Conductivity crossover in nano-crystalline diamond films: Realization of a disordered superlattice-like structure
我们提出了一批不同氮浓度的纳米金刚石薄膜的电输运特性，并解释了半导体异质结构的无序准超晶格模型的导电机制。合成的热灯丝化学气相沉积技术，在薄膜中的结构无序的程度，从拉曼光谱证实，被发现是可控的，导致在过渡的导电机制从本地化和激活的金属导电制度。因此，通过在低温下的高场磁阻测量，我们牢固地建立了从跳跃到3D弱局部化的电导率交叉。长的电子退相时间和其弱的温度依赖性表明金刚石基高速器件应用的可能性。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unexpected crystalline homogeneity from the disordered bond network in La(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3 films
设计和理解钙钛矿氧化物的功能电子和磁性需要控制和调整底层晶格。在这里，我们报告的结构，包括氧和阳离子的位置，单晶，熵稳定的钙钛矿氧化物薄膜的La（Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2）O3生长在SrTiO 3（001）。母体材料的范围从斜方晶系（LaCrO 3、LaMnO 3和LaFeO 3）到菱方晶系（LaCoO 3和LaNiO 3），并且第一性原理计算表明这些结构图案在能量上几乎是简并的，并且应该是高度畸变的。尽管这种非凡的局部结构无序的B-位亚晶格，我们发现一个结构，具有意想不到的宏观晶体均匀性与明确的正交晶胞，其取向被证明是由应变和晶体结构的衬底上生长的薄膜（La0.3Sr0.7）（Al0.65Ta0.35）O3（LSAT）和NdGaO 3（110）的控制。此外，量化的原子位置内的单位细胞揭示，正交畸变是小的，接近LaCrO 3，这可能是由无序平均和平均离子半径的组合驱动。这是理解设计新的晶体图案和通过控制构型复杂性调节功能特性的规则的第一步。
2020-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Role of Orientational Disorder in ZSM-22 in the Adsorption of SO$_2$
纳米多孔材料中流体吸附的计算研究大多使用吸附剂的理想单晶模型。虽然最近的一些研究试图解决的影响，晶间间距的纳米多孔材料的多晶模型中的流体的吸附，在多晶吸附剂的取向无序的影响仍然没有探索。本文报道了工业和环境中重要气体SO $_2$在ZSM-22沸石中的吸附。ZSM-22简单的孔几何形状有助于我们制作具有不同取向无序度的吸附剂的多晶模型。采用巨正则蒙特卡罗（GCMC）模拟方法，得到了SO $_2$在不同晶间距和取向无序度的ZSM-22中的吸附等温线。引入晶间空间被发现，以提高吸附容量，与较大的晶间空间导致较高的吸附。增加吸附剂的取向无序度也能提高吸附容量。然而，取向无序的影响变得较弱时，晶间空间加宽。这种取向无序效应的减弱是晶间空间的宽度和客体-客体相互作用的强度之间相互作用的结果。
2022-06-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic disorder in crystalline organic semiconductor: the role of thermal motions modulating the transfer integrals in polyacenes
采用分子动力学模拟和转移积分的量子化学计算相结合的方法研究了热结构涨落对分子间转移积分调制的影响。我们发现，对于两种常见的有机半导体，转移积分的波动与其平均值具有相同的数量级，这一观察结果对目前采用的有机半导体中电荷输运模型提出了质疑，并确定了动态电子无序中载流子迁移率的限制因素。
2005-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Computational diffraction reveals long-range strains, disorder and crystalline domains in atomic scale simulations
原子尺度的模拟是现代科学的一个关键要素，因为它们允许在自然基本定律的基础上理解甚至预测复杂的物理或化学现象。在现有的不同的原子尺度模拟方法中，分子动力学（MD）已将其本身作为选择的方法来模拟材料结构在外部刺激作用下的行为，例如温度，应变或应力，辐照等。尽管MD在凝聚态科学中广泛使用，但一些基本的材料特性仍然难以确定。例如，这是在严重无序材料中的长程应变张量的情况，或者缺乏明确定义的边界的旋转结晶域的量化。在这项工作中，我们介绍了计算衍射作为一种快速和可靠的原子尺度模拟细胞的结构表征工具。与通常的直接空间方法相比，计算衍射在倒易空间中操作，因此对长程空间相关性高度敏感。与有缺陷的UO 2的例子，它表明，均匀应变张量，非均匀应变张量，无序，以及旋转的微晶是直截了当，毫不含糊地确定。计算衍射可应用于任何类型的原子尺度模拟，并可与其他分析工具并行实时执行。在实验工作流程中，衍射和显微镜几乎系统地一起使用，以便从它们的互补性中受益。计算衍射，与计算显微镜一起使用，可以潜在地在未来的原子尺度模拟中发挥重要作用。
2021-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Designing order-disorder transformation in high-entropy ferritic steels
有序-无序转变在化学复杂的高熵铁素体钢中占有重要地位，这是由于其关键的技术应用。由不同化学的多个主要元素的混合引起的化学不均匀性可以在原子尺度上驱动改变性质的变化，特别是短程有序。利用基于线性响应理论的密度泛函理论，我们预测了成分调整对铁素体钢中有序-无序转变的影响--重点是Cr-Ni-Al-Ti-Fe HEFS。我们发现，在Cr-Ni-Al-Ti-Fe固溶体中的Ti含量可以被调节以修改短程有序，将有序-无序路径从BCC-B2（Ti原子分数= 0）改变为BCC-B2-L21（Ti原子分数$>$ 0），与现有的实验一致。我们的研究表明，通过成分变化的SRO调谐程度可以作为一种有效的手段来优化相选择在技术上有用的合金。
2021-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and valleytronic properties of crystalline boron-arsenide tuned by strain and disorder
采用从头算密度泛函理论（DFT）和DFT+相干势近似（DFT+CPA）分别研究了面内应变和位对角无序对立方硼砷化物（BAs）电子结构的影响.它表明，拉伸应变和静态对角无序都降低了半导体的一个粒子带隙的BA，和V形的p带电子状态出现-使先进的valleytronics的基础上应变和无序的半导体体晶体。在双轴拉伸应变接近15%的价带线形相关的光电子学显示符合一个报告的GaAs在低能量。静态无序的作为网站上发挥的作用是促进p型导电性的无应变的BAs体晶体，与实验观察一致。这些发现阐明了半导体和半金属的电子自由度在晶体结构和晶格无序中的复杂和相互依赖的变化。
2022-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effects of Crystalline Disorder on Interfacial and Magnetic Properties of Sputtered Topological Insulator/Ferromagnet Heterostructures
由拓扑绝缘体和铁磁体组成的薄膜是高能效自旋电子学器件的理想选择。在这里，TI的晶体结构无序的界面和磁性能的溅射沉积的TI/FM，Bi 2 Te 3/Ni 80 Fe 20，异质结的影响进行了报道。发现Ni和少量Fe从Py扩散穿过界面并与Bi 2 Te 3反应。对于高度结晶的c轴取向的Bi 2 Te 3薄膜，吉尔伯特阻尼的巨大增强被观察到，伴随着有效的面外磁各向异性和增强的阻尼样自旋轨道扭矩（DL-SOT），可能是由于拓扑表面状态（TSS）的Bi 2 Te 3。此外，在低温下的磁滞回线测量中观察到自发交换偏置。这是由于扩散的Ni与Bi_2 Te_3反应形成的反铁磁拓扑界面层与FM，Ni_（80）Fe_（20）耦合。随着Bi_2Te_3无序度的增加，AFM界面层中的交换相互作用明显减弱。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanoluminescence in crystalline inorganic materials: local disorder and the elastic distortion hypothesis
Kyoto University（京都大学）；University of Rennes（雷恩大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本文通过弹性常数运动学分析，提出力致发光源于机械载荷下活性位点的动态畸变，并解释了静水压与剪切敏感性差异、卸载时发光峰等实验现象。
2026-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Understanding and Designing Phase Change Materials: Insights from Atom Probe Tomography
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Peter-Grünberg-Institute – JARA-Institute Energy Efficient Information Technology (PGI-10)（彼得·格林伯格研究所 - JARA能源高效信息技术研究所）
本文基于原子探针层析技术（APT）的进展，明确晶态相变材料（PCMs）采用金属价键（MVB）键合机制，非晶态为共价键，利用量子化学键合图谱可指导PCMs的设计与特性趋势解释。
2026-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Effects of bond disorder and surface amorphization on optical phonon lifetimes and Raman peak shape in crystalline nanoparticles
从解析和数值两个方面研究了纳米粒子中的光学声子与原子间键的随机性。对于弱稀无序两个定性不同的制度，观察到分离和重叠的水平，类似的情况下，随机原子质量的调查。在更强和/或更密集的无序下，颗粒变得基本上不均匀，从而构成描述非晶相的极小模型，其中振动模式的图像变得更微妙。我们在这里集中在实验相关的情况下，位于粒子表面附近的强无序，并制定核壳模型，旨在描述粒子表面非晶化的普遍现象。我们观察到一种特殊的效应，体积光学声子“排斥”从无序壳层。它导致拉曼光谱的形式是来自纯粒子核的量子化模式的窄的良好分辨的峰（由于其有效的较小尺寸而红移）和来自主要位于主拉曼峰右侧的无序壳的噪声背景信号的组合。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designing rare-earth free permanent magnets in Heusler alloys via interstitial doping
基于高通量密度泛函理论计算，研究了轻间隙原子H、B、C和N对立方Heusler合金磁性能的影响，旨在设计新型无稀土永磁体.据观察，间隙原子诱导显着的四重畸变，导致32个候选人与大（$>$ 0.4 MJ/m $^3$）单轴磁晶各向异性能（MAEs）和10例大面内MAEs。根据微扰理论和化学键的详细分析表明，强的MAE来源于晶体的局部畸变，从而改变了晶体周围的化学键。这提供了一种有价值的方法来定制MAE以获得有竞争力的永磁体，填补了高性能Sm-Co/Nd-Fe-B和广泛使用的铁氧体/AlNiCo材料之间的空白。
2019-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Anharmonic Lattice Dynamics Calculations of Thermal Transport in Crystalline and Disordered Solids
了解半导体和绝缘体中的热传输具有根本的重要性，因为它对电子和可再生能源的收集和转换具有技术影响。非谐晶格动力学为描述纳米尺度下的热输运提供了一个强有力的框架。这种方法的优点之一是，它自然包括由于原子振动而产生的量子效应，这是计算纳米技术中广泛使用的半导体（如硅和碳）即使在室温下的热性能所必需的。虽然从微观角度来看，非晶和晶体半导体之间的热传输图像有很大的不同，但已经设计了一种统一的方法来模拟晶体和玻璃。在这里，我们介绍了一个统一的工作流程，它实现了玻尔兹曼输运方程（BTE）和准谐波Green-Kubo（QHGK）方法。我们讨论了如何优化理论，利用现代并行架构，以及它是如何实现的$κALDo$：一个多功能和可扩展的开源软件来计算声子输运固体。这种方法适用于晶体和部分无序的硅基系统，包括体硅和笼形物，并在硅锗合金笼形物大大降低了热导率。
2020-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Determining a hopping polarons bandwidth from its Seebeck coefficient: Measuring the disorder energy of a non-crystalline semiconductor
执行多声子跳跃的载流子通常与声子足够强地相互作用以形成极化子。极化子的缓慢运动与缓慢移动的原子位移有关，原子位移严重降低了其输运带的固有宽度。这里的一种手段来估计跳跃极化子带宽从塞贝克系数测量。半导体塞贝克系数的大小通常在室温附近相当大（大于86微伏/K）。然而，根据热力学第三定律，塞贝克系数必须在绝对零度为零。本文研究了跳跃极化子的Seebeck系数向低温区的转变。这种转变的温度和锐度取决于载流子的浓度和它们的输运带的宽度。这一特征提供了一种估计极化子输运带宽度的方法。由于极化子能带的本征展宽非常小，小于特征声子能量，无序半导体中极化子输运带的净宽度接近其跳跃载流子所经历的能量无序，即其无序能量。
2016-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Enhanced elastic stability of a topologically disordered crystalline metal--organic framework
本研究通过对比拓扑非周期MOF（TRUMOF-1）与有序MOF-5，发现非周期拓扑可抑制弹性不稳定性，增强框架弹性稳定性，为框架材料力学设计提供反直觉新思路。
2023-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of various schemes to determine the Young's modulus of disordered carbon nanomembranes compared to crystalline graphene
本文以碳纳米膜为例比较三种确定杨氏模量的方法，指出经仔细调整的应力-应变模拟可给出与实验一致的正确结果，并给出可信模拟步骤。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Extreme disorder in crystalline perovskite oxide: a new paradigm in quantum materials research
IISc（印度科学学院）
研究钙钛矿氧化物中极端无序现象，探讨高熵氧化物对材料设计的影响，总结其电子和磁性性质的最新进展与未来研究方向。
2025-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Analysis of occupational and displacive disorder using the atomic pair distribution function: a systematic investigation
许多无序晶体材料表现出化学短程有序和邻近原子的弛豫。局部结构信息可以通过分析原子对分布函数（PDF）来获得。反向蒙特卡罗（RMC）模拟的可行性，以提取定量信息的化学排序以及位移进行了研究。该方法已被应用到模拟PDF的无序结构，显示单独的化学无序，以及结合位移。
2000-02-24 cond-mat.mtrl-sci
A Heuristic Quantum-Classical Algorithm for Modeling Substitutionally Disordered Binary Crystalline Materials
提高能量计算的效率和准确性一直是材料信息学领域的重要和持续的兴趣，该领域将机器学习技术应用于计算材料数据。在这里，我们提出了一个启发式量子经典算法，有效地建模和预测替代无序二元晶体材料的能量。具体而言，设计和训练在晶格位点的数量上线性缩放的量子线路，以预测指数缩放特征空间中的量子化学模拟的能量。该电路使用从经典计算的量子化学模拟获得的数据通过经典监督学习进行训练。作为训练过程的一部分，我们引入了一个子例程，该子例程能够检测和纠正输入数据中的异常。该算法被证明在复杂的层状结构的锂钴酸盐系统，广泛使用的锂离子电池正极材料组分。我们的研究结果表明，所提出的量子线路模型提出了一个合适的选择，从这样的量子力学系统中获得的能量建模。此外，异常数据的分析提供了重要的见解研究系统的热力学性质。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph quant-ph
Magnetic Properties of disordered CoCu alloys:A first principles approach
结晶Co $_{x}$ Cu $_{1-x}$合金在整个浓度范围内表现出有趣的磁性行为。本文采用完全自洽的第一性原理方法研究了该体系的电子结构和磁性，给出了态密度、磁矩、自旋磁化率和居里温度的变化结果。
1999-09-10 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
Chemically-Disordered Transparent Conductive Perovskites with High Crystalline Fidelity
本文提出关联电子钙钛矿化学无序与输运性质的工作模型及主动设计框架，在 Sr$x$(Ti,Cr,Nb,Mo,W)O$3$ 外延薄膜中实现高结晶保真度、低电阻率与超宽带光学透明窗口，并利用团簇展开研究短程有序，为光学、自旋电子和量子器件提供性能提升。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Transport simulations in hierarchically disordered nanostructures for thermoelectric material design
分级纳米结构材料，其中在各种长度尺度（在原子尺度、纳米尺度和介观尺度）引入无序是实现极低热导率和改善热电性能的最有前途的方向之一。在这里，我们从理论上研究这样一个系统，纳米晶材料与纳米孔之间的结晶区域。电子输运采用非平衡格林函数方法，声子输运采用分子动力学方法。
2019-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Multiwavelength Raman spectroscopy analysis of a large sampling of disordered carbons extracted from the Tore Supra tokamak
无序碳通常表现出复杂的拉曼光谱，有四到六个组分。在这里，使用多波长拉曼显微镜（325.0，514.5，785.0 nm）分析了各种各样的无序碳，形成具有各种各样结构的样品集合。它们使我们能够将纳米结晶石墨已知的拉曼行为扩展到无定形碳，（与激发波长的依赖性）以及将无定形碳已知的其他拉曼行为扩展到纳米结晶石墨，（使用不同激发波长探测的最小簇尺寸的差异）。将实验光谱与使用已知定律构建的模拟光谱进行比较，以证明新的加宽来源。
2014-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Enhanced superconductivity and superconductor to insulator transition in nano-crystalline molybdenum thin films
报道了在纳米晶钼薄膜中，无序驱动的超导体到绝缘体的过渡金属区转变。采用直流磁控溅射法在室温下制备了纳米结构的薄膜。使用沉积压力作为唯一的控制参数来调整晶粒尺寸。研究了沉积压力对颗粒尺寸、室温电阻率和超导转变的影响。纳米晶钼薄膜具有高的载流子浓度，但迁移率和电子平均自由程很低，利用霍尔和电导率测量研究了无序对载流子浓度和迁移率的影响。Ioffe-Regel参数与我们的样品中的连续金属-绝缘体转变相关。
2017-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Unfolding Bloch States in Disordered Systems
Chungbuk National University（忠北国立大学）；Advanced-Basic-Convergence Research Institute, Chungbuk National University（忠北国立大学先进基础融合研究所）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Ewha Womans University（梨花女子大学）；Institute for Multiscale Matter and Systems, Ewha Womans University（梨花女子大学多尺度物质与系统研究所）；Northeastern University（东北大学）；Jilin University（吉林大学）；State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University（吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室）
本文提出了一种在无序系统中展开布洛赫态的方法，用于研究缺陷石墨烯中波函数层面的响应，如 Berry 曲率的重新分布。
2026-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Topological insulating behaviour in conducting property of crystalline Ge-Sb-Te
通过第一性原理计算，发现Ge-Sb-Te（GST）相变材料具有拓扑绝缘性质。我们的计算表明，材料成为拓扑绝缘体或开发导电表面类界面态依赖于层堆叠顺序。结果表明，导电界面态起源于GST中的拓扑绝缘Sb_2Te_3层，并对化合物的电子性质至关重要。这些界面态被发现是相当弹性的原子的无序，但敏感的单轴应变。我们提出了破坏GST拓扑绝缘秩序的机制，并研究了被认为是负责GST的非晶化的Ge迁移的作用。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Dismai-Bench: Benchmarking and designing generative models using disordered materials and interfaces
本研究提出面向无序材料与界面的生成式模型基准Dismai-Bench，测试发现图扩散模型性能优于U-Net扩散模型，还开发出性能优异的CryinGAN架构，为生成式模型研发提供新框架与参考。
2024-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Stress-stress correlations in two-dimensional amorphous and crystalline solids
本文用经典弹性理论结合实验与模拟数据，证明二维非晶固体与各向同性晶体固体在静态应力-应力关联上不可区分，且 pinch-point 奇点并非非晶独有，证实了静态应力关联的普适性。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Enhancement of the Curie temperature in single crystalline ferromagnetic LaCrGe$_3$ by electron irradiation-induced disorder
通过低温电子辐照在LaCrGe$_3$单晶中引入点状无序，发现居里温度从约90 K升至近100 K，并归因于无序引起的态密度峰展宽增强了费米能级处的态密度。
2024-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding orientational disorder in crystalline assemblies of hard convex polyhedra
本文提出基于独特取向算法检测的晶体取向相分析新方法，发现硬凸多面体晶体中存在具离散旋转迁移率的独特平衡热力学相，粒子取向均匀分布且单胞层面最大无序，对称性失配可预测该相出现。
2024-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Iron Intercalated Covalent-Organic Frameworks: First Crystalline Porous Thermoelectric Materials
共价有机骨架（COFs）是设计功能分子材料的有趣平台。在这里，我们提出了一个计算研究的基础上范德华色散校正的混合密度泛函理论计算分析的材料性能的环硼氧烷连接和三嗪连接插层COFs。研究了Fe原子对插层COFs费米能级附近电子能带结构的影响。通过态密度（DOS）计算分析了这类插层COFs的材料特性。我们预测，COFs的电子性质可以通过在其结构中的两个有机层之间添加Fe原子来微调。这种新型COFs有望成为热电材料。这些插层COF提供了一种新的策略，以高度可控和可预测的方式在刚性多孔网络内创建热电材料。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin memory of the topological material under strong disorder
对无序的鲁棒性-任何拓扑状态的定义属性-主要在低无序的非线性不变材料系统中进行测试，其中保护潜在的对称性，如时间反转，被保留。拓扑保护的最终无序极限仍然是未知的，然而，许多理论预测，即使在非晶态，量子化的电导也可能重新出现。在这里，我们报告了一个直接检测到强大的自旋响应在结构无序的薄膜的拓扑材料Sb 2 Te 3的外部磁性掺杂剂，我们可控地调整从强（非晶）到弱结晶）无序状态。磁信号在令人惊讶的高温（~ 200 K）下开始，并最终在结晶状态下停止。我们表明，在一个强烈的无序状态下，无序诱导的自旋相关性占主导地位的电荷的运输-它们产生的自旋记忆现象，产生的非平衡电荷电流控制的本地化自旋。自旋记忆相空间中的负磁电阻是各向同性的。在晶态内，它转变成对应于弱反定域（WAL）量子干涉效应的正MR，具有拓扑状态的2D标度特性。我们的研究结果表明，这些非平衡电流为拓扑状态设置了一个无序阈值;它们为可调自旋相关电荷输运奠定了基础，并指出了通过拓扑材料的无序工程实现自旋控制的新可能性
2019-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Order-Disorder Transitions and Melting in a Helical Polymer Crystal: Molecular Dynamics Calculations of Poly(Ethylene Oxide)
采用全原子、恒压恒温（NPT）分子动力学（MD）模拟方法研究了结晶聚环氧乙烷（PEO）（CH 2-CH 2-O）n的结构转变和熔融行为。PEO的熔融分两个阶段进行;序参量揭示了链间取向相关性的损失和链的螺旋度分别在熔融的第一和第二阶段。滑动扩散和各向异性的重取向动力学的聚合物主链观察到在固态下，与1H NMR实验。
2003-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Disordered, Quasicrystalline and Crystalline Phases of Densely Packed Tetrahedra
Ulam将所有坚硬的凸形都定义为比球形更致密的堆积，球形的最大堆积分数为π = π/ \sqrt 18 ~ 0.7405。对于许多形状，简单的晶格填充很容易超过这个填充分数。对于正四面体，这个猜想直到最近才被证明是正确的;通过几何构造获得了有序排列，其中，π = 0.7786，随后在数值上压缩到π = 0.7820。在这里，我们展示了四面体的包装比这好得多，而且是以一种完全出乎意料的方式。遵循概念上不同的方法，使用热力学计算机模拟，使系统自然地向高密度态发展，我们观察到，硬四面体的流体经历了一阶相变的十二方准晶，它可以被压缩到一个包装分数为0.8324。通过压缩准晶体的晶体近似物，我们得到的最高填充分数是ε = 0.8503。如果准晶的形成被抑制，系统将保持无序，堵塞，并压缩到ε = 0.7858。堵塞和结晶之前都是由熵驱动的过渡，从一个简单的流体的独立四面体到复杂的流体，其特征在于四面体排列在密集的局部图案，形成一个在过渡的结晶网络。我们报告的准晶代表了第一个例子的准晶形成的硬或非球形颗粒。我们的研究结果表明，粒子形状和熵可以产生高度复杂的，有序的结构。
2010-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Large Low Temperature Specific Heat in Pyrochlore Bi$_2$Ti$_2$O$_7$
无定形和结晶材料经常表现出超过使用德拜模型预测的低温比热。该过量比热的特征是在$C/T^3$ \textit{versus} $T$中观察到的峰。为了理解烧绿石Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$晶体结构中局部畸变的长程有序的奇怪缺失，我们测量了晶体Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$和相关化合物的比热。我们发现，在$C/T^3$中的峰与在Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的$T$的峰在比其他类似化合物低得多的温度下下降，这与无序的存在一致。这种无序的晶体Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$的热力学证据是一致的猝灭的配置无序的Bi孤对几何挫折，这可能代表了一种可能的实现“电荷冰”。
2009-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-scale model predicting friction of crystalline materials
我们提出了一个多尺度的计算框架，适用于设计固体润滑剂界面完全在硅片。该方法是基于随机热力学建立在经典的热激活二维普朗特-汤姆林森模型，与第一原理方法，以准确地捕捉真实材料的性能。它允许调查的能量耗散由于摩擦材料，因为它直接从他们的电子结构，自然访问的时间尺度范围内的一个典型的摩擦力显微镜。这为设计具有原子定制特性的广泛类别的材料表面开辟了新的可能性。我们将多尺度框架应用于一类二维分层材料，并揭示了能量景观和耗散的拓扑结构之间的微妙相互作用，仅基于能量屏障的已知静态方法无法捕获。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Field-Selected Topological Buffering in a Disordered Skyrmion Crystal
Lanzhou University（兰州大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Ningbo University（宁波大学）
该研究通过大规模模拟揭示磁场可调控无序斯格明子晶体的拓扑缓冲，区分晶体无序化与拓扑电荷损失，确立拓扑缓冲为拓扑织构在无序介质中保持鲁棒性的机制。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder and cavity evolution in single-crystalline Ge during implantation of Sb ions monitored in-situ by spectroscopic ellipsometry
本研究利用原位光谱椭偏技术监测200-keV Sb离子注入单晶Ge过程中的损伤积累，发现约1E15 cm-2注量下发生完全非晶化与空腔形成，最终形成约200 nm改性层，并观察到准周期重组行为。
2023-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Designing Disordered Hyperuniform Two-Phase Materials with Novel Physical Properties
由不同相组成的非均质材料理想地适合于通过不同相的战略性空间排列组合组分的最佳特征来实现宽范围的期望的本体物理性质。无序超均匀异质材料是一种新的、奇异的无定形物质，它们的行为类似于晶体，在大的长度尺度上抑制体积分数的波动，但它们是各向同性的，没有布拉格峰。在本文中，我们制定了第一次傅立叶空间的数值构造过程中，将设计一个广泛的类无序超均匀的两相材料与规定的谱密度，这使得人们能够调整的程度和长度尺度，在这种抑制发生。我们证明了这种两相材料中体积分数波动的异常抑制赋予了它们新颖且通常是最佳的传输和电磁特性。具体而言，我们构建了一个家庭的相位反转对称材料与可变拓扑连通性的属性，显着实现了一个众所周知的明确的公式的有效电（热）传导率。此外，我们设计了无序隐形超均匀色散，具有接近最佳的有效电导率，同时统计各向同性。有趣的是，我们设计的所有材料对某些波长的电磁辐射都是透明的，这是所有超均匀材料的共同属性。我们的构造材料可以通过3D打印和平版印刷技术轻松实现。我们希望我们的设计将在节能材料、电池和航空航天应用中发挥潜在的作用。
2017-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Learning local, quenched disorder in plasticity and other crackling noise phenomena
当远离平衡时，多体系统的行为强烈依赖于初始条件。一个典型的例子是结晶和非晶材料的塑性现象，它强烈地依赖于材料的历史。在塑性建模中，通过淬火、局部和无序的流动应力分布来捕获历史。虽然正是这种无序导致了在纳米级塑性形变过程中经常观察到的雪崩，但功能形式和缩放特性仍然难以捉摸。在本文中，一个通用的形式主义，推导出局部的无序分布，从现场响应（如应力/应变）的时间序列模型的裂纹噪声。我们证明了该方法的效率在滞后随机场伊辛模型，也已被用来模拟晶体和非晶塑性的弹性界面脱钉模型。我们发现，解决淬火无序分布的能力，提高了时间分辨率和样本数。
2018-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction of Acoustic and Optical Phonons in Soft Bonded Cu-Se Framework of Large Unit Cell Minerals with Anionic Disorders
本研究通过调控阴离子无序，研究三种铜硒基矿物的声子相互作用，发现声学-光学支强散射及极短声子寿命导致低热导率，其中Cu26Nb2Sn6Se30Te2因高非谐性和框架软化而最具热电潜力。
2023-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
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
Designing athermal disordered solids with automatic differentiation
针对无序固体缺乏明确目标结构导致传统自组装范式失效的问题，提出利用可微编程直接以材料特性为目标进行逆向自组装设计，该方法可同时优化多个参数并高度鲁棒可扩展。
2024-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electro-Chemo-Mechanical Properties in Nanostructured Ca-doped Ceria (CDC) by Field Assisted Sintering
最近的研究表明，高氧缺陷的氧化铈产生的非经典电致伸缩，是优于铅基铁电体。在这项工作中，我们报告了场辅助放电等离子烧结（SPS）对钙掺杂氧化铈（CDC）的电化学机械性能的影响。纳米粉末的钙。10 nm的纳米颗粒迅速固结，形成具有高度结晶无序的多晶纳米结构。值得注意的是，所得到的材料表现出大的机电应变，而没有频率相关的弛豫效应。我们得出结论，CDC材料中的机电活动严格依赖于Ca-VO相互作用，而在晶界的无序有轻微的影响。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Statistical Topology of Bond Networks with Applications to Silica
虽然晶体材料的晶胞知识是理解材料性质和行为的基础，但尽管经常存在相当大的中程有序，但无序材料的晶胞并没有明显的类似物。本文将材料的结构视为局部原子环境的集合，这些原子环境是从这些环境的一些潜在概率分布中采样的，其优点是提供了有序和无序材料的统一描述。晶体材料可以被视为特殊情况，其中潜在的概率分布高度集中在传统的晶胞周围。提出了四种适用于无序键网络的局域原子环境描述符，并应用于石英玻璃的分子动力学模拟。每一种都能可靠地区分在不同冷却速率下生产的玻璃的结构，其中$H_1$条形码和配位曲线提供了最佳分离。
2019-10-28 cond-mat.mtrl-sci cs.CG
Mixing-induced anisotropic correlations in molecular crystalline systems
利用X射线反射率和掠入射X射线衍射研究了并五苯（PEN）和二茚并二苯（DIP）混合薄膜的结构。对于等摩尔的混合物，我们观察到消失的面内秩序共存的一个优秀的面外秩序，尚未报道的无序行为在二元混合物的有机半导体，这是结晶在其纯净的形式。合理化我们的研究结果的一种方法是在平均场模型的框架中引入各向异性相互作用参数。通过与其他混合体系的结构性质的比较，我们讨论了空间相容性和化学组成对混合行为的影响，这增加了对分子混合物中相互作用的一般理解。
2012-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tuning by pruning: exploiting disorder for global response and the principle of bond-level independence
我们利用无序和结晶固体之间的内在差异来创造具有不寻常和精致调谐的机械性能的系统。为了证明这种方法的力量，我们设计了几乎不可压缩或完全拉胀的材料。无序网络可以有效地驱动到这些极端的限制，通过选择键去除程序，这是简单的和实验相关的去除非常小的一部分键。该方法依赖于几乎完全没有任何相关性的贡献之间的个别债券不同的弹性模量。无序固体特有的一个新原理是这种缺乏相关性的基础：键级响应的独立性。
2015-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Raman peak shift and broadening in crystalline nanoparticles with lattice impurities
本文研究晶格杂质对纳米颗粒拉曼光谱的影响，发现无序导致峰展宽和位移（蓝移或红移），并给出考虑这两种效应的简单处理方法。
2024-03-26 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
