Nucleation of second-phase near elastic defects in crystalline solids
研究了合金中弹性缺陷附近第二相的非均匀形核问题。缺陷可以是位错线或存在于结晶固体中的裂纹尖端。我们用Ginzburg-Landau方程来描述缺陷周围序参量的时空演化。该模型考虑了固体的弹性和缺陷的弹性场与序参量场的相互作用。采用有限体积法求解了控制偏微分方程的序参量。我们研究的性质的相变在附近的缺陷。
2011-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Chemically tailored planar defect phases in the Ta-Fe μ-phase
该研究结合电子显微学与DFT计算，揭示Ta-Fe μ相在46–58 at.% Ta范围内面缺陷随成分由C14 Laves层缺陷向锥面孪晶转变的机制。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Solute Induced Defect Phase Transformations in Mg Grain Boundaries
缺陷相的研究对于设计纳米结构的金属和合金具有重要意义。晶界（GB）形成一类直接影响材料性能（如变形能力和强度）的缺陷。同时，合金化可以引入GB相变并且可以随之改变机械性能。在这项工作中，$Σ$ 7 $(12\bar{3}0)$ [0001] 21.78 $^\circ$对称倾斜GB的缺陷相的hcp镁进行了研究。作为应力和温度的函数（使用准谐波近似）的从头计算模拟进行，并揭示了不同类型的相变。为此，化学自由度对缺陷相的影响进行了研究的例子Ga此外，使用一种有效的筛选方法，结合经验电位和准确的从头计算。利用缺陷相图的概念，揭示了从T型结构到A型结构的相变以及偏析位置偏好的系统性转变。结果与扫描电子显微镜的实验观察定性一致。潜在的物理机制对金属合金中的晶界工程有影响。
2023-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Influencing the Martensitic Phase Transformation in NiTi through Point Defects
等原子镍钛合金（NiTi）的研究，以确定点缺陷的马氏体相变的后果。利用分子动力学（MD）模拟，对含0.1%，0.5%，1%，2%，3%肖特基型缺陷（空位）的NiTi合金进行了模拟，并阐明了结构转变的温度。增加点缺陷的浓度导致这种转变在比完美结构更低的温度下发生，而最终的单斜晶胞角（$γ$）显著减小。在0.1%、0.5%和1%浓度水平下对反位缺陷进行建模表明，与空位结构相比，立方到单斜结构转变温度降低得甚至更快，其中$γ$的变化更剧烈。这种马氏体相变的变化源于结构缺陷引起的钉扎。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure x-ray diffraction study on the structure and phase transitions of the defect-stannite ZnGa2Se4 and defect-chalcopyrite CdGa2S4
用X射线衍射法测量了闪锌矿衍生物ZnGa_2Se_4和CdGa_2S_4在金刚石压砧中压缩至23 GPa时的衍射峰。ZnGa_2Se_4在15.5 GPa压力下呈现出四斜方晶系缺陷结构（I-42 m），在15.5 ~ 18.5 GPa压力范围内低压相和高压相共存，高压相在23 GPa压力下保持稳定。在CdGa_2S_4中，我们发现缺陷型四角黄铜矿结构（I-4）在17 GPa下是稳定的。超过该压力，发生压力诱导的相变。在这两种材料中，高压相已被表征为缺陷立方NaCl型结构（Fm-3 m）。压力诱导相变的发生显然与所研究的半导体上阳离子无序的增加有关。此外，结果允许的轴向压缩性的评价和确定的状态方程为每个化合物。所得到的结果与以前报道的同构digallium sellenides。最后，在23个不同的闪锌矿相关的ABX 2和AB 2 X 4化合物的压力诱导的相变的系统研究表明，转变压力的增加作为阳离子半径和阴离子半径的化合物的比例增加。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Atomic defects and dopants in ternary Z-phase transition-metal nitrides CrMN with M=V, Nb, Ta investigated with density functional theory
采用密度泛函理论研究了三元Z-相变金属氮化物CrMN（M=V，Nb，Ta）中的原子缺陷和掺杂。各种缺陷形成能的原生点缺陷和替代原子的其他金属元素，丰富的钢，以及进行评估。研究了其对热力学环境的依赖性，即生长Z相沉淀物的化学条件，并比较了不同的生长情况。所获得的结果可能有助于相关的实验原子尺度的分析结果，通过原子探针断层扫描或透射电子显微镜，从二元过渡金属氮化物的Z相的形成过程的理论建模。
2017-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced states, defect-induced phase transition and excitonic states in bent transition metal dichalcogenide (TMD) nanoribbons: density functional vs. many body theory
本研究采用DFT与GW-BSE方法，探究含线缺陷的WS2弯曲纳米带中边缘态与缺陷态的相互作用，发现半导体-金属相变及可调谐光谱与多样激子态，为纳米/分子电子学应用提供可能。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Defect stability in phase-field crystal models: Stacking faults and partial dislocations
控制缺陷的稳定性相场晶体（PFC）模型的主要因素进行检查，与说明性的例子涉及几个现有的模型的变化。指导方针是建立模型与稳定的缺陷结构，保持高的数值效率。一般框架结合了长程弹性场和原子级核心结构的基本特征，在扩散时间尺度上具有可操作的缺陷动力学。所产生的缺陷物理学的基本要素的特点为面心立方晶体的情况下。堆垛层错和分裂肖克莱部分位错稳定的PFC形式主义内的第一次，和相关的缺陷结构的各种性能的特点。这些包括完全刃位错和螺位错的解离宽度，外加应力对解离的影响，滑动的Peierls应变，以及滑动对的动力学收缩。我们的研究结果在一般情况下，比较有利的连续弹性理论和实验结果。
2012-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Native Point Defects in Antiferromagnetic Phases of CrN
我们提出了一个详细的分析原生点缺陷的反铁磁（AFM）相的块状氮化铬（CrN）的作用。我们进行第一性原理计算使用本地自旋密度近似，包括本地相互作用效应（LSDA+U），研究两个最低的能量AFM模型，预计描述的材料的低温相。我们研究了由本征点缺陷引入的形成能、晶格形变以及电子和磁性结构。我们发现，正如预期的那样，氮空位是低温下材料中最有可能存在的缺陷。氮空位在立方原子力显微镜模型中呈现不同的带电状态，表现出两个跃迁能，这可以通过测温实验测量，并可以帮助识别样品中的原子力显微镜结构。这些空位也导致部分自旋极化的诱导杂质带，这将在输运实验中有有趣的后果。其他点缺陷也有签名的电子和磁性结构，可以在扫描探针实验中识别。
2018-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Bridging Theory with Experiment: Digital Twins and Deep Learning Segmentation of Defects in Monolayer MX2 Phases
本研究针对单层MX2相缺陷识别难题，利用第一性原理计算生成约600种缺陷结构的数字孪生数据集，训练多种深度学习分割模型并在多条件下测试，为缺陷自动化发现提供了理论实验结合的新路径。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Atomically resolved structural determination of graphene and its point defects via extrapolation assisted phase retrieval
以前报道的晶体结构获得的迭代相位恢复重建其衍射图案似乎是免费的显示任何不规则性或缺陷的晶格，这似乎是不现实的。我们在这里证明，包括它的原子缺陷的结构可以明确地恢复从它的衍射图案单独通过应用直接的相位恢复程序不依赖于对象形状的先验信息。原子晶格中的单个点缺陷是很明显的。传统的相位恢复程序假设各向同性散射。我们表明，当处理电子时，由于各向异性，强前向散射特定于电子，样品的定量正确的传输函数不能被检索。我们总结了这种相位恢复方法的条件，并表明，衍射图案可以外推超出原始记录，甚至揭示以前不可见的布拉格峰。这样的外推波场图案导致重建中的增强的空间分辨率。
2015-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Role of defects in the thermodynamic stability of grain boundary phases at asymmetric tilt boundaries in copper
Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS)（先进材料模拟跨学科中心）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；Research Center Future Energy Materials and Systems（未来能源材料与系统研究中心）；Faculty of Physics and Astronomy（物理与天文学学院）
研究通过分子动力学模拟和实验揭示了非对称倾斜边界中位错对铜晶界相热力学稳定性的影响，发现缺陷能显著影响晶界相稳定性。
2026-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Probing the role of single defects on the thermodynamics of electric-field induced phase transitions
一级相变的动力学和热力学普遍受充当成核位点和钉扎中心的缺陷控制。在这里，我们表明，在铁电材料的极化反转过程中的缺陷域的相互作用导致在机电磁滞回线中的一个显着的精细结构。实现了多铁性BiFeO 3薄膜中单个缺陷中心的空间分辨成像，并由单点光谱测量和空间分辨图像自洽地确定了缺陷尺寸和内建场。该方法具有通用性，可应用于包括电化学反应在内的其他可逆偏压诱导跃迁。
2008-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Controllable Defect Driven Symmetry Change and Domain Structure Evolution in BiFeO3 with Enhanced Tetragonality
缺陷工程已经成为一个强大的工具，使奇异相的创造和有趣的现象在铁电氧化物的发现。然而，精确控制缺陷的浓度仍然是一个很大的挑战。在这项工作中，离子注入，可以提供可控的点缺陷，使我们能够产生一个受控的缺陷驱动的真正的超四方（T）相增强四方性的铁电BiFeO 3薄膜。发现这种点缺陷工程驱动从生长时的混合的类菱面体（R）和类四方体（MC）相到真正的类四方体（T）对称的相变。通过进一步增加He离子的注入剂量，我们证明了增强的四方性超四方（super-T）相，具有最大的c/a比（~ 1.3），这是在BiFeO 3中实验实现的。结合形貌变化和畴的演化，进一步证实了R/MC混合相结构向单畴状态的真四畴相转变。热处理后R相和面内条状纳米畴的重新出现揭示了记忆效应和可逆的相变。我们的研究结果表明，控制R-Mc-T-超T对称性的变化和真正的T相BiFeO 3的创建与增强四方性通过可控的缺陷工程。这项工作还提供了一种途径，以产生大的四方性（或c/a比），可以扩展到其他铁电材料系统（如PbTiO 3，BaTiO 3和HfO 2），这可能会导致强极化增强。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Structural defects responsible for strain glassy transition in Ni$_{50+x}$Ti$_{50-x}$
应变玻璃相是通过在马氏体合金中掺杂少量杂质而产生的。它的基态被认为是由马氏体纳米畴空间上彼此分离的缺陷相。本研究，通过探测镍和钛周围的马氏体和应变玻璃组合物的Ni $_{50+x}$ Ti $_{50-x}$的局部结构，第一次，确定的缺陷相，负责抑制的弹性应变矢量的长程有序导致应变玻璃相的形成。
2021-03-12 cond-mat.mtrl-sci
A review about w{ü}stite Fe 1-z O, pseudo-phases and defect clustering
本文综述了1960年至今非化学计量的方铁矿Fe 1-zO及其变体（所谓的赝相）的热力学性质和结构随成分z和平衡温度的变化（参考文献159篇）。重点首先放在平衡相图的复杂性。在1185 K附近的边界铁/方铁矿上出现一级相变W $\rightleftharpoons$ W'。重新考察了与T（W）> 1185 K时的Wi和1185 K < T（W '）< T（W）时的W' j（i和j = 1，2，3）有关的跃迁。回顾了基于点缺陷及其聚类的结构确定。一系列的平衡，试图证明稳定的伪相，这可以被解释为在转换的缺陷集群，或其模式的分布（渗滤，超结构），包括电子载流子的变化。
2018-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Phase transformation kinetics in MoS2 governed by S-S repulsive interactions and defect-interface compatibility
State Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料国家重点实验室）；Suzhou Laboratory（苏州实验室）
研究揭示单层二硫化钼中T'相的持久性源于S-S排斥相互作用导致的高能垒，而非热力学驱动，且缺陷-界面兼容性决定相变动力学。
2026-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Triggering one dimensional phase transition with defects at the graphene zigzag edge
关于一维（1D）系统的一个众所周知的论点是在有限温度下不存在1D相变，尽管这个概念取决于诸如相互作用范围、外场和周期性的条件。因此，1D系统通常具有随机波动，固有畴壁产生，这自然会在过渡期间带来无序。在这里，我们介绍了一个真正的一维系统中，人工产生的缺陷可以诱导一个明确的一维相变。在石墨烯锯齿形边缘的结构重建的动力学研究原位像差校正透射电子显微镜（ACTEM）。结合从头算和量子化学分子动力学（QM/MD）的深入分析，在原子尺度上清晰地展示和理解了石墨烯锯齿形边缘缺陷诱导的一维相变动力学.进一步，根据该相变方案，可以制备出具有不同边缘对称性的石墨烯纳米带（GNR），并根据我们的电子结构和量子输运计算，提出了石墨烯纳米带的金属-绝缘体-半导体相变.
2015-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Co-evolution of point defects and Cr-rich nano-phase in binary Fe-20 at.% Cr alloy: A comprehensive investigation using positron annihilation spectroscopy and atom probe tomography
本研究通过APT和PAS联合探测，揭示点缺陷在Fe-20 at.% Cr合金α'相分离中全程起关键作用，空位-Cr复合物促进形核并影响硬度，时效后期空位迁移消除，形成无缺陷析出物。
2022-05-06 cond-mat.mtrl-sci
A novel strategy to control defects and secondary phases of CZTS by surfactant Potassium
Cu_2ZnSnS_4（CZTS）是一种具有广阔应用前景的光伏吸收材料。然而，CSTS中有害的原生缺陷和第二相将大大降低能量转换效率。为了了解这些问题的根源，我们研究了CZTS（-1-1-2）表面上的动力学过程，使用第一性原理计算。发现表面Zn原子由于反应势垒低而容易占据亚表面Cu位，这可能导致高ZnCu浓度和ZnS的第二相。这些n型缺陷可能在界面附近产生深电子陷阱，并对器件性能有害。为了减少人口的ZnCu和第二相，我们建议使用K作为表面活性剂来改变表面动力学过程。基于这种表面活性剂的晶体质量和器件性能的改进与早期的实验观察一致。
2017-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic metal phases in double perovskites having strong antisite defect concentrations
最近，在双钙钛矿材料如Sr $_{2}$ FeMoO $_{6}$（SFMO）中提出了当电子掺杂时的反铁磁金属相。这种材料已被发现改变从半金属铁磁体反铁磁金属（AFM）后，镧过掺杂。这样的AFM相的原始命题是干净的样品，但实验实现的La-过掺杂SFMO已被发现含有相当大一部分的反位缺陷。观察到交替的富Fe和Mo区域的相偏析。在本文中，我们提出了一种可能的情况下，这种类型的强反位浓度仍然可以导致反铁磁金属相，通过一种新的跳跃驱动机制。使用变分计算，我们发现，这种相分离的域区域的扩散也可以导致在稳定的A型AFM的G型AFM的基础上的动能的考虑。
2015-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Influence of defects on the critical behaviour at the \boldmath{105} K structural phase transition of SrTiO$_3$: I. The broad component
用同步辐射三轴衍射法研究了不同氧空位浓度的SrTiO $_3$晶体在$105 K$结构相变附近的临界涨落。由于氧空位的存在，与无缺陷系统相比，临界行为发生了变化。在我们的实验中，涂抹出的平方序参数和交叉的临界指数$ν$和$γ$以上的相变温度被观察到，交叉温度强烈依赖于缺陷的浓度。为了理解实验结果，例如在临界温度附近发现的临界指数的不寻常值，使用重整化群理论和复制技巧分析了无序系统中结构相变的Ginzburg-Landau-Wilson泛函。考虑到局部增加转变温度的缺陷的影响，导致对所观察到的行为的定性理解。交叉行为的临界指数可以建模和所观察到的实验数据的定量分析。
2000-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Third Harmonics and Defects in Modulated Phases of Structural Quantum Order-Disorder Systems
研究了在有序-无序型相变材料中产生随机场的缺陷对调制相位的影响。结果表明，在适当的条件下，这些缺陷可以抑制基态调制的三次谐波。
2019-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
A Defective Graphene Phase Predicted to be a Room Temperature Ferromagnetic Semiconductor
理论计算，基于混合交换密度泛函理论，被用来表明，在石墨烯的周期性阵列的缺陷产生铁磁基态在室温下意外大的缺陷分离。这是证明的缺陷，包括一个碳空位，其中两个悬挂键饱和与H原子。的磁耦合机制进行了分析，发现是由于在$π$电子系统相对于一个远程自旋极化的不稳定性，其特征在于在相邻的碳原子之间的自旋方向交替。$π$键的破坏在费米边缘打开了一个半导体间隙。能隙的大小和磁耦合强度是缺陷分离的强函数，因此可以通过改变缺陷浓度来控制。半导体的能隙和电子有效质量的位置是强烈的自旋依赖性，这是预期的结果在自旋不对称的输运性质的系统。因此，有缺陷的石墨烯片是一种非常有前途的材料，具有用于定制未来自旋电子器件特性的内置机制。
2008-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Phase Relations in the Li2O-V2O3-V2O5 System at 700 C: Correlations with Magnetic Defect Concentration in Heavy Fermion LiV2O4
本文报道了Li_2 O-V_2 O_3-V_2 O_5三元系在700 ℃时与Li_V_2O_4平衡组成的相关系。这项研究阐明了合成条件下，低和高的磁缺陷浓度可以得到尖晶石结构的LiV 2 O 4。我们证实，可以获得包含低（0.006摩尔%）到高（0.83摩尔%）磁缺陷浓度n{defect}并且具有在3和6.5之间的一致的高磁缺陷自旋S值的LiV 2 O 4相。在与V2 O3、Li 3VO 4或LiVO 2平衡的LiV 2 O 4相中获得高n{缺陷}值，而在与V3 O 5平衡的LiV 2 O 4相中获得低值。一个模型来解释这种相关性。
2006-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Line and Planar Defects with Zero Formation Free Energy: Applications of the Phase Rule toward Ripening-Immune Microstructures
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；George Mason University（乔治梅森大学）
本研究提出基于相律的零形成自由能条件，揭示了抗粗化微结构的形成机制与共存缺陷类型限制。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the Nature of Defects in Liquid-Phase Exfoliated Graphene
液相剥离是大规模生产多层石墨烯分散体的最有前途的途径之一。可以用于涂料、复合材料或油漆的这些分散体被认为含有无无序的石墨烯多层。在这里，我们解决的缺陷的性质，在这样的样品中获得的石墨粉末在N-甲基-2-吡咯烷酮液相剥离。我们的拉曼光谱数据挑战的假设，这些多层是免费的散装缺陷，揭示了缺陷定位强烈依赖于超声处理时间。对于短的超声时间，缺陷主要位于层边缘，但是对于超过2小时的超声时间，它们在本体中积聚。这些知识可能有助于设计更好的策略来实现高质量的石墨烯分散体。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect trapping and phase separation in chemically doped bulk AgF2
我们报告的化学掺杂的氟化银（II），一个oxocuprate类似物的计算调查。我们发现，基态的解决方案表现出强烈的倾向，本地化的缺陷和相分离。另外的电子态是强烈的本地化和所得的掺杂相表现出绝缘性能。我们的研究结果，再加上以前的见解，从实验尝试，表明化学掺杂可能不是一个可行的方式对高温超导体的散装氟化银（II）。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nematic-Wetted Colloids in the Isotropic Phase: Pairwise Interaction, Biaxiality and Defects
本文计算了两个球形胶体颗粒嵌入各向同性相的致热液体中的相互作用。颗粒的表面诱导介导弹性相互作用的润湿的微电晕。在弱润湿制度，我们得到确切的结果的相互作用能和纹理，显示缺陷和双轴性出现，虽然它们不是拓扑需要的。我们的证据丰富的行为，包括可逆的胶体聚集和分散的可能性。在致密的悬浮液中可以形成复杂的各向异性自组装相。
2001-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The impact of charge compensated and uncompensated strontium defects on the stabilization of the ferroelectric phase in HfO$_2$
具有特定掺杂浓度的不同掺杂剂可用于制备铁电HfO $_2$薄膜。在这项工作中，它是探索为例，锶在一个全面的第一性原理研究。密度泛函计算揭示了HfO $_2$中Sr相关缺陷的结构、形成能和总能量。我们发现，电荷补偿缺陷，包括相关的氧空位Sr $_\text{Hf}$ V $_\text{O}$强烈有利于非铁电性，四元P4 $_\text{2}$ /mnc相积极。相比之下，无氧空位的未补偿缺陷Sr $_\text{Hf}$有利于铁电正交晶系Pca 2 $_\text{1}$相。根据形成能，未补偿缺陷在生产过程中的富氧条件下容易形成。在寿命期间存在的低氧分压促进氧的损失，导致V $_\text{O}$，并因此导致铁电正交Pca 2 $_\text{1}$相的不稳定，并伴随着漏电流的增加。本研究试图从根本上解释的铁电体，正交晶系Pca 2 $_\text{1}$相掺杂的稳定。
2017-08-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Evolution of topological defects at two sequential phase transitions of Nd2SrFe2O7
拓扑缺陷，不可避免的在大范围的系统中的破缺相变，如何通过连续的相变与不同的对称性破缺的演变仍然是未知的。Nd_2SrFe_2O_7是一种双层铁氧体，在室温下具有两个有趣的结构相变和密集的Z 8型结构网络，是研究拓扑缺陷演化的理想体系。从我们广泛的实验研究中，我们证明了在第二阶转变（1290 ℃）的冷却速率在确定室温下的涡旋密度中起着决定性的作用，遵循通用的Kibble-Zurek机制。此外，我们还发现了在一级相变（550 ℃）时拓扑不同的涡旋（Z 8到Z4涡旋）之间的转换，这种转换保持了涡旋核的数量。值得注意的是，Z4涡由两个相位组成，具有相同的对称性，但序参量的两个不同的幅度。此外，当通过化学掺杂增强晶格畸变时，出现了一种新型的拓扑缺陷：在四角晶系背景中具有正交畸变的环畴壁，从而产生独特的伪正交孪晶。我们的发现为探索拓扑缺陷通过多次相变的演化开辟了一条新的途径。
2021-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystalline topological phases as defect networks
晶体拓扑相是具有空间对称性的拓扑相。在这项工作中，我们给出了一个非常一般的物理图片，这样的阶段：一个拓扑相位与空间对称性$G$（与内部对称性$G_{\mathrm{int}} \leq G$）所描述的 * 缺陷网络 *：一个$G$ -对称网络的缺陷在一个拓扑相位与内部对称性$G_{\mathrm{int}}$。在玻色子或费米子的系统中，缺陷网络图适用于保序拓扑（SPT）和富序拓扑（SET）相。我们通过物理论证和从[Thorngren and Else，Phys. Rev. X 8，011040（2018）]的一般框架中的数学推导得出这一图景。在晶体SPT阶段的情况下，缺陷网络图片减少到以前研究的降维图片，从而建立了等效的Thorngren和其他适用于晶体SPT的一般框架的图片。
2019-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el math-ph
Phase field modeling of wetting on structured surfaces
我们研究了在空间不均匀固体壁与条纹缺陷的情况下，润湿的接触线的动力学和平衡轮廓形状。使用相场模型与保守动力学，我们首先数值确定的情况下，不同宽度的条纹缺陷的接触线行为。对于窄缺陷，我们发现接触线的最大变形和愈合长度与缺陷宽度有关，而对于宽缺陷，它们饱和为恒定值。这种行为与实验数据定量一致。此外，我们研究了两个条纹缺陷之间的接触线的形状作为其分离的函数。利用相场模型，我们还解析地估计了接触线的配置，并发现与数值结果有很好的定性一致性。
2006-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Defect behavior and radiation tolerance of MAB phases (MoAlB and Fe2AlB2) with comparison to MAX phases
MAB相是一种新型的层状三元材料，已经显示出许多出色的性能。在这里，我们调查的两个MAB相，MoAlB和Fe2AlB2的缺陷演化和辐射耐受性，使用实验表征和第一性原理计算相结合。我们发现Fe2AlB2比MoAlB更能耐受辐射诱导的非晶化，在150 °C和300 °C下都是如此。结果可以通过以下事实来解释：Mo Frenkel对在MoAlB中不稳定，因此，预期经辐照的MoAlB具有显著浓度的MoAl反位，其即使在300 °C下也难以退火。我们发现，MAB相的辐射诱导非晶化的耐受性低于MAX相，但它是可比的SiC。然而，MAB相不显示在相同的辐照条件下在MAX相中观察到的辐射诱导开裂。这项研究表明，MAB相可能是一类有前途的材料，涉及辐射的应用。
2020-08-12 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
Point defects in the 1$T'$ and 2$H$ phases of single-layer MoS$_2$: A comparative first-principles study
由于层状过渡金属二硫属化物的亚稳1 $T'$相的电子性质、可能的拓扑电子相和催化活性，最近引起了相当大的兴趣。我们报告了一个全面的理论研究的1 $T'$结晶相的单层二硫化钼（1 $T'$ -MoS $_2$）的本征点缺陷，并提供了比较充分研究的半导体2 $H$相。基于密度泛函理论计算，我们探索了大量的空位、吸附原子和反位缺陷的组态，分析了它们的原子结构、热力学稳定性、电子和磁性。出现的图像表明，在热力学平衡下，1 $T'$ -MoS $_2$比2 $H$相更倾向于容纳晶格缺陷。更具体地说，我们的研究结果表明，更接近Mo原子平面的S原子是最具反应性的位点。与2 $H$相类似，1 $T'$ -MoS $_2$中很可能出现S空位和吸附原子，而Mo吸附原子和反位诱导局部磁矩。与2 $H$相相反，由于在降低缺陷形成能量中起主要作用的结构弛豫，1 $T'$ -MoS $_2$中的Mo空位预期为丰富的缺陷。总体而言，我们的研究预测，1 $T'$ -MoS $_2$的高质量薄片的实现应该在非常小心的实验室条件下进行，但同时可以利用容易的缺陷引入来定制该多晶型物的物理和化学性质。
2018-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical assessment on the possibility of constraining point defect energetics by pseudo-phase transition pressures
利用第一性原理方法计算的缺陷型二氧化铀的能量学和状态方程，论证了通过测量相应缺陷赝相的相变压力来约束点缺陷形成能的可能性。机械稳定的范围内的萤石结构的UO 2，这决定了相关的伪相变的最大可能的压力，引起的缺陷形成能量，跨越一个宽的频带和重叠与现有的实验估计。我们发现，赝相界的知识，不仅可以提供重要的能量信息，这是有助于减少散射在目前的估计，但也是有价值的指导理论评估，甚至验证或证伪的理论。为了考虑缺陷的相互作用和外推的物理量在有限的化学计量偏差附近的化学计量，我们开发了一个通用的形式主义来描述一个有缺陷的系统的热力学。我们还表明，它是可能的，包括在一个简单的点缺陷模型（PDM）的表达缺陷之间的相互作用，通过引入一个辅助常数平均场。这种简单PDM的推广导致了极大的通用性，允许人们研究化学计量偏差对材料行为的非线性影响。它是从有限缺陷浓度到稀释极限提取缺陷能量的有力工具。除此之外，本文还对理论形式的全部内容和一些相关的有趣问题，包括重入赝跃迁、多缺陷共存、带电缺陷以及量子晶体中瞬时缺陷响应的可能后果进行了探讨和讨论。
2013-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Evidence of hyperdimensional topological defects in a ferroelectric supercrystal phase-transition
我们进行实时立体宽域成像的铁电相变在KTN：Li。自发极化被观察到形成一个热滞后的三维晶格的相互连接的封闭的磁通模式，跨越整个样品。结果是兼容的超晶体的$N=4$拓扑纹理缺陷所产生的三倍的空间和一倍的时间反演对称性同时被打破。织构超晶体的每个晶格位置作为S $^3$超球在实际空间中的投影而出现，S超球是能够屏蔽体积电荷和铁电应变的扩展体积霍普夫链结构。
2021-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Morphogenesis of defects and tactoids during isotropic-nematic phase transition in self-assembled lyotropic chromonic liquid crystals
本文研究了溶致变色液晶（LCLC）中液晶（N）和各向同性（I）之间一级相变中的原子核结构和拓扑缺陷。LCLC由各种长度的自组装分子聚集体形成，并显示出宽的两相区域。这些缺陷的出现是两种机制的结果。1)表面各向异性机制，由于在封闭的I-N界面处的指向矢的优先（切向）取向，赋予每个N核（类核）拓扑缺陷，以及2）Kibble机制，当不同取向的N类核彼此合并时形成缺陷。相变的不同情形涉及具有指向矢场的非平凡拓扑的正（N-in-I）和负（I-in-N）类触体以及多个连接的类触体中类触体配置。闭合的I-N界面限制了一个类星体，它有一定数量的尖点;尖点两侧的界面边缘形成一个不同于π的角度。每个尖点的N边包含一个点缺陷-boojum。尖点的数目表示当绕着触面的闭合边界旋转时，指向矢垂直于I-N界面的次数。我们推导出守恒定律，连接的尖点c的数量的拓扑强度m的缺陷在N部分的简单连接和多重连接tactoids。我们演示了如何弹性各向异性的N相的结果在非圆形形状的向错的核心。一个广义的Wulff结构是用来推导的I和N tactoids的形状作为I-N界面张力各向异性的函数在冻结的指向矢场的各种拓扑电荷m。类晶面和拓扑缺陷的复杂形状和结构表明了表面各向异性在液晶相变形态发生中的重要作用。
2013-03-25 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalies in non-stoichiometric uranium dioxide induced by pseudo-phase transition of point defects
点缺陷在其他方面完美的晶体结构中的均匀分布通常描述了非化学计量材料的该状态的唯一伪相。以非化学计量比的二氧化铀为原型，我们发现，类似于传统的相变，这些赝相也将从一种状态转变为另一种状态，通过改变主要的缺陷物种时，压力，温度，或化学成分的外部条件变化。利用第一性原理计算，沿UO 2的冲击Hugoniots曲线和等温压缩曲线数值观测到了这种奇异的转变。在低温下，它会导致热力学性质和电子结构的异常（或准不连续）。特别是，在冲击温度和比热在恒定压力下的异常是明显的。但随着温度的升高，它逐渐转变为平滑的交叉，变得不易辨别。这种类型的转变的潜在的物理机制和特性编码在吉布斯自由能，并阐明清楚地通过分析与作为压力和温度的函数的缺陷布居的变化的相关性。这种相变的可能的实验观察的机会和挑战也进行了讨论。
2012-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dual nature of localized phase defects in the In/Si(111) atomic wire array: impurities and short topological solitons
我们证明了在准一维电荷密度波系统：Si（111）上的铟原子线中存在原子尺度的拓扑孤子。通过扫描隧道显微镜和密度泛函计算，我们发现Si（111）-（8x 2）In表面具有两种不同的突变相翻转结构.一个是由在adatoms，因此，非孤立的性质。另一种是突变的左手征孤子。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.comp-ph
Defect Textures in Polygonal Arrangements of Cylindrical Inclusions in Cholesteric Liquid Crystal Matrices
采用Landau de Gennes模型对嵌入在液晶基质中的圆柱形颗粒的多边形排列中的缺陷织构进行了系统的计算和标度分析，其中颗粒表面具有强锚定。研究了观察到的缺陷纹理和LC相与手征性、弹性各向异性、颗粒多边形排列和颗粒尺寸的关系。由N个圆形夹杂物组成的多边形网络的存在导致每单位多边形晶胞的净电荷为-（N-2）/2的缺陷织构。随着手征性的增加，LC矩阵显示出以下过渡序列：弱扭曲胆甾相，具有非奇异/奇异缺陷晶格的2D蓝相，仅具有向错的双相，以及具有向错和位错的指纹双相织构。对于浓度远离I/Ch相变和低手性的单体介晶，对于LC相的给定对称性，具有较弱（较强）约束的颗粒导致具有较低（较高）弹性能量的相，而在高手性下，LC相的弹性能量与形成多边形网络的颗粒的数量成比例。因此，六边形（三角形）颗粒排列导致低（高）手性下的低弹性能量。对于半柔性聚合物介晶（高弹性各向异性），缺陷纹理较少的向错/位错出现，但由于层扭曲，我们发现一个更高的弹性能量比单体介晶。模拟中出现的缺陷和所建立的织构规则与纤维素液晶类似物如植物细胞壁和由DNA、PBLG和黄原胶制成的螺旋生物聚合物中间相的实验观察一致。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface Alignment, Anchoring Transitions, Optical Properties, and Topological Defects in the Thermotropic Nematic Phase of an Organo-Siloxane Tetrapodes
我们进行光学，表面锚定，和纹理的有机硅氧烷四足材料在较宽的温度范围内的α相的研究。在所研究的温度范围内，其光学、结构和拓扑特征与单轴双晶有序相一致，而不是与双轴双晶有序相一致。对于垂面配向，材料经历表面锚定转变，但是通过施加足够强的电场，指向矢可以重新配向成光学单轴织构。柱状毛细管、球状液滴和胶体包裹体周围的织构拓扑特征与长程有序的单轴性相一致。特别是，我们观察到孤立的表面点缺陷-boojums和体点缺陷-刺猬，只能存在于单轴晶体。
2013-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
