Solid-liquid coexistence of the noble elements. II. Neon, krypton and xenon
本研究基于隐藏尺度不变性，使用SAAP势和ab initio计算，探讨了氖、氩、氪和氙的固液共存，发现可预测其共存线上的形状与性质变化。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Single-run determination of the saturation vapor pressure and enthalpy of vaporization/sublimation of a substance undergoing successive solid-solid and solid-liquid phase transitions: the case of $N$-methyl acetamide
Aarhus University（奥胡斯大学）
本研究通过单次运行测量N-甲基乙酰胺在不同温度下的饱和蒸汽压及相变焓，揭示其固-固和固-液相变过程中的热力学特性。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Atomistics of vapor-liquid-solid nanowire growth
气-液-固（VLS）路线及其变体通常用于可规模化合成半导体纳米线，但基本的生长过程仍然未知。在这里，我们采用基于模型势的原子尺度计算来研究金催化硅纳米线（SiNWs）的稳定性和生长。平衡研究揭示了偏析在固体状表面的催化剂颗粒，液体AuSi液滴，和富硅液滴-纳米线界面包围的异质截断面。液滴的过饱和导致在截断刻面上的快速1D生长和在主刻面上的慢得多的成核控制的2D生长。表面扩散被抑制，并且过量的Si通量通过液滴本体发生，该液滴本体与富Si界面和接触线一起降低了主刻面上的成核势垒。随后的台阶流动通过Au扩散远离台阶边缘而被修改。我们的研究突出了半导体纳米线阵列的形态和成分控制的关键界面特性。
2013-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Toward a Comprehensive Model of Snow Crystal Growth: 3. The Correspondence Between Ice Growth from Water Vapor and Ice Growth from Liquid Water
我们研究冰晶生长的水蒸气在温度接近的熔点，当表面预熔化在固体/蒸汽界面处创建一个quasiliquid层。最近的冰生长测量作为蒸汽过饱和度的函数已经证明了在这些温度下在基底表面上的大量成核势垒，从该成核势垒中可以使用经典成核理论提取分子阶跃能量。额外的冰生长测量从液态水作为一个功能的过冷表现出类似的成核障碍的基础表面上，产生大约相同的分子阶跃能量。这些数据表明，从水蒸气和从液态水的冰生长都很好地描述了基本上相同的基本成核现象在相当大的温度范围内。一个物理图片是新兴的，其中在固体/液体，固体/准液体，和固体/蒸汽界面的分子阶跃能量创建成核障碍，占主导地位的冰在广泛的条件下的生长行为。由于阶跃能量是一个平衡量，就像表面融化是一个平衡现象，存在着相当大的机会，使用多体模拟的冰表面结构和能量平衡，以更好地了解许多动态方面的冰晶生长。
2014-07-02 cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Twisted and Tubular Structures of Zinc Oxide by Semiconductor-Catalyzed Vapor-Liquid-Solid Synthesis
探索用于一维（1-D）材料的气-液-固（VLS）合成的新催化剂有望产生新的形貌和功能。在这里，我们表明，模型ZnO系统，这可能使用半导体（Ge）催化剂。特别是，两个不寻常的形态描述：扭曲的纳米线和扭曲的纳米管，除了通常的直纳米线。扭曲的纳米管显示出大的中空芯和令人惊讶的高扭曲率（高达9 o/μm），这不能容易地通过Eshelby扭曲模型来解释。非原位和原位透射电子显微镜测量的组合表明，在合成过程中的Ge-ZnO界面的生长和蚀刻之间的竞争的结果的空心。扭转率与弹性刚度的软化是一致的。这些结果表明，使用非常规的非金属催化剂提供了合成具有潜在有用性质的不寻常的氧化物结构的机会。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Field Crystal Model with a Vapor Phase
相场晶体（PFC）模型能够解析材料在扩散时间尺度上的时间演化过程中的原子长度尺度特征。传统的PFC模型包含固相和液相，然而许多重要的材料加工现象也涉及气相。在这项工作中，我们添加了一个汽相到现有的PFC模型，并显示逼真的界面现象附近的三相点温度。例如，PFC模型在液体-蒸气界面处表现出密度振荡，这与实验和分子动力学模拟中的金属系统界面的可用数据相比是有利的。我们还量化的各向异性的固体-蒸汽表面能的二维PFC六方晶体，并找到定义良好的台阶能量从测量上的小面的接口。此外，应变场下的阶梯接口的特点和定性再现连续模型，模拟和实验数据的预测。最后，我们研究的动态情况下，一个晶体成过饱和汽相的阶梯流生长。这种广泛的表面和体缺陷模型的能力，使这个PFC模型的一个有用的工具，研究处理技术，如化学气相沉积或气-液-固生长的纳米线。
2013-06-13 cond-mat.mtrl-sci
New density functional approach for solid-liquid-vapor transitions in pure materials
提出了一种新的相场晶体（PFC）型理论，它在单一密度序参量的框架下，对固-液-汽相变的全谱进行了解释。它的平衡性质显示了迄今为止纯物质PFC建模中最定量的特征，并证明了在压力-体积-温度空间中与热力学的完全一致性。介绍了一种控制系统体积和压力的方法。非平衡模拟表明，2和3相生长的固体，蒸汽和液体可以实现，而我们的形式主义也允许全方位的压力诱导的转变。该模型开辟了一个新的窗口，研究压力驱动的凝聚相与蒸汽的相互作用，实验相关的范式以前失踪的相场晶体理论。
2015-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Novel solid-phase epitaxy for multi-component materials with extremely high vapor pressure elements: An application to KFe2As2
我们提出了一种新的固相外延技术，适用于高退火温度高达1000 ℃，没有再蒸发的碱金属元素与高蒸气压。这种技术是通过高品质的KFe 2As 2外延薄膜的成功生长证明。关键因素是采用定制设计的氧化铝容器/盖，并将其密封在不锈钢管中，在紧密封闭的样品空间中含有大量大气KFe 2As 2粉末。这种技术对于由具有非常高的蒸气压的元素组成的其他材料也是有效的，例如碱金属，并且可以在未来使用KFe 2As 2实现自旋电子器件。
2016-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
NaCl nanodroplet on NaCl(100) at the melting point
以NaCl（100）为原型，研究了离子晶体表面的自润湿特性。很久以前由Mutaftagleev测量的非常大的接触角通过现实的分子动力学模拟很好地再现。基于这些结果，并在独立测定的液体-蒸气和固体-蒸气界面自由能，估计的固体-液体界面自由能提取。固-汽表面自由能很小，与液-汽表面自由能相似，为离子熔体润湿能力的降低提供了直接的热力学解释。
2004-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Direct Evidence of Mg Incorporation Pathway in Vapor-Liquid-Solid Grown p-type Nonpolar GaN Nanowires
III族氮化物基化合物半导体纳米线的掺杂仍然是一个具有挑战性的问题，以控制掺杂剂在纳米线光电子器件的精确位置中的分布。知识的掺杂剂的掺入和它的途径，在纳米线的这种设备是有限的生长方法。本文首次报道了Mg掺杂剂在化学气相沉积技术中通过汽-液-固（VLS）方法生长的p型非极性GAN纳米线中的掺入途径的直接证据。Mg掺入证实使用X射线光电子（XPS）和电子能量损失光谱（EELS）测量。能量过滤透射电子显微镜（EFTEM）的研究用于寻找镁掺入GAN纳米线的途径。Mg掺杂GAN纳米线的光致发光研究以及纳米线与n-Si之间形成的异质结的电学特性证实了Mg原子作为非极性GAN纳米线中的p型掺杂剂的活化。
2015-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Wafer-Scale and Deterministic Patterned Growth of Monolayer MoS2 via Vapor-Liquid-Solid Method
气相输运是化学气相沉积（CVD）生长过渡金属二硫属化合物（TMDC）的核心过程。一个不可避免的问题是蒸汽的空间不均匀性。过渡金属前体和硫族元素的非化学计量供应导致对产品的位置、形态、结晶度、均匀性和批次间再现性的控制不良。而气-液-固（VLS）生长涉及在高于其熔点的生长温度下的熔融前体。当用硫蒸气饱和时，液体Na 2SO 4可以沉淀固体MoS 2单分子膜。利用VLS生长技术，我们取得了三项重要成果：（a）在SiO2/Si衬底上实现了4英寸圆片级均匀生长MoS 2薄片;（b）在蓝宝石衬底上实现了2英寸圆片级晶粒尺寸超过100 μ m的连续MoS 2薄膜生长;（c）实现了MoS 2薄片和薄膜的图案化（位置控制）生长。我们阐明了VLS生长从而为高效、可扩展的二维TMDC单层合成铺平了新的道路。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vapor-solid-solid growth of single-walled carbon nanotubes
Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), Institute for Basic Science (IBS)（多维碳材料中心，基础科学研究所）
研究揭示了单壁碳纳米管气-固-固生长的原子机制，表明其扩散受限并受表面碳传输和面重构调控，强调了温度和碳供应的严格控制需求。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-Area Two-Dimensional Layered MoTe$_2$ by Physical Vapor Deposition and Solid-Phase Crystallization in a Tellurium-Free Atmosphere
二碲化钼（MoTe $_2$）由于其适度的带隙、高的场效应迁移率、大的自旋轨道耦合分裂以及可调谐的1 T '/2 H相而在纳米电子、光电子、自旋电子和谷电子应用中引起了相当大的兴趣。然而，合成大面积、高质量的MoTe $_2$仍然具有挑战性。由于Mo和Te之间的弱键能，化学气相沉积或碲化的气相反应物传输和反应的复杂设计是不平凡的。在这里，我们报告了一种新的方法，用于沉积MoTe $_2$，需要使用物理气相沉积，然后在无Te气氛中的后退火过程。通过溅射MoTe $_2$靶将Mo和Te物理沉积到衬底上。设计了一种复合SiO $_2$覆盖层以防止在后退火过程中Te升华。后退火过程促进了1 T '-到-2H相变和固相结晶，导致形成高结晶度少层2 H-MoTe $_2$，其场效应迁移率为~10 cm $^2$ /（V-s），是目前报道的所有非剥离2 H-MoTe $_2$中最高的。此外，可以使用类似的方法沉积2 H-MoS $_2$和Td-WTe $_2$。该方法不需要金属和硫族元素反应物在气相中的转移或化学反应，是一种用于沉积各种大面积、高质量、二维层状结构的通用而简单的方法。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Generalizing the structural phase field crystal approach for modeling solid-liquid-vapor phase transformations in pure materials
该研究推广结构相场晶体方法，引入跨长短波长的高阶直接相关性，实现固-液-汽三相统一建模，并验证了界面能控制、无动力学伪影及复杂缺陷计算能力。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Vapor-liquid-solid growth of serrated GaN nanowires: Shape selection driven by kinetic frustration
化合物半导体纳米线是几种纳米电子器件的有前途的构建块，但无法可靠地控制其生长形态是一个主要的挑战。在这里，我们报告了金催化的气液固（VLS）生长的GAN纳米线的控制生长方向，表面极性和表面粗糙度。我们开发了一个理论模型，涉及的生长形式的动力学挫折引起的V（N）/III（Ga）的比例在整个生长纳米线前的变化。模型预测验证的趋势所引起的系统变化的催化剂颗粒尺寸和加工条件的生长形态。我们的研究所强调的形状选择的原则铺平了道路，技术相关的化合物半导体纳米线的形态控制。
2013-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-field model of vapor-liquid-solid nanowire growth
提出了一个多相场模型来定量描述气液固（VLS）过程中纳米线的生长。该模型的自由能泛函依赖于三个非保守的序参量，区分汽，液，固相。这些序参量的演化方程描述了基本的动力学过程，包括液体催化剂快速（准瞬时）平衡成具有恒定平均曲率的液滴形状，在液滴表面生长原子的缓慢结合，以及液滴内的结晶。标准的约束条件，即相场的总和等于单位和催化剂原子的数量，这涉及到的催化剂体积的液滴内的生长原子的浓度的守恒，是通过单独的拉格朗日乘子处理。分析的模型，严格的相场方程映射到一组所需的尖锐的界面方程的约束下的力平衡的相边界的演变由杨-赫林关系，其中包括转矩项有关的各向异性的固-液和固-气界面的过剩自由能。在两个维度的增长的数值例子。模拟再现了许多实验观察到的纳米线生长的显着特征，包括垂直于衬底的生长，侧壁逐渐变细，不同生长方向之间的过渡，以及沿衬底的爬行生长。
2017-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Motion of Contact Line of a Crystal Over the Edge of Solid Mask in Epitaxial Lateral Overgrowth
数学模型，允许直接跟踪的同质外延晶体生长出的窗口蚀刻在固体，预沉积层的基板上进行说明。的增长是由正常的（晶体-蒸汽界面）从气相通量和界面扩散。该模型占可能不均匀的掩模表面的能量和晶体-蒸汽界面能和动力学迁移率的强各向异性。结果表明，当掩模边缘的曲率半径接近零时，晶体-掩模接触线的运动突然减慢。数值方法的建议，以克服困难与不适定性的发展问题的界面与强能量各向异性。保留字：薄膜，外延，MOCVD，表面扩散，界面动力学，接触线，粗糙表面，润湿，不适定演化问题的正则化。
2004-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Two phase coexistence for the hydrogen-helium mixture
我们用我们新构造的量子吉布斯系综蒙特卡罗算法对氢氦混合物的两相共存进行了计算机实验。我们的结果与C. M. Sneed，W. B.斯特里特河E. Sonntag和G. J·范·维伦我们的结果和实验结果之间的差异是在所有情况下小于15%，相对于实验，减少到小于5%，在低氦浓度阶段。在低温高压下，汽液相之间的重力反转时，量子效应变得相关。在极低的温度和压力下，第一个表现出超流性的成分是气相中的氦。
2015-07-04 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Temperature of the inner-core boundary of the Earth: Melting of iron at high pressure from first-principles coexistence simulations
地核由一个半径为1221公里的实心球组成，周围是一个从行星中心延伸到3480公里的液体壳层，大约是向表面延伸的一半（地球的平均半径为6373公里）。核心的主要成分是铁，因此在固体和液体之间的边界（ICB）处遇到的压力下铁的熔化温度提供了核心温度的估计。在这里，我报告的熔融温度的Fe在压力附近的ICB，获得第一原理技术的基础上密度泛函理论。通过直接模拟铁的固液共存进行了计算，结果表明，在$\sim 328$ GPa的压力下，铁在$\sim 6370\pm 100$ K下熔化。这些发现与早期的模拟结果非常一致，早期的模拟使用了完全相同的量子力学技术，但通过计算固体和液体Fe的自由能获得了熔化特性
2009-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Tensilely Strained Ge Films on Si Substrates Created by Physical Vapor Deposition of Solid Sources
硅兼容有源光子器件的发展是计算机和现代电子工业的一个重要课题。Ge与Si相容，是一种很有前途的发光材料。迄今为止，几乎所有的Ge-on-Si材料都是使用有毒的前体气体生长的。在这里，我们演示了通过物理气相沉积无毒的固体锗源在Si衬底上的Ge膜的创建。结构表征表明，在沉积过程中，在Ge膜中引入了高的拉伸应变。我们将这种拉伸应变的存在归因于Si和Ge之间的热膨胀系数的差异。在这些材料的光致发光光谱中，以~2100 nm为中心的Ge峰是明显的，这可能是单独由直接带隙光致发光引起的，或者是由直接带隙光致发光和间接带隙光致发光的叠加引起的。因此，这些锗硅材料在光发射应用中是有前途的。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-coexistence and glass-like behavior in magnetic and dielectric solids with long range order
具有巨磁电阻效应的锰氧化物或锰氧化物中的相共存通常被认为是一种非均匀的基态。相共存的另一种解释是无序加宽的一级磁相变被动力学的玻璃状停滞所中断的表现，现在正逐渐得到认可。除了CMR锰氧化物之外，在具有长程磁序的两个状态之间的一阶相变的这种动力学停滞实际上已经在各种其他类别的磁性材料中观察到。一阶相变的动力学逮捕的基本共同特点进行了讨论的玻璃的现象。在介电固体和多铁性材料中，这种玻璃状的逮捕状态跨越无序影响的一阶相变的可能表现形式也进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
ZnO nanowires grown on Al2O3-ZnAl2O4 nanostructure using solid-vapor mechanism
提出固-气生长机制制备Al2O3-ZnAl2O4-ZnO纳米结构，通过加热粉末生长ZnO纳米线，并利用SEM和TEM技术证实了其高晶体质量及外延关系。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Lifshitz theory of wetting films at three phase coexistence: The case of ice nucleation on Silver Iodide (AgI)
假设：当流体接近三相共存时，吸附可能是通过连续形成两个中间润湿膜而发生的。这些润湿层的平衡厚度是分子间力的微妙平衡的结果，如由下面的界面势所指示的。两个可变吸附层的范德华力可以从Dzyaloshinskiii-Lifshitz-Pitaevskii理论精确地公式化，并且可以导出远远超出常规Hamaker理论有效性的解析近似。计算方式：我们考虑了水蒸气在碘化银上的吸附平衡，当接近三相点时，冰和水层可以同时形成并竞争水蒸气。我们对这个复杂系统进行了Lifshitz理论的数值计算，并给出了与数值结果定量一致的解析近似。调查结果：在AgI/水/空气的三相接触线上，表面力促进了AgI/空气和水/蒸汽界面上的冰的生长，从而支持了AgI在大气中的接触成核模式。我们的方法提供了一个框架，在三相共存的吸附的描述，并允许对大气气溶胶的冰成核效率的研究。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coexistence of multiple interfacial states at heterogeneous solid/liquid interface
本研究通过原子模拟发现Cu(111)/Pb(l)界面在略高于Pb凝固点时共存多种界面态，揭示其性质不均匀性，并指出界面相图类似共晶体系，为调控异质形核与润湿提供新指导。
2023-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition Growth of Graphene using Other Hydrocarbon Sources
石墨烯因其独特的性质和广泛的应用前景吸引了众多的研究兴趣。来自气态烃源的化学气相沉积（CVD）已经显示出大规模石墨烯生长的巨大前景。然而，这种生长需要高生长温度，通常为1000°C。在这里，我们展示了一种改进的CVD路线，采用固体和液体烃原料，在低温下在铜箔上生长石墨烯。对于固体PMMA和聚苯乙烯前体，在低至400°C的生长温度下合成厘米级单层石墨烯膜。当使用苯作为烃源时，在低至300°C的生长温度下获得具有优异质量的单层石墨烯薄片。从第一性原理计算可以定性地理解成功的低温生长。我们的工作可能为经济方便的石墨烯生长铺平道路。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Melting curve of magnesium up to 460 GPa from ab initio molecular dynamics simulations
基于从头算分子动力学模拟，采用固液共存方法计算了Mg在~460 GPa压力下的熔化曲线.在~30和100 GPa之间，我们的熔化曲线明显低于静态实验，但与最近的冲击实验吻合得很好。高达~450 GPa，我们的熔化曲线通常与使用小电池共存方法的第一性原理计算的熔点一致。我们发现，在几百GPa的高压下，由于液相中原子间相互作用的强烈软化，Mg的固-液共存模拟显示出与其他金属系统（如铝）明显不同的一些特征。例如，在给定的体积下，用于保持稳定的固液共存状态的压力和温度范围可以非常小。液相中的强烈软化也导致在非常高的压力下发生不寻常的重入熔融行为。折返熔融的开始预测在~305 GPa，接近小电池共存方法在~300 GPa。我们表明，计算的熔点，考虑重入熔化，可以很好地拟合到一个低阶Kechin方程，从而使我们有可能获得第一原理熔化曲线的Mg在压力高于50 GPa的第一次。固液共存模拟中的类似特性，以及重入熔融，也预计在高压下的液相中具有强软化的其他系统。
2022-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Vapor-liquid-solid growth of unconventional nanowires
Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学材料科学与工程系）
本文探讨了气-液-固生长法在非传统纳米线合成中的应用，分析了传统半导体纳米线与非常规材料在生长机制和挑战上的差异，提出了改进合成方法的策略。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Vapor-Solid Growth of High Optical Quality MoS2 Monolayers With Near-Unity Valley Polarization
过渡金属二硫属化合物（TMDC）单层是原子级薄的直接带隙半导体，在纳米电子学、光电子学和电化学传感领域具有潜在的应用。最近的理论和实验工作表明，它们是利用布洛赫电子谷自由度的理想系统。例如，狄拉克谷极化已被证明在机械剥离的单层二硫化钼样品的偏振分辨光致发光，虽然在室温下很少看到极化。在这里，我们报告了一种新的方法，用于合成高光学质量的单层二硫化钼单晶的大小高达25微米的各种标准绝缘基板（二氧化硅，蓝宝石和玻璃）使用无催化剂的气-固生长机制。该技术简单可靠，晶体的光学质量极高，如谷偏振在30 K下接近1并且即使在室温下也保持在35%的事实所证明的，这表明实际上没有缺陷。这将允许大大改善的光电子TMDC单层器件的制造和常规研究。
2013-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metalorganic chemical vapor deposition of hexagonal boron nitride on (001) sapphire substrates for thermal neutron detector applications
本文报道了六方氮化硼（hBN）的生长和表征及其在固态热中子探测中的应用。在1350 ℃的温度下通过金属有机化学气相沉积在蓝宝石衬底上生长hBN外延层。从（002）hBN平面在26.7度的2 θ角处的X射线衍射峰显示这些膜的c-晶格常数为6.66 μ m。在1370.5/cm处有一个强峰对应于hBN的高频拉曼激活模。制造基于hBN的固态中子探测器，并且用具有1 mm的电极间距和2.5微米的hBN厚度的金属-半导体-金属配置进行测试。制作的探测器对深紫外光也有很强的响应。本征热中子探测效率为0.86%，这是接近理论预期的效率为0.87%。这些结果表明，外延hBN薄膜是有前途的热中子探测应用。
2016-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth kinetics in Lennard-Jones and Weeks-Chandler-Andersen systems along the solid-liquid coexistence line
用非平衡分子动力学模拟研究了Lennard-Jones和Weeks-Chandler-Andersen面心立方晶液界面（100）、（110）和（111）晶向固液共存线上的晶体生长动力学。观察到沿共存线的生长动力学减慢，这主要是温度效应，其他量如熔化压力和液体自扩散系数具有可忽略的影响。这两种潜力的增长动力学变得相似，在大值的熔化温度和压力，当两者都类似于一个纯粹的排斥性软球势。从熔体结晶的经典模型是在合理的定性与我们的模拟数据。最后，研究了几个单相经验熔化/冻结规则沿共存线的有效性。
2015-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
New strategy for black phosphorus crystal growth through ternary clathrate
本文报道了一种新的合成方法，在较低的合成温度和压力下，通过三元包合物Sn $_{24}$ P $_{22-x}$ I $_8$生长大尺寸黑磷（Black-P）晶体。黑磷晶体在原来的固体包合物所在的位置原位生长，这表明化学气相矿化剂对黑磷的形成并不起关键作用。更详细的系统研究表明，三元笼形化合物Sn $_{24}$ P $_{22-x}$ I $_8$中的P空位对后续由磷蒸气合成Black-P具有重要作用，Black-P晶体的生长可能遵循汽-固-固（VSS）模型。在机械切割的薄片上，从霍尔测量获得的室温迁移率μ为约350 $cm^2/Vs$，其中可见明显的微裂纹。所获得的高迁移率值进一步表明通过该途径合成的Black-P晶体的高质量。
2017-12-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Self-Consistent Description of Vapor-Liquid Interface in Ionic Fluids
离子关联的不均匀性广泛存在于许多物理化学、软物质和生物体系中。在这里，我们应用改进的高斯重整化涨落理论来研究离子流体汽液界面的经典例子。的离子相关性被分解成一个短期的贡献与当地的静电环境和长期的贡献占空间变化的离子强度和介电常数。对于对称盐，我们的理论预测的共存曲线和界面张力与文献报道的模拟数据定量一致。此外，我们提供了第一个不对称盐的界面结构的理论预测，突出了捕获局部电荷分离的重要性。
2022-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The NaCl(100) Surface: Why Does it Not Melt?
碱金属卤化物晶体的高温表面性质是很不寻常的。通过基于Tosi-Fumi势的分子动力学模拟，我们预测结晶NaCl（100）应该保持稳定，没有任何熔融的前体信号，甚至高于本体熔点$T_m$。在亚稳态中，甚至可以使NaCl（100）过热至少50 K。导致这种缺乏表面自润湿的原因进行了调查。我们将简要讨论固-汽和液-汽界面自由能的计算结果，表明前者异常低，后者异常高，并解释原因。由于固-液和液-气界面之间的相互作用，否则未知的，必须在短距离内强烈吸引，导致任何试图在固体表面成核的液体膜的崩溃。这种情况自然地解释了一滴熔体在NaCl（100）上的大的不完全润湿角。
2005-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Ferroelectric and Relaxor-like Phases in a Multiferroic Solid Solution (1-x)Pb(Fe$_{1/2}$Nb$_{1/2}$)O$_3$-xPbMnO$_3$
Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Frantsevich Institute for Problems in Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学问题研究所）；Ye. O. Paton Institute of Materials Science and Welding, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰国立技术大学“伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院”叶·奥·帕顿材料科学与焊接研究所）
研究发现多铁固溶体中存在有序铁电相与弛豫相共存现象，通过掺杂不同比例Mn离子影响介电和铁电性质。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Salt-assisted vapor-liquid-solid growth of one-dimensional van der Waals materials
本研究结合气-液-固生长与盐辅助生长的优势，采用含金和碱金属卤化物的催化剂实现了过渡金属三硫族化合物一维纳米结构的可控制备，拓展了新兴一维范德华材料的制备路径。
2023-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Why Are Alkali Halide Solid Surfaces Not Wetted By Their Own Melt?
碱金属卤化物（100）晶体表面是不规则的，在三相点处被其自身熔体非常差地润湿。我们提出了广泛的模拟氯化钠，其次是计算的固体-蒸汽，固体-液体，液体-蒸汽的自由能表明，固体氯化钠（100）是一个非熔化的表面，它的全部行为可以定量地解释在一个简单的Born-Meyer-Huggins-Fumi-Tosi模型势。不完全润湿的阴谋追踪到三个因素：表面非谐稳定固体表面;一个大的密度跳跃造成不良的液体-固体粘附;初期NaCl分子相关性不稳定的液体表面。后者进行了详细的研究，它表明，表面短程电荷秩序的行为，以提高表面张力，因为初期的NaCl分子的形成有害地降低了液体NaCl的表面熵远低于固体NaCl（100）。
2005-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Physics and Nanofriction of Alkali Halide Solid Surfaces at the Melting Point
碱金属卤化物（100）表面在三相点处被其自身的熔体润湿得非常差。我们在一个简单的（BMHFT）模型势中对NaCl（100）进行了模拟。对固体-汽、固-液和液-汽自由能的计算表明，固体NaCl（100）是一个非熔化表面，其不完全润湿是由三个因素共同作用的结果：表面非谐性稳定固体表面，较大的密度跃变导致液-固粘附不良，表面非谐性使固体表面不完全润湿。初始NaCl分子关联使液体表面不稳定，特别是使其熵降低到远低于固体NaCl的熵（100）。目前，我们正在利用这个表面的非熔化特性进行案例研究模拟硬尖滑动的热稳定晶体表面。初步结果揭示了新的现象，其适用性可能更大的普遍性。
2006-02-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Vapor-liquid-solid growth of highly-mismatched semiconductor nanowires with high-fidelity van der Waals layer stacking
纳米带、纳米带和其他由层状的所谓的范德华半导体形成的准一维纳米结构由于其高性能、可调谐的光电性质而引起了人们的广泛关注。对于由镓单硫族化物GaS、GaSe和GaTe制成的层状合金，在GaSe 1-xSx和GaSe 1-xTex合金中已经实现了在整个组成范围内的能带隙的近连续调谐。这些合金的金催化的气-液-固（VLS）生长主要产生纳米带、纳米带和其他纳米结构，对于这些纳米结构，快速晶体生长前沿由与催化剂接触的层边缘组成。我们表明，在富含S，GaS 1-xTex系统，不像GaSe 1-xSx和GaSe 1-xTex，Au催化的VLS过程产生范德华纳米线的快速生长方向是正常的层。S和Te之间的高失配导致GaS 1-xTex合金的能带隙的异常弯曲，对于小至0.03的x降低至少0.6 eV。使用密度泛函理论的计算证实了富S的GaS 1-xTex中带隙的显著减小。纳米线的长度可以超过50微米，由数万个范德华键合层组成，这些范德华键合层具有沿着纳米线长度的均匀尺寸的三角形或六边形横截面。我们建议，低溶解度的碲在砷化镓的结果在碲覆盖周围的金催化剂-纳米线界面的增强，限制催化剂的硫族元素终止的基面（而不是边缘），从而使逐层，c轴生长。
2022-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Si- and C-Induced Modifications in Vapor-Solid-Grown InGaAs Nanowires: From Crystal Structure to Carrier Dynamics
Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich（沃尔特·肖特基研究所，慕尼黑工业大学自然科学学院）；Institute of Physics and Astronomy, Technical University Berlin（柏林工业大学物理与天文研究所）
本研究通过分子束外延生长Si和C掺杂InGaAs纳米线，发现C掺杂提高长径比和晶体质量但降低发光效率，并揭示了掺杂对载流子动力学的影响。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
PEO/CHCl3: Crystallinity of the polymer and vapor pressure of the solvent - Equilibrium and non-equilibrium phenomena -
通过顶空取样和气相色谱法的组合，在25 ℃下测量氯仿/聚环氧乙烷（peo，重均摩尔质量= 1000 kg/mol）体系的蒸气压作为聚合物重量分数w的函数。热力学平衡的建立是通过采用薄的聚合物膜来辅助的。通过dsc测定纯peo和混合物中所含固体聚合物的结晶度α。由在该组成范围内测量的蒸气压计算聚合物不溶性的类似程度β。实验表明，这两个数量和它们的浓度依赖性显着影响的特定模式的薄膜制备。这些非平衡现象进行了讨论冻结的本地和时间的平衡，其中α和β之间的差异是由于结晶域内的无定形材料的闭塞。从两个来源获得平衡信息，即从在不存在结晶材料的情况下的蒸气压（气体/液体）和从PEO的饱和浓度（液体/固体）。这些数据的热力学一致性证明了使用一种新的方法，使建模的组合物依赖的相互作用参数仅通过两个可调参数。
2003-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Free-energy landscape of nucleation with an intermediate metastable phase studied using capillarity approximation
毛细管近似被用来研究当中间亚稳相存在时成核的自由能景观。临界核，对应于鞍点的自由能景观以及整个自由能景观可以使用这种毛细作用近似研究，和各种方案的成核和生长可以阐明。在这项研究中，我们考虑了一个模型，其中一个稳定的固相成核内的亚稳气相时，一个中间的亚稳液相存在。我们预测，复合临界核，包括一个固体核心和液体润湿层，以及纯液体和纯固体临界核可以存在不仅取决于相对于汽相的液相的过饱和度，但也对周围的固体液体的润湿行为。液态临界核的存在表明亚稳蒸气到稳定固体的相变是通过中间亚稳液相发生的，这与蛋白质和胶体体系中观察到的成核现象十分相似。通过研究自由能图上的最小自由能路径，我们可以研究核内固体和液体成分的演化，而不限于临界核。
2011-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coexistence and interconvertibility of ferromagnetic and antiferromagnetic phases in the single crystal of Mn$_3$ single-molecule magnet
本文报道了Mn $_3$单分子磁体单晶中铁磁相和反铁磁相共存的现象。当样品暴露在空气（氧气）或甲基蒸气中时，在可逆氧化-还原过程中的氧化或还原过程中的一定时间内出现共存状态。我们注意到分子结构的明显变化，这也是可逆的，因为在氧化或还原过程中，甲基基团被丢弃或添加到分子中。分子中甲基的存在与否对分子间的交换相互作用产生重要影响，铁磁相来自于一个分子中有甲基而另一个分子中失去甲基的分子对之间的异质分子间键。Mn $_3$分子结构的可逆变化表明，Mn $_3$的磁性结构可以在分子尺度上进行设计和调控，具有很大的应用潜力。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solid-liquid coexistence of the noble elements. I. Theory illustrated by the case of argon
本研究使用SAAP势函数进行分子动力学模拟，验证了氩的隐藏标度不变性，并利用同构理论准确预测了其固液相变性质，发现bcc晶体在高压下稳定。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ab initio melting curve of molybdenum by the phase coexistence method
我们报告从头计算的熔化曲线的压力范围为0-400 GPa的钼。计算采用密度泛函理论（DFT）与Perdew-Burke-Ernzerhof交换相关功能的投影增强波（PAW）的实现。我们目前的测试表明，这些技术准确地再现实验数据的低温b.c.c.莫，PAW同意密切从全电位线性增广平面波实现的结果。这项工作试图克服固有的不确定性，在早期的DFT计算的熔化曲线的钼，通过使用“参考共存”的技术来确定熔化曲线。在这项技术中，一个经验的参考模型（这里，嵌入原子模型）是准确地拟合DFT分子动力学数据的液体和高温固体，熔融曲线的参考模型是由模拟共存的固体和液体，并通过应用自由能修正的从头计算熔融曲线。计算得到的熔化曲线与常压下的实验结果吻合较好，与高压下的冲击数据吻合较好，但与静态压缩实验得到的高压熔化曲线不一致。径向分布函数的计算结果表明，液体的短程原子有序与高温固体的短程原子有序非常相似，但从固体到液体的过程中，配位数略有降低。在这两个阶段的电子态密度显示只有很小的差异。结果不支持最近的理论，根据该理论，b.c.c.预期dTm/dP值非常低。过渡金属，因为电子在s-p和d态之间重新分布。
2007-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Location of the liquid-vapor critical point in aluminum
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）
本研究通过结合深度势分子动力学和大规模模拟，确定了铝的液气临界点位置，提供了更精确的临界温度、密度和压力值，为金属临界现象的预测提供了可转移的策略。
2026-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Coexistence of Scale-Invariant States in Incompressible Elastomers
软弹性体的气穴和硫化是逃避线性化检测的无阈值、非线性不稳定性的两个例子。我表明，这种不稳定性的发病可以被理解为一种多个尺度不变的状态之间的相位共存，我建设性地列举了可能的尺度不变的不可压缩橡胶在两个维度上的状态。虽然真实的相（如橡胶的仿射变形）是均匀的，但替代物是不均匀的。从固体热力学的角度来看，这两类状态一般都必须同等地加以考虑。
2013-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Note: Sound velocities of generalized Lennard-Jones ($n-6$) fluids near freezing
在最近的一篇论文[S。Khrapak，Molecules { \bf 25}，3498（2000）]计算了常规Lennard-Jones系统在液-固共存时的纵向和横向声速。结果表明，声速几乎保持不变沿液-固共存边界线，其幅度是可比较的排斥软球和硬球模型在流体-固体相变。这意味着吸引力不影响流体-固体相变时的声速的大小。本文通过研究广义Lennard-Jones $n$-6流体（$n$从$12$到$7$），进一步证明了这一点，并证明了排斥项的陡度对声速的大小只有很小的影响。
2021-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
