
本文通过理论计算揭示铝合金中复杂板状析出相遵循层间滑移+原子重排的形核生长机制，识别出基本结构转变单元并提出与实验吻合的演化路径，为高性能铝合金设计提供理论依据。
2024-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Screened Coulomb interactions in metallic alloys: II Screening beyond the single-site and atomic sphere approximations
在原子球近似下，不能定量描述具有较大原子尺寸差异的金属合金的总能量的构型部分：至少需要对单电子势和能量的马德隆部分中的多极矩相互作用进行校正。在随机合金的情况下，这种相互作用只能通过提升原子球和单点近似来解释，以便包括由于局部环境效应引起的极化。然而，一个简单的参数化的屏蔽库仑相互作用的普通单网站的方法，包括广义微扰法，仍然是可能的。我们获得了这样的参数化的散装和表面的NiPt合金，这使得人们能够获得定量准确的有效相互作用，在这个系统中。
2002-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Atomic Ordering in Cubic Bismuth Telluride Alloy Phases at High Pressure
研究了一系列碲化铋化合物从有序金属间相到替代合金再到半有序相的压力诱导相变。用角色散X射线衍射法观察到Bi_4 Te_5、Bi_2 Te和Bi_2 Te化合物在室温下压缩到14--19GPa时形成无序体心立方（bcc）晶体结构的合金。BiTe和Bi 2 Te合金以及先前发现的Bi 2 Te 3和Bi 4 Te 3的高压合金都被发现在约100°C的非常温和的温度下温和退火后显示出原子有序性。在退火时，BiTe从bcc转变为B2（CsCl）晶体结构类型，并且其他相采用其半无序变体，其特征在于在两个晶体学位点之一上的置换无序。相变压力和合金相的原子体积在Bi_mTe_n系列中表现出系统的变化，包括端元Bi和Te。采用第一性原理计算研究了B2型BiTe的电子结构和化学键性质，并确定了有序转变的驱动力.计算得到的B2型BiTe的费米面具有复杂的结构，并预测在20 ~ 60 GPa之间会发生三次拓扑变化。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Probing atomic environments in alloys by electron spectroscopy
在合金中表现出替代无序，原子环境的变化表现为在其核心水平的结合能谱的“无序加宽”。无序加宽可以通过实验测量，并且原则上可以用于推断关于样品内的特定原子环境的信息。然而，在这方面的努力的进展是阻碍了缺乏一个模型，这种现象，可以处理复杂系统。在这项工作中，我们描述了这样一个模型。该模型用于阐明电荷转移，原子环境，和无序加宽之间的关系在复杂系统，重点是表征CuNi多层膜的界面质量的问题。我们还验证了该模型对从头算电子结构计算的结果。发现了无序加宽现象的几个违反直觉的方面，理解这一点对于正确解释实验结果至关重要。例如，它示出了具有不均匀的浓度分布的系统可以表现出无序加宽显着大于随机合金。此外，在某些系统中，甚至可能出现“无序缩小”。
2014-06-19 cond-mat.mtrl-sci
X-ray Reflectivity Studies of Atomic-level Surface-segregation in a Liquid Eutectic Alloy of AuSn
X射线反射率的研究揭示了在共晶Au 71 Sn 29液态合金的自由表面原子级的表面偏析。的表面偏析延伸到三层，其中顶层几乎是一个纯的单层的锡，第二层几乎是一个纯的单层的金和第三层似乎略有增强的金。尽管Defay-Prigogine和Strohl-King的理论可以定性地解释表面偏析浓度分布，但它们不能令人满意地解释测量的表面张力。PACS编号：61.20。p，61.10。i，68.03。G
2007-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Origins of Friction Reduction in Metal Alloys
我们提出了大规模分子动力学模拟的结果，旨在了解纯金属中高摩擦系数的起源，以及它们在合金和复合材料中的伴随减少。我们利用一系列有针对性的模拟，以证明不同的滑动机制是活跃的两个系统，导致不同的摩擦行为。具体来说，我们表明，在纯金属中，滑动发生沿晶体滑移面，而在合金剪切容纳晶界。在纯金属中，存在由所施加的剪切应力引起的显著的晶粒生长，并且滑移面是具有高摩擦的相称接触。然而，合金中不同原子的存在抑制晶粒生长并稳定晶界，从而通过晶界滑动产生低摩擦。
2021-05-07 cond-mat.mtrl-sci
DFT-based energy shifts screening of Na$_x$K$_{55-x}$ alloy clusters
用键级长度强度表示法和密度泛函理论计算研究了NaK合金团簇的组成效应。结果揭示了NaK合金团簇在不同元素组成下的结合能变化。原子排列，可以用来预测稳定的实验NaK合金的结构也得到了。我们对这些合金纳米团簇的研究揭示了原子位置和组成与结合能相关的趋势。我们相信这些数据将有助于合金纳米团簇的实验制备。
2019-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Structure and electronic properties of the ($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)$R30^{\circ}$ SnAu$_2$/Au(111) surface alloy
研究了（$\sqrt{3}\times \sqrt{3}$）$R30^{\circ}$ SnAu $_2$ /Au（111）表面合金的原子结构和电子结构。低能电子衍射和扫描隧道显微镜的测量表明，在形成长程有序（$\sqrt{3}\times \sqrt{3}$）$R30^{\circ}$ SnAu $_2$ 2/Au（111）表面合金后，裸Au（111）表面的自然人字形重构保持完整。角分辨光电子能谱和双光子光电子能谱技术揭示了在占据的价带中的Rashba型自旋分裂带，其动量空间分裂与Au（111）表面态的动量空间分裂相当，但具有空穴状抛物线色散。我们的实验结果进行了比较与密度泛函理论（DFT）的计算，完全支持我们的实验结果。利用我们的DFT计算和实验结果之间的良好的一致性，我们能够提取，占据的Sn-Au杂化带是（s，d）-轨道特性，而未占据的Sn-Au杂化带是（p，d）-轨道特性。因此，我们可以得出结论，类空穴Sn-Au混合表面态的Rashba型自旋分裂是由Au d-到Sn s-态的显著混合以及Au的强原子自旋轨道耦合引起的，即，的基板。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Characterizing solute hydrogen and hydrides in pure and alloyed titanium at the atomic scale
Ti对氢具有高亲和力，是典型的氢化物形成剂。钛氢化物是一种脆性相，可能导致钛合金的早期失效。在这里，我们使用原子探针断层扫描和电子显微镜，以调查在一组标本的商业纯钛，模型和商业钛合金的氢分布。虽然可能是在用聚焦离子束制备样品的过程中部分引入的，但我们发现在商业纯Ti和α+ \b{eta}二元模型合金中，沿α晶界和α/\b{eta}相界形成了Ti-β。在加入Al或Mo过饱和淬火的合金中，α相没有出现过饱和。
2018-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of properties of metal alloy materials based on machine learning
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）
密度泛函理论及其优化算法是目前材料领域计算性质的主要方法。虽然计算结果是准确的，但它需要花费大量的时间和金钱。为了缓解这个问题，我们打算使用机器学习来预测材料性能。本文利用开放的量子材料数据库，对金属合金的原子体积、原子能量和原子形成能进行了实验研究。通过传统的机器学习模型、深度学习网络和自动化机器学习，验证了机器学习在材料性能预测中的可行性。实验结果表明，机器学习可以准确地预测材料的性能。
2021-09-20 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.comp-ph
Atomic and mesoscopic structure of Dy-based surface alloys on noble metals
表面合金是一类高度可调的低维材料，具有在纳米尺度上调节和控制自旋和载流子功能的机会。在这里，我们专注于原子和介观结构的细节三个独特的二元稀土贵金属（RE/NM）表面合金采用扫描隧道显微镜（STM）和低能电子衍射（LEED）。以镝为客体元素，在面心立方（111）的贵金属衬底上，我们发现了非公度合金超结构的形成，其中DyCu_2/Cu（111）和DyAu_2/Au（111）的超结构表现出均匀的莫尔条纹，而DyAg_2/Ag（111）的超结构表现出不均匀的莫尔条纹。局部结构的变化进行了分析，所有三个表面合金和观察到的差异进行了讨论，在光的晶格失配的合金层相对于底层基板。对于特别有趣的情况下，Dy-Ag表面合金，表面合金层不显示出均匀的长程周期性结构，但由局部六边形瓷砖分开的扩展域壁。这些畴壁的存在是为了减轻DyAg 2表面合金层内的面内应变。我们的研究结果清楚地表明，表面合金化是一种有趣的工具，既可以调整局部原子，也可以调整金属异质结构的介观莫尔结构。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Robustness against Disorder of Relativistic Spectral Properties in Chalcogenide Alloys
为了仔细解决替代无序和自旋轨道耦合之间的相互作用，在IV-VI合金，我们提出了一种新的理论方法，集成的可靠性，平面波为基础的密度泛函理论超出局域密度近似与相干势近似。通过将所提出的方法应用于三元硫属合金，我们预测接近费米能的光谱特征对替代无序的实质性鲁棒性。补充我们的第一性原理计算与分析的$k \cdot p$模型的岩盐硫族化物，我们表明，无序自能是消失的小接近带隙，从而允许体拉什巴样自旋分裂观察铁电合金，如PbS $_x$ Te $_{1-x}$，以及保护与最近发现的拓扑晶体绝缘体Pb $_{1-x}$ Sn $_x$ Te中的拓扑转变相关的带特性反转。
2014-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale surface demixing in a eutectic liquid BiSn alloy
Bi $_{43}$ Sn $_{57}$共晶合金的液相的表面的共振X射线反射率揭示了在三个近表面原子层上延伸的原子尺度的分层。由于缺乏基本的原子晶格，通常定义在晶体合金中的吸附，在液态合金中的吸附研究提供了独特的见解在表面原子间的相互作用。所观察到的成分调制可以占定量的Defay-Prigogine和Strohl-King多层扩展的单层吉布斯模型，揭示了近表面的主导地位的吸引力的Bi-Sn相互作用的熵。
2005-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
CVM studies on the atomic ordering in complex perovskite alloys
采用团簇变分法（CVI）研究了复杂钙钛矿合金中的原子有序性。对于1/3\{111\}型有序结构，有序-无序相变为一级，1：2复合钙钛矿的序参量在x=0.25附近达到最大值。对于1/2 111型有序结构，其有序跃迁是二阶的.得到了两种有序结构的相图。有序-无序线服从线性规律。
2000-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The effect of thermal history on the atomic structure and mechanical properties of amorphous alloys
采用分子动力学模拟研究了热处理对金属玻璃势能、原子结构和力学性能的影响。我们研究的三维二元混合物，这是第一次放松附近的玻璃化转变温度，然后迅速冷却到玻璃相。结果发现，在较高的退火温度下制备的玻璃被重新定位到更高的能量状态和它们的平均玻璃结构仍然更加无序，如反映在对关联函数的形状。力学性能测试结果表明，当退火温度从上到下接近$T_g$时，剪切模量和屈服峰均显著增加。此外，只有在足够高的温度下平衡的样品的剪切模量成为应变率的强函数。基于非仿射位移的空间分布，我们表明，随着退火温度的升高，变形模式从脆性转变为韧性。这些结果可用于设计和优化具有改善塑性的大块非晶合金的制备工艺。
2019-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Anomalous local distortion in BCC refractory high-entropy alloys
虽然特殊的机械和辐射性能已被发现在新兴的中熵和高熵合金（MEA和HEAs），其复杂的原子环境的重要性，反映了原子大小和化学的多样性，缺陷传输已在很大程度上未被探索在原子水平。本文采用基于原子对分布函数测量的局域结构方法，结合密度泛函理论计算，研究了一系列体心立方（BCC）膜电极和高分子膜电极.我们的研究结果表明，所有的合金表现出局部晶格畸变（LLD）在一定程度上，但异常的LLD，合并的第一和第二原子壳层，只发生在Zr和/或Hf-含MEA和HEAs。此外，通过从头算模拟，我们表明，元素之间的电荷转移大大降低了尺寸失配效应。LLD和电荷转移之间的竞争共存不仅证明了电子效应对MEA和HEAs中局部环境的重要性，而且为深入理解这些合金中复杂的缺陷输运提供了新的视角。
2019-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Atomic configuration and properties of austenitic steels at finite temperature: The effect of longitudinal spin fluctuations
采用从头计算方法计算了Fe-Cr-Ni合金中的有效相互作用，对合金成分接近奥氏体钢的fcc结构Fe-Cr-Ni合金的高温原子组态进行了统计热力学模拟。后者是在一个准经典唯象模型中考虑了纵向自旋涨落（LSF）。结果表明，磁状态对Fe-Cr-Ni合金的性能有很大影响，特别是在室温下，LSF显著改善了Fe-Cr-Ni合金的成键和原子间相互作用。计算的原子短程有序（SRO）与已有的Fe 0.56} Cr 0.21 Ni 0.23的实验数据吻合较好，表明Ni和Cr原子之间的（001）型有序具有较强的优先性.对于Fe0.75Cr0.17Ni0.08合金组合物发现了类似的有序化趋势，其大致对应于广泛使用的304和316奥氏体钢等级。
2016-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Screened Coulomb interactions in metallic alloys: I. Universal screening in the atomic sphere approximation
我们已经使用的局部自洽格林函数（LSGF）方法在超原胞计算中建立分配给原子球的合金成分在金属合金中具有不同的组成和程度的顺序的净电荷的分布。这使我们能够确定的马德隆势能的随机合金在单位点平均场近似，这使得传统的单位点密度泛函理论相干势近似（SS-DFT-CPA）方法实际上相同的超晶胞LSGF方法与单位点局部相互作用区，产生的DFT问题的精确解。我们表明，支配的电荷分布的基本机制是屏蔽的合金成分，使直接库仑相互作用短程的净电荷。在原子球近似中，这种屏蔽似乎几乎与合金成分、晶格间距和晶体结构无关。一个形式主义，它允许一个一致的治疗屏蔽库仑相互作用内的单站点平均场近似的概述。我们还导出了屏蔽库仑相互作用对S2形式和广义微扰方法的贡献。
2002-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Surface Effects on the Mechanical Elongation of AuCu Nanowires: De-alloying and the Formation of Mixed Suspended Atomic Chains
利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对Cu（1-x）原子线的机械形变进行了原子学研究。分子动力学模拟也进行了，以获得更深入的了解拉伸纳米线的动力学性质。机械性能显着依赖于在交界处随时间演变的化学成分;一些结构表现出显着的去合金化行为。此外，我们的研究结果代表了第一个实验实现的混合线性原子链（LACs）之间的过渡金属和贵金属，特别是，表面能诱导化学梯度的NW表面上，可以利用控制相对的LAC组合物（不同数量的金和铜原子）。这些结果的纳米催化和自旋运输的一个原子厚的金属线的影响。
2015-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Highly Distorted Lattices in Chemically Complex Alloys Produce Ultra-Elastic Materials with Extraordinary Elinvar Effects
传统的晶体合金通常具有低的原子尺寸差异，以稳定其晶体结构。然而，在这篇文章中，我们报告了一个单相的化学复杂的合金，它具有一个大的原子尺寸失配通常无法负担的常规合金。因此，这种合金形成了相当复杂的原子级化学顺序和高度扭曲的晶体结构。结果，这种晶体合金显示出异常高的弹性应变极限（~2%），约为常规合金的10倍，并且在室温下具有极低的内摩擦（<2 E-4）。更有趣的是，即使当测试温度从室温升高到900 K时，该合金也牢固地保持其弹性模量，这是迄今报道的现有合金所无法比拟的。从应用的角度来看，我们的发现可能会为设计即使在极端环境下也能使用的高精度设备开辟新的机会。
2021-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Glass formation in binary alloys with different atomic symmetries
预测合金的玻璃形成能力（GFA）仍然是一个重大挑战。我们不能预测的成分依赖的GFA甚至二元合金。为了研究每种元素形成特定晶体结构的倾向对玻璃形成的影响，我们专注于二元合金组成的元素具有相同的大小，但不同的原子对称性使用斑片状颗粒模型。对于具有促进不同晶体结构的原子对称性的混合物，最小临界冷却速率$R_c$仅比纯物质的最小临界冷却速率低$5$倍。对于具有促进局部结晶和二十面体有序的不同原子对称性的混合物，最小值$R_c$比纯物质低多个数量级的$3$。$R_c$的斑片状粒子模型的结果与嵌入原子方法模拟和溅射实验的NiCu，TiAl，和高熵合金。
2020-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
