Topology-Scaling Identification of Layered Solids and Stable Exfoliated 2D Materials
材料项目晶体结构数据库已被搜索的材料拥有分层图案在其晶体结构中使用拓扑缩放算法。该算法识别和测量结构的晶胞中键合的原子团簇的尺寸，并确定它们随晶胞尺寸的缩放。该搜索产生了826个稳定的层状材料，这些材料被认为是通过剥离形成二维单层的候选材料。密度泛函理论计算每种材料的剥离能和681单层被发现表现出低于那些已经存在的二维材料的剥离能，表明它们从体相剥离的可能性。这些二维材料的晶体结构为今后稳定二维材料的理论研究提供了模板。所有826个单层的优化结构和其他数据见https://materialsweb.org。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Competition between Ta-Ta and Te-Te bonding leading to the commensurate charge density wave in TaTe4
通过对TaTe $_4$的费米面、电子-空穴响应函数、平均结构的声子能带结构和调制相位的结构优化的第一性原理DFT分析，讨论了电荷密度波的起源。对平均结构的能带结构和费米面的分析清楚地证明，尽管在晶体结构中存在TaTe $_4$链，但就费米能级附近的电子结构而言，TaTe $_4$实际上是3D材料。费米面嵌套机制被驳回的起源2 $a\times2a\times3c$结构调制。优化的2 $a$ \xone 2 $a$ \xone 3 $c$结构，这被认为是更稳定的调制与实验观察一致，可以直接从一个软声子模式计算的无失真的结构。我们的研究结果表明，变形的驱动力是最大化的Ta-Ta金属-金属键合的诱导Te亚晶格中的最小键合减少。
2021-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the orbital-selective electronic band reconstruction through the structural phase transition in TaTe$_2$
本研究通过光电子能谱和第一性原理计算，揭示TaTe$_2$在170 K结构相变中发生轨道选择性电子能带重构，主要源于带状链中心Ta位点的$d_{XY}$轨道改变。
2024-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Transition in Layered As$_{\sf\textbf{1-x}}$P$_{\sf\textbf{x}}$ Compounds: A Computational Study
作为进一步改善V族层状半导体电子性质的一种方法，我们提出形成黑磷和灰砷的层内二维异质结构。我们使用\textit{ab initio}密度泛函理论来优化几何形状，确定电子结构，并确定最稳定的同素异形体作为组成的函数。由于纯黑磷和纯灰砷单层在其平衡结构不同，我们预测的结构转变和变化的前沿状态，包括从直接间隙的变化，间接间隙半导体，随着组成的变化。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Materials design of dynamically stable $d^9$ layered nickelates
出于最近发现的超导性的Sr掺杂的层状镍酸盐NdNiO $_2$，我们进行了系统的计算材料设计的层状镍酸盐是动态稳定的，其电子结构更好地模仿高- $T_c$铜酸盐的电子结构比NdNiO $_2$。虽然镍$3d$轨道是自掺杂的$d^9$配置在NdNiO $_2$和Nd层的状态形成费米口袋，我们发现超过10个有前途的化合物的自掺杂几乎或甚至完全抑制。我们推导出这些材料的有效单带模型，并发现它们处于强关联状态。我们还研究了高$T_c$铜酸盐的钯酸盐类似物的可能性。一旦合成，这些镍酸盐和钯酸盐将为研究Zaanen-Sawatzky-Allen分类的Mott-Hubbard制度中的超导性提供坚实的基础。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The rich structural, electronic and bonding landscape of 1$T$-type TaTe$_2$ single-layers
本研究通过第一性原理计算探究14种1$T$型TaTe₂单层的结构与电子特性，揭示Te-Ta电子转移、多中心键对结构调制的稳定作用，阐明其与硫/硒化物的差异及CDW相关的金属特性、奇异物理现象。
2024-11-13 cond-mat.mtrl-sci
High stability of faceted nanotubes and fullerenes of multi-phase layered phosphorus: A computational study
我们提出了一个范例，在构建非常稳定的，刻面纳米管和富勒烯结构的横向加入纳米带或补丁不同的平面磷烯相。我们的从头计算密度泛函计算表明，这些阶段可能会形成非常稳定的，非平面关节。不同于富勒烯和纳米管通过变形的单相平面单层在大量的能量惩罚，我们发现刻面富勒烯和纳米管是几乎一样稳定的平面单相单层。由此产生的丰富多样的多晶型物允许不仅通过手性指数，而且通过不同磷烯相的组合来调节磷烯纳米管（PNTs）和富勒烯的电子性质。在所选的PNT中，金属-绝缘体转变可以由应变或改变壁的数量引起。
2014-11-05 cond-mat.mtrl-sci
A Density Functional Theory Calculations-Based Approach that Predicts Layered Materials with Emergent Structures
最近的工作表明，密度泛函理论计算准确地描述了表现出无公度组分层之间的乱层无序的材料。这些计算将其中一种组分近似为另一种组分的连续层之间的有限岛。这种岛近似允许对交错层之间的所有相对角度进行同等处理，并且它消除了与两个层相称的单位单元的要求。这里提出的工作使用这种近似来寻找新的层状材料，表现出乱层无序和磁结构。在第一应用中，该方法找到最近合成的SnSe $_2$ -VSe $_2$系统。该方法预测了一个稳定的Fe $_3$ Ge-VSe $_2$结构和多个稳定的结构，交错Mn $_x$ Se $_y$层与VSe $_2$层。这些Mn $_x$ Se $_y$层表现出涌现的结构和稳定性。
2016-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Single-Layered Hittorf's Phosphorus: A Wide-Bandgap High Mobility 2D Material
我们在这里提出了一个二维材料的基础上的一个单一的紫色或希托夫的磷层。使用第一性原理密度泛函理论，我们发现它是非常稳定的，与其他以前提出的单层磷结构。它只需要一个小的能量成本约$0.04~\text{eV/atom}$从它的本体结构，希托夫的磷，或结合能$0.3-0.4~\text{J/m}^2$每层创建，这表明在实验中剥离的可能性。我们发现单层Hittorf磷是一种宽带隙半导体，其直接带隙约为$2.5$ ~eV，并且我们的计算表明，它预计具有高且高度各向异性的空穴迁移率，其上限介于$3000-7000$ ~cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$之间。这些综合性能使得单层Hittorf磷成为未来应用于各种技术的非常好的候选者，特别是用于高频电子学和在低波长蓝色范围内操作的光电子器件。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creating new layered structures at high pressures: SiS$_2$
古老而新颖的层状结构因其物理、电学和摩擦性能而受到越来越多的关注。SiS $_2$，与SiO $_2$、CO $_2$和CS $_2$等电子，是一种材料，其相在实验上已知高达6 GPa，表现出1D链状、2D层状和3D四面体结构。我们提出了高度预测$ab$ $initio$计算结合进化结构搜索和分子动力学模拟的结构和电子演化的硅$_2$高达100 GPa。令人惊讶的是，在4至最高达至少100 GPa之间出现了与空间群$P\bar{3}m1$八面体配位的高度稳定的CdIPDMATHABMM型层状结构.四面体-八面体转换在压缩时是自然预期的，不像这里通过边缘共享的SiS $_6$八面体单元在片层内连接而不是在片层之间连接而实现的分层特征。预测的相位是半导体的，在10 GPa下具有约2 eV的间接带隙，在压力下减小，直到金属化约40 GPa。层状相的鲁棒性表明可能在环境压力下恢复，其中计算的声子谱表明动态稳定性。甚至发现单个单层在分离时是动态稳定的，这表明它可能从本体$P\bar{3}m1$ -SiS $_2$剪切或剥离。
2016-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Layered Spin 1/2 polymorph of titanium triiodide
描述了以前未报道的TiI 3的层状自旋1/2三角晶格多晶型物，其在900 ℃下在6 GPa的施加压力下合成，但在大气压下稳定。该气敏材料具有与TiI 4（Ti0.5I2）相关的具有面内三角形晶格的CdI 2型层状结构（P-3 m1（#164），Ti 0.667I2在120 K下a = 4.012 A和c = 6.641 A，Z = 1）。虽然TiI 3分子式与自旋为1/2 Ti（III）的层状蜂窝晶格的预期一致，但晶体结构中似乎存在无序。磁化率和热容量的测量表明，该材料经历了几个低温相变。
2022-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Strain-invariant, highly water stable all-organic soft conductors based on ultralight multi-layered foam-like framework structures
本文提出一种基于 PEDOT:PSS 和 PTFE 的超轻多层类泡沫框架结构，实现了高电导率、抗疲劳、应变不变且高水稳定的全有机软导体，克服了传统软导体在形变和潮湿环境下性能下降的局限。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Skyrmionic Spin Structures in Layered Fe5GeTe2 Up To Room Temperature
晶格、温度和磁场对二维范德华磁体Fe5GeTe2中自旋结构形成的作用是一个关键的未解决的问题。使用洛伦兹透射电子显微镜，我们在实验上观察到的拓扑自旋结构，室温下的亚稳预冷和稳定后冷阶段的Fe5GeTe2。在宽的温度和磁场范围内，skyrmionic磁泡的形式没有优选的手性，这是一个中心对称的晶体结构的指示。在预冷阶段，这些气泡是可观察到的，即使没有一个外部字段的应用程序，而在后冷却阶段，从气泡域条纹域的转换被视为。为了理解Fe5GeTe2中的磁序，我们将宏观磁学表征结果与微观密度泛函理论计算进行了比较。我们的研究结果表明，即使在室温下，拓扑自旋结构可以稳定在中心对称范德华磁体。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Critical role of electron-phonon interactions in determining the relative stability of Boron Nitride polymorphs
尽管进行了几项第一性原理研究，BN多晶型物的相对稳定性仍然存在争议。稳定的多晶型物在立方（c-BN）和六方（h-BN）之间变化，这取决于所使用的范德华（vdW）色散近似。这些研究都无法解释主要的实验结果，c-BN是稳定的，相对稳定的顺序和h-BN和c-BN之间的大能量差（大于150 meV/分子式单位）。在这项研究中，我们介绍了电子-声子相互作用（EPI）的BN多晶型物的总能量的贡献。这清楚地确立了c-BN是稳定的多晶型物，与vdW近似无关。只有包括EPI的贡献做从头计算结果匹配，第一次，上述主要实验结果。EPI对总能量的贡献对化学键合（在$sp^3$键合的多晶型物上的$sp^2$键合的分层中大约是两倍）和晶体结构非常敏感。EPI贡献的关键作用在$sp^2$结合的层状BN多晶型物中可见，其中EPI贡献大于vdW贡献。考虑到h-BN是一种原型层状材料，无论是散装还是二维形式，我们的结果都具有更广泛的相关性，也就是说，包括EPI校正以及vdW近似，对于层状材料中的能量学研究至关重要。
2022-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Driven Evolution of the Physical Properties of Layered Y2GaB and Y2InB MAB Phases: A Comparative First-Principles Study
University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
本研究通过第一性原理计算对比了Y₂GaB和Y₂InB MAB相在0至20 GPa压力下的多方面性质，确定了Y₂GaB的稳定压力窗口，明确了二者的键合、电子等性质差异及结构-性质关系。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Large exciton binding energies in MnPS$_3$ as a case study of vdW layered magnet
半导体单分子膜中的稳定激子，如过渡金属二硫属化物（TMDC），能够促进基础研究以及室温光电子应用的发展。新发现的层状磁性材料为将光学功能与磁性结合提供了独特的机会。我们预测，一大类的MPX $_3$家庭的反铁磁半导体单层表现出巨大的激子结合能，使它们成为合适的平台，磁光调查和光自旋电子学的应用。事实上，我们的调查，第一原理方法结合有效的模型Bethe-Salpeter求解器的基础上，显示裸Neel-MnPS $_3$中的激子绑定超过1 eV，这是两倍的激子能量TMDC。此外，单层样品的反铁磁有序可以间接推断使用不同的偏振光。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio investigation of layered TMGeTe3 alloys for phase-change applications
本研究通过从头算模拟预测了四种层状TMGeTe3合金的动态稳定性，其中ScGeTe3、TiGeTe3和ZnGeTe3具有电阻对比度，MnGeTe3兼具铁磁性和非晶自旋玻璃相，为相变存储和磁性应用提供新候选材料。
2024-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Towards Exotic Layered Materials: 2D Cuprous Iodide
由二维（2D）材料组成的异质结构已经在电子和磁等技术领域开辟了许多新的可能性，但如果2D材料的数量和多样性增加，则可以实现更多。到目前为止，只有几十个2D晶体已经从在环境条件下表现出层状相的材料中提取出来，完全忽略了在其他温度和压力下可能存在的大量层状材料。在这里，我们展示了这些结构如何在室温下通过使用氧化石墨烯作为模板材料直接在石墨烯封装中生长而在2D范德华堆栈中稳定。具体来说，我们产生了铜和碘的环境稳定的2D结构，这种材料通常只在645和675 K之间的高温下以层状形式出现。我们的研究结果建立了一个路线，以生产更多的外来相的材料，否则将难以或不可能稳定的实验环境。
2021-12-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
First-Principles Study on Cathode Properties of Li2MTiO4 and Na2MTiO4 (M = V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)
采用密度泛函理论计算方法研究了Na_2MTiO_4（M：过渡金属元素）的阴极性质。层状结构和无序结构之间的稳定性进行了重点比较与Li 2 MTiO 4原型的情况下。结果表明，在Na_2MTiO_4中，层状结构比无序结构更稳定，而在Li_2MTiO_4中，层状结构和无序结构的稳定性相近。在层状结构的Na 2 MTiO 4中，在充/放电反应期间在中间化合物处的形成能力显著低，导致不稳定的电压-容量曲线。机器学习分析表明，这些结构之间的总能量差异可以通过离子半径的简单函数来描述。
2021-12-23 cond-mat.mtrl-sci
First principle investigations of the structural, electronic, and phase stability in 2D layered ZnSb
近年来，二维材料已成为自旋电子学和光电子学中各种技术应用的潜在候选者。采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法，对纤锌矿（w）、四方晶系（t）、六方晶系（h）和正交晶系（o）四种不同相的二维层状ZnSb化合物的结构、电子和相稳定性进行了研究.我们调用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）功能和投影增广波（PAW）方法在所有的计算。基于我们的数值计算结果，我们预测新的四方相作为稳定相的ZnSb旁边现有的正交结构。我们报道了在12.48 GPa/atom的压力下由正交相到四方相的相变。投影态密度表明Sb-5 p和Zn-3d态之间的强p-d杂化，证实了它们之间强共价键合的性质。电子能带结构表明，t-ZnSb，w-ZnSb，和h-ZnSb是金属的性质，而o-ZnSb是半导体的窄带隙为0.03 eV使用PBE。我们根据剥离能准则预测了在t-ZnSb和o-ZnSb中提取二维（2D）单层片的可能性。此外，2D单层（ML）的o-ZnSb已被预测为动态稳定，但t-ZnSb是不稳定的，表现在声子色散带。令人惊讶的是，o-ZnSb的半导体带隙性质从间接和窄到直接和相当大的变化，同时从3D体到2D ML结构。此外，我们估计t-ZnSb和o-ZnSb表面的功函数值分别为4.61 eV和4.04 eV。这种材料可以在利用2D异质结构的下一代电子器件中找到合适的应用。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Carbon Monosulfide Nanostructures: Chains Arrays, Monolayers, and Thin Films
理论预测导致新的低维层状结构的实验合成。在此，我们第一次展示了一硫化碳化合物表现出各种各样的层状纳米结构，如链阵列，单层和薄膜。我们发现链阵列是最稳定的，因为它们主要是由硫和碳轨道的$sp^2$杂化驱动的维度。此外，链阵列是直接带隙半导体。与薄膜相比，单层在室温下是稳定的，其中半导体相在能量上随后是金属相。然后，我们在碳硫单层膜中实现了载流子到金属的相变，这可以通过控制电导率和载流子迁移率的应变工程来驱动。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Search and design of nonmagnetic centrosymmetric layered crystals with large local spin polarization
直到最近，自旋极化的材料是专有领域的非中心对称结构。最近的研究表明，一种形式的隐藏自旋极化（称为Rashba-2或R-2效应）可以存在于全局中心对称的晶体中，只要各个层属于极性点群对称。这一认识可以大大拓宽可能被考虑用于自旋极化自旋电子学应用的材料的范围，以包括迄今为止被禁止的属于中心对称的自旋电子化合物。在这里，我们采取必要的步骤，从这种一般的，材料不可知的凝聚态理论的论点过渡到材料的具体设计原则，可以帮助未来的实验室搜索的R-2材料。具体而言，我们（i）根据其预期的R-2行为对文献中已广泛研究的不同原型层状结构进行分类，包括Bi 2Se 3结构类型（原型拓扑绝缘体），MoS 2结构型（原型谷电子化合物）和LaBiOS 2-结构类型（掺杂后的超导性主体）;（ii）用公式表示理想R-2化合物的整体晶胞对称性与其组成扇区的特定点群对称性的组合;（iii）使用第一性原理能带理论从满足这些R-2设计度量的LaOBiS 2型结构的原型族中搜索化合物。我们首先考虑稳定的和假设的化合物，以建立对R-2与组成的趋势的理解，然后指出预期是稳定的和可合成的预测。我们预测大的自旋分裂（高达200毫电子伏的LaOBiTe 2洞）以及表面Rashba状态。需要对这种预测进行实验检验。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci
High temperature behavior of Sr-doped layered cobaltites Y(Ba1-xSrx)Co2O5.5: phase stability and structural properties
用中子衍射原位研究了层状钴酸盐Y（Ba，Sr）Co_2O_（5 +δ）的热演化和高温结构。报道了在20 K <= T <= 570 K温度范围内的中子热衍射图和磁化率测量，以及在选定温度下的高分辨率中子衍射实验。从δ ~ 0.5的合成样品开始，我们发现室温相在550 K之前保持稳定，在550 K之前它们开始失去氧，并转变为具有四方对称性的空位无序“112”结构。我们的研究结果还表明，所谓的“122”结构可以在高温下（约450 K）的样品中，其中在Ba位点的Sr的加入抑制了它的形成稳定。此外，我们还研究了在20 K <= T <= 300 K温度范围内氧含量δ ~ 0.25的样品的结构和磁性。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin and evolution of ferroelectricity in the layered rare-earth-titanate, $R_2$Ti$_2$O$_{7}$, Lichtenberg phases
我们报告了一个系统的第一性原理研究的基础上的密度泛函理论（DFT）的结构和铁电性能的$R_2$ Ti $_2$ O $_{7}$钙钛矿相关的氧化物与$R=$ La，Ce，Pr和Nd。我们发现，在所有情况下，铁电体扭曲的基态极性$P2_1$结构从其母中心对称的$P2_1/m$阶段是由一个单一的极性软模式组成的旋转和倾斜的TiO $_6$八面体结合的$R$离子的位移驱动。二次中心对称畸变，这是稳定的母体结构，大大有助于降低基态的能量。我们评估了整个系列的结构和极化的趋势作为PDMATHAMT的函数，并调和了文献中报道的极化值的差异。我们的结果证实了$R_2$ Ti $_2$ O $_{7}$材料家族属于适当几何铁电体类。
2019-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and structural properties of Rh- and Pd-based kagome layered shandites from first principles
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota（明尼苏达大学化学工程与材料科学系）
通过第一性原理计算研究Rh和Pd基kagome层状shandite材料的电子和结构性质，发现电子鞍点与结构不稳定性之间的联系。
2026-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pnictogens Allotropy and Phase Transformation during van der Waals Growth
磷属元素具有多种同素异形体形式，这是由于它们的ns 2 np 3价电子构型，使它们成为整个组中以层状范德华（vdW）和准vdW结构结晶的唯一元素材料。轻的VA族元素存在于黑磷等层状斜方A17相中，在高压下可以转变为层状菱方A7相。另一方面，大块重元素仅在A7相中稳定。在这里，我们表明，这两个阶段不仅共存的锑vdW生长过程中的弱相互作用的表面，但也进行了自发的转变，从A17相的结晶稳定的A7相。A17相的亚稳性通过实时研究揭示了其厚度驱动的向A7相的转变及其电子性质的伴随演变。在约4 nm的临界厚度下，A17锑经历从AB到AA堆叠的α-锑烯的无扩散洗牌转变，随后逐渐弛豫到A7块体状相。此外，该中间相的电子结构被发现是由表面自钝化和相关的竞争之间的A7-和A17-样的键在散装。这些结果突出了原子结构和界面相互作用在形成vdW层状材料的稳定性和电子特性中的关键作用，从而使新的自由度能够使用可扩展的工艺来设计其性能。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Four allotropes of semiconducting layered Arsenic which switch into a topological insulator via an electric field: A computational study
我们提出了四种不同的砷单分子膜的从头算密度泛函理论计算的基础上，所有这些都经历了一个垂直电场的应用拓扑相变的结构相。所有四种砷单层同素异形体具有宽的带隙，从1.21 eV到3.0 eV（基于GW计算）变化，并且通常它们在施加单轴层内应变时经历金属-绝缘体量子相变。此外，增加的横向电场在所有四个单层同素异形体中的Γ点处诱导带反转，导致非平凡拓扑相（对于三个同素异形体是绝缘的，对于一个同素异形体是金属的），其特征在于Z 2指数从0（带反转之前）切换到1（带反转之后）。由横向电场调谐的拓扑相位应该支持自旋分离的无带隙边缘态，这应该在量子自旋霍尔效应中表现出来。
2016-06-29 cond-mat.mtrl-sci
ConfPred: A layered intergrowth structure prediction model based on confinement self-assembly in two-dimensional interlayer space
结合受限空间中的自组装现象和层状材料的三明治结构，我们建立了一个简单而有效的模型来预测层状共生结构。在这个模型中，一个二维的有限空间是由两个已知的块层，如铁基超导体的Fe $_2$ As $_2$块。然后，仅在受限空间内进行晶体结构预测，以寻找全新的块层。我们在USPEX9.4代码的基础上实现了该模型。在试验中，总能成功地发现已经存在的铁基超导体，如Ba $_2$ Ti $_2$ Fe $_2$ As $_4$ O、Sr $_3$ Sc $_2$ Fe $_2$ As $_2$ O $_5$、Sr $_4$ V $_2$ Fe $_2$ As $_2$ O $_6$等，对比试验表明，我们的模型在寻找共生结构方面具有显著的优势。利用该空间限制预测模型，即使具有多达六个元件的层状共生材料的结构预测也可以以可接受的机器时间消耗来执行。到目前为止，我们已经对铁基超导体的多组分晶体结构进行了预测，发现了几种稳定和亚稳结构，如Ba $_2$ Fe $_2$ As $_3$，Eu $_2$ Fe $_2$ As $_3$，La $_2$ O $_2$ ClFeAs，LiOMn $_2$ As，Li $_4$ OFe $_2$ As $_2$。
2022-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Honeycomb-structure RuI3, a new quantum material related to α-RuCl3
Kitaev模型预测，量子自旋液体（QSL）将在某些特定条件下在低温下形成，并且经常寻找承载QSL状态的材料。层状蜂窝晶格材料α-RuCl 3已经成为显示Kitaev QSL态的主要候选者。在这里，我们描述了一种新的多晶型的RuI 3与层状蜂窝状晶格结构，在适度的高压和稳定的环境条件下合成。初步表征揭示了金属，顺磁性行为，没有长程磁序下降到0.35 K和一个异常大的T-线性的贡献，在低温下的热容。我们建议，这种RuI 3相，具有层状蜂窝晶格和强自旋-轨道耦合，提供了一个新的途径，量子材料的表征。
2021-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polymorph Engineering of the Layered Rare-Earth Magnet GdAlGe
National Research Center “Kurchatov Institute”（库尔恰托夫国家研究中心）；Far Eastern Federal University（远东联邦大学）；Institute of High Technologies and Advanced Materials, Far Eastern Federal University（远东联邦大学高等技术与先进材料研究所）；Institute of Automation and Control Processes FEB RAS（俄罗斯科学院远东分院自动化与控制过程研究所）；Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS（基连斯基物理研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院科马罗夫科学中心联邦研究中心）
本研究通过相工程制备了层状多晶型GdAlGe外延薄膜，在超薄厚度下稳定并呈现各向异性铁磁态，为设计层状磁体提供了蓝图。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic stabilities of ternary metal borides: An ab initio guide for synthesizing layered superconductors
用密度泛函理论计算了最近提出的二元金属三明治（MS）一硼化锂超导体的稳定层状Li- $M$ -B晶体结构相。我们表明，MS锂一硼化物的收益时，与富电子的金属二硼化物合金化的稳定性，所得到的有序的锂$_{2(1-x)}M_x$ B $_2$三元相可以在正常的合成条件下形成在一个广泛的浓度范围内的$x$的一些第III-V族金属$M$。为了预先选择具有最强电子-声子耦合的化合物，我们研究了在一大类金属硼化物中$Γ$处平面硼声子模的软化。我们的研究结果揭示了有趣的一般趋势的平面内硼声子模式的频率作为硼-硼键长和金属的化合价的函数。对有望成为MgBPDMATHABMO型超导体的候选化合物之一Li $_2$ AlB $_4$进行了更详细的研究：根据我们对声子色散和电子-声子耦合$λ$的{ \it ab initio}计算，该化合物的临界温度应为$\sim4$ K。
2008-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photoinduced iodide repulsion and halides-demixing in layered perovskites
在金属卤化物钙钛矿（MHP）中混合卤化物是调节MHP带隙以用于叠层太阳能电池的有效方法。然而，混合卤化物（MH-）MHP在连续光照下发生光诱导相分离（LIPS）。因此，了解LIPS的机制对于开发稳定的MH-MHPs是必要的。在这项工作中，我们研究了层状（L）MHP中的LIPS，并发现了间隔阳离子在LIPS中的关键作用。通过对LIPS化学变化的研究，揭示了LIPS过程中光照区碘离子排斥和富Br相的形成。这一发现也为三维（3D）MHP中的LIPS过程提供了深入了解。通过进一步研究LIPS在3D MHP中的作用，我们发现LIPS不仅诱导了富Br和富I畴的形成，而且还诱导了卤化物沿膜厚度方向分布的整体变化，这可以影响电子能量的取向，从而影响MHP器件的性能。此外，由于光生载流子的更大群体，LIPS在本体中更显著。总之，本研究揭示了LIPS在MHP中的化学机理及其对器件性能的潜在影响，为理解LIPS机理和提高MHP的稳定性提供了见解。
2021-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
An Air-Stable and Atomically Thin Graphene/Gallium Superconducting Heterostructure
二维分层和原子级薄的元素超导体可能是下一代量子技术的关键成分，如果它们可以在环境条件下稳定并集成到异质结构设备中。然而，由于快速氧化，原子级薄的元素超导体在超高真空之外基本上未被探索，即使是2D层状超导体也需要复杂的封装策略来保持材料质量。在这里，我们展示了环境稳定，单晶，几个原子厚的超导镓，2D-Ga，在外延石墨烯（EG）和碳化硅（SiC）的界面处通过限制异质外延（CHet）产生。2D-Ga在4K下变成超导体;这种高于体α-Ga（Tc~1 K）的升高主要归因于费米能级处的态密度增加，因为在α-Ga中看到的初始Ga-Ga二聚化通过外延到SiC而被抑制。我们还证明了控制SiC表面形态（即台阶高度）和石墨烯层中的缺陷工程的重要性之前，插层实现大面积均匀的2D-Ga层具有各向同性的传输特性。这项工作表明，独特的2D形式的3D材料可以稳定在EG/SiC界面上，这代表了一种可扩展的路线，使空气稳定的晶体2D超导体成为下一代量子技术的潜在基础。
2019-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unveiling the spontaneous conversion of layered MAX phases to 2D MXenes
本研究结合理论计算与原位监测平台，揭示MAX相转化为MXenes的自加速刻蚀机制，明确决速步，并提出反应能可作为筛选高效刻蚀剂的有效描述符。
2025-05-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
