High pressure synthesis and structural study of AuGa2 intermetallic compound
本文提出在室温、低于1 GPa的极低压力下直接反应合成AuGa2金属间化合物的新方法，相比传统高温合成更经济环保，并有望推广至其他金属间化合物的高压非热合成。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci
On electrical conductivity of melts of boron and its compounds under pressure
本文研究了硼及其碳化物（B_4C）、氮化物（BN）和磷化物（BP）熔体在7.7GPa和3500K下的电导率。研究表明，这些熔体是良导体，其比电导率值与环境压力下的铁熔体相当。
2016-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Novel lithium-nitrogen compounds at ambient and high pressures
利用从头算演化模拟，我们预测了五种新的稳定的Li-N化合物的存在，从0到100 GPa的压力（Li 13 N，Li 5 N，Li 3 N2，LiN 2和LiN 5）。这些化合物的结构分别含有孤立的N离子、N2二聚体、聚乙炔样N链和N5环。Li_（13）N的结构是由Li原子和Li_（12）N二十面体（N原子位于Li_（12）N二十面体的中心）组成，这种二十面体不能用Wade-Jemmis电子计数规则描述，是唯一的。发现Li-N化合物的电子结构显著地依赖于成分和压力，使得该系统成为研究金属-绝缘体转变的理想系统。例如，LiN 3经历了一系列压力诱导的转变：金属-绝缘体-金属-绝缘体。这项工作解决了以前的理论和实验的争议Li 2N 2。
2015-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Potassium carbonate under pressure: common structural trend for alkaline carbonates and binary compounds
人们对碱性碳酸盐在高压下的行为知之甚少。事实上，压力引起的结构变化的一般趋势的理论和实验研究出现在文献中只是零星的。本文采用从头计算和金刚石压腔高压实验相结合的方法确定了K_2CO_3高压相的晶体结构。与Li2CO3的实验数据的比较允许重建共同的结构趋势，这与高压多晶型物的结构与来自周期表的相同族的较重元素化合物的环境结构相同的简单规则一致。构造的趋势的正确性证实了在广泛的二元A2B化合物的压力引起的结构转变的完美的一致性。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
The structural, elastic and optical properties of ScM (M = Rh, Cu, Ag, Hg) intermetallic compounds under pressure by ab initio simulations
采用基于密度泛函理论的赝势平面波从头算方法，在广义梯度近似（GGA）下研究了压力对ScM（M = Rh，Cu，Ag，Hg）化合物结构和弹性性质的影响.在零压下研究了其光学性质。计算结果表明，优化后的晶格参数与实验数据和其它理论值吻合较好。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced novel compounds in the Hf-O system from first-principles calculations
采用第一性原理演化模拟方法，我们系统地研究了Hf-O体系在120 GPa压力下的相稳定性。发现了新的化合物Hf_5O_2、Hf_3O_2、HfO和HfO_3在一定的压力范围内是热力学稳定的，并发现了Hf_2O的一个新的稳定高压相，其空间群为Pnnm，具有反CaCl_2型结构。P62m-HfO和P4m2-Hf2O3均表现为半金属性质。Pnnm-HfO3具有有趣的结构，同时含有氧化物O2-和过氧化物[O-O] 2-阴离子。值得注意的是，在Hf-O化合物中，P62m-HfO而不是OII-HfO2表现出最高的机械特性。Pnnm-Hf_2O、Imm~2-Hf_5O_2、P31m-Hf_2O和P4m~2-Hf_2O_3相也表现出优异的力学性能，这些相可以在常压下淬火，其性能可以得到充分利用。
2015-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional iron-magnesium compounds at terapascal pressures
镁在常压下是亲石元素，长期以来被认为与铁不混溶。Gao等人[1]最近的一项研究表明，压力将镁变成亲铁元素，并可以产生非常规的Fe-Mg化合物。在这里，我们扩展调查外行星的压力条件下使用自适应遗传算法为基础的可变组成结构预测方法。我们确定了几个Fe-Mg相高达3 TPa。我们的集群对齐分析表明，大多数预测的铁镁化合物更喜欢在四帕斯卡的压力BCC包装图案。本研究提供了一个更全面的结构数据库，以支持未来研究的高压结构行为的铁镁和三元，四元等。涉及这些元素的化合物。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Backbone NxH Compounds at High Pressures
光学和同步辐射X射线衍射金刚石对顶砧实验已结合第一性原理理论结构预测调查混合N2和H2高达55 GPa。我们发现，使用机械和光化学的低聚物NxH（x>1）的化合物的形成在47和10 GPa以上的压力，分别和室温。这些化合物可以在T<130 K时恢复到环境压力，而在室温下，它们可以在低至3.5 GPa下亚稳。我们的研究结果为合成环境友好的高能量密度材料和替代行星冰提供了新的途径。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Tin-selenium compounds at ambient and high pressures
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理演化晶体结构搜索方法，在0 ~ 100 GPa压力范围内系统地研究了由Sn和Se原子组成的SnxSey晶体化合物.在没有任何先前输入的情况下发现SnSe和SnSe 2的所有已知实验相。在2.5GPa下，SnSe-Pnma相向SnSe-Cmcm相的二级多晶相变。最初是半导体的，这个相在7.3 GPa时变成金属。当压力进一步增加到36.6GPa时，SnSe-Cmcm相转变为CsCl型SnSe-Pm 3 m相，其在甚至更高的压力下保持稳定。发现具有不同化学计量比的金属化合物Sn_3Se_4-I_（43）d在18 ~ 70 GPa范围内是稳定的。已知的半导体二硒化锡SnSe 2-P3 m1相被发现从环境压力直到18 GPa是化学稳定的。最初是半导体的，它在超过8 GPa的压力下经历金属化。
2017-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Graphite intercalation compounds under pressure
最近的实验工作的启发，我们使用第一性原理密度泛函理论方法进行广泛的搜索低焓结构的C $_6$钙在压力下。以及一系列的屈曲结构，这是大力竞争的中间范围内的压力，我们表明，高压系统（$\gtrsim 18$ GPa）是不稳定的形成一类新的层状结构，最稳定的化合物涉及碳片含有五元和八元环。以及讨论不同类别的低焓结构的能量，我们评论的高压化合物的电子结构及其对超导性的影响。
2006-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The impact of pressure on the critical miscibility of nitro compounds and n-alkanes mixtures
讨论了压力对硝基苯、硝基甲苯、硝基丙烷和正构烷烃（从戊烷到二十烷）临界共溶温度的影响。
2019-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Pressure Induced Thermodynamically Stable and Mechanically Robust Li-rich Unknown Li-Sn Compounds: A Step Towards Improvement of Li-Sn Batteries
锂化过程中锡负极的体积膨胀和弹性软化导致锡的机械降解和粉化，影响锂锡电池的整体性能。然而，它可以通过使用外来的高压淬火相作为预锂化试剂来克服。此外，它是已知的，在压力下，许多不寻常的化学计量，这是在环境压力下基本上是不可能的，可以合成，甚至可以生存的减压从高到环境pressure.因此，我们进行了全面的研究，使用进化算法和密度泛函理论为基础的模拟，以了解在1大气压至20 GPa的压力范围内的Sn阳极的锂化。在常压和中等压力下，确定了所有稳定和亚稳Li-Sn化合物的基态结构，并研究了它们的性质，以了解压力在重新定义锂离子电池充放电过程中反应机理中的作用。除了已知的现有的Li-Sn化合物，我们的研究揭示了存在五个未报道的化学计量比（Li 8 Sn 3，Li 3Sn 1，Li 4Sn 1，Li 5Sn 1和Li 7Sn 1）和它们在环境和高压下的相关晶体结构。虽然Li 8 Sn 3已被鉴定为在整个压力范围（1 atm-20 GPa）中最稳定的Li-Sn化合物之一，但是压力诱导的富Li化合物如Li 5Sn 1和Li 7Sn 1已被分类为分别提供比已知的最多锂化相的容量（即，最重要的是，我们的计算显示在20 GPa下体积膨胀减少约50%，并且揭示了施加压力可以减少Li电镀的机会并改善机械性能，这是使电池更安全和寿命更长所期望的。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Ternary inorganic compounds containing carbon, nitrogen, and oxygen at high pressures
三元C_{x} N_{y} O_{z}化合物作为新型高能量密度和超硬材料被积极研究。虽然在环境条件下进行了一些合成工作，但对C_{x} N_{y} O_{z}化合物的高压化学知之甚少。在这项工作中，第一原理可变组成的进化结构预测计算进行的目标是发现新的混合C_{x} N_{y} O_{z}材料在环境和高压条件下。通过对三元变组分晶体材料的系统研究，构建了0 ~ 100 GPa压力范围内的全三元相图。搜索发现了C_{2} N_{2} O晶体，其包含C、N和O原子的扩展共价网络，具有空间群对称性Cmc 2_{1}，并且在10 GPa以上稳定。在研究过程中发现的其他几种新的亚稳态（CO）_{x}-（N）_{y}晶体化合物，包括两种多晶型的C_{2} NO_{2}和两种多晶型的C_{3} N_{2} O_{3}晶体，与聚合的一氧化碳（CO）和氮气相比，在能量上是有利的。预测的新化合物的特征在于它们的拉曼光谱和状态方程。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Stoichiometric CsF$_n$ Compounds
碱金属卤化物$MX$被认为是典型的离子化合物，其特征在于M $^+$和X $^-$之间的电荷平衡所需的1：1比例。有人提出，像Cs这样的第I族元素可以在高压下进一步氧化。在这里，我们在高达100 GPa的压力下对CsF-F系统进行了全面的研究，并发现了非常通用的化学。一系列CsF $_n$（$n$ $\geq$ 1）化合物被预测在环境压力下已经是稳定的。在压力作用下，Cs原子中的5个$p$电子变得活跃，在富氟条件下有形成Cs $^{3+}$和Cs $^{5+}$价态的趋势。虽然Cs $^{2+}$和Cs $^{4+}$在能量上不是有利的，但是两种机制（多氟阴离子和多价Cs阳离子）之间的相互作用允许CsF $_2$和CsF $_4$化合物在压力下是稳定的。CsF $_n$（n= 2，3，5）化合物在大气压下的估计脱附温度（分别为218 $^\circ$ C，150 $^\circ$ C，-15 $^\circ$ C）对于氟存储应用是有吸引力的。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the Pressure Dependent Physical Properties of MAX Phase Ti2AlX (X = B, C, and N) Compounds: A First-Principles Study
本文首次应用密度泛函理论（DFT）研究了新合成的Ti2AlX（X = B、C和N）MAX相化合物的物理性质及其随压力变化的依赖关系。
2024-12-27 cond-mat.mtrl-sci
A stable compound of helium and sodium at high pressure
氦通常被认为是化学惰性的，这是由于其极其稳定的闭壳层电子构型，零电子亲和力和无与伦比的电离电位。除了少数包合物外，还不知道它能形成化学稳定的化合物。在这里，使用从头算进化算法USPEX和随后的金刚石压砧单元中的高压合成，我们报告了一种氦和钠的化学稳定化合物Na2He的发现，该化合物具有萤石型结构，并且在>113 GPa的压力下稳定。我们表明，He原子的存在下，导致强烈的电子局域化，使这种材料绝缘。这一阶段是一个晶体，与电子对本地化的间隙，形成八个中心的两个电子键内的空钠8立方体。我们还预测了在15 GPa以上的压力下存在具有类似结构的Na2HeO。
2017-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Partially Diffusive Helium-Silica Compound in the Deep Interiors of Giant Planets
氦是宇宙中第二丰富的元素，与二氧化硅一起，它们是巨行星的主要成分。探索氦和硅在高压下的反应性和状态对于发展和理解巨行星的演化和内部结构具有重要意义。在这里，使用第一性原理计算和晶体结构预测，我们确定了四个稳定的相的氦-硅化合物与七/八配位的硅原子在压力范围为600-4000 GPa，对应于太阳系外行星的内部条件。HeSiO 2的密度与目前的行星结构模型一致。这种氦-硅化合物在高压和高温条件下沿着土星的等熵线呈现出类似于超离子的氦扩散状态，在木星呈现出金属流体状态，在天王星和海王星的内部深处呈现出固体状态。氦和硅的反应可能导致巨行星岩石核心的侵蚀，形成稀释的核心区域。这些结果突出了氦在高压下形成新化合物的反应性，也为帮助建立更复杂的巨行星内部模型提供了证据。
2021-07-30 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
High-pressure hybrid materials that can store hydrogen in table salt
本文证明了高压可以促进离子化合物与H_2分子的反应，并形成热稳定的杂化化合物。利用基于第一性原理计算的晶体结构搜索方法和粒子群优化算法，我们发现许多碱金属卤化物XY（X=Na，K，Rb，Cs; Y=Cl，Br，I）在不同的压力下（最低可达0.8 GPa（KIH 2））都能与不同的H2组成形成稳定的杂化化合物.特别是，通常已知的食盐NaCl可以分别在19.7和37.9 GPa的压力下形成稳定的NaClH 2和NaCl（H2）4杂化化合物。我们的研究结果表明，压力可以促进固体分子杂化化合物的形成，这揭示了一种新的独特的方式来发现新的材料，可以结合无机化合物和小分子的优点。我们的工作的一个直接应用是证明在中等压力下将普通食盐和其他类似的离子化合物转化为贮氢材料。
2019-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure induced ferroelastic phase transition in LuLiF4 compound
采用第一性原理计算研究了LuLiF 4白钨矿（I 41/a，Z = 4）在静水压力下的行为。在10.5GPa下发现了从LuLiF_4的四方晶系结构到铁铝尖晶石结构（C_（12）/c_1，Z = 4）的铁弹相变。已经确定这是二级相变。
2014-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Stability of xenon-sodium compounds at moderately low pressures
本研究利用从头算进化算法预测100 GPa以下Xe-Na体系，发现NaXe、NaXe₃和NaXe₄三种稳定金属化合物，并首次识别出阳离子空位型CaIrO₃结构。
2023-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-stabilized binary compounds of magnesium and silicon
由镁和硅组成的二元化合物家族相当丰富。除了公知的硅化镁Mg $_2$ Si之外，在沉淀的Al-Mg-Si固溶体中还鉴定和/或提出了其它化合物，包括MgSi $_2$、Mg $_4$ Si $_7$、Mg $_5$ Si $_6$、MgSi和Mg $_9$ Si $_5$。然而，计算研究表明，只有Mg $_2$ Si在环境条件下是热稳定的，而某些非零的静水压力可以稳定Mg $_9$ Si $_5$，使得它可以与Mg $_2$ Si共存。我们进行了一个全面的搜索可行的二元化合物镁$_x$硅$_{1-x}$（$1/3\leq x \leq 2/3$），发现了许多新的结构的所有化合物。一方面，我们发现MgSi $_2$、MgSi和Mg $_9$ Si $_5$可能是压力稳定材料，而另一方面，支持先前的研究，对Mg $_5$ Si $_6$的存在提出质疑，并声称Mg $_4$ Si $_7$的存在仍然是一个悬而未决的问题。因此，我们建议在通过计算讨论这些固体（可能还有其他固体）的稳定性时，应明确考虑（流体静力学和/或非流体静力学）压力。我们还发现，MgSi $_2$在很宽的压力范围内都具有潜在的超导行为，其临界温度可达$7$ K。
2018-03-04 cond-mat.mtrl-sci
The magnetocaloric and barocaloric effects in Gd5Si2Ge2 compound
从实验和理论上研究了Gd_5Si_2Ge_2化合物的热效应。一级相变对磁场和压力都很敏感。结果表明，磁场和压力对相变的影响是等效的。理论分析还表明，在一定的居里温度下，无论外加磁场还是压力，总熵变几乎是确定的。在理论分析的基础上，通过实验得到了磁场和静水压力同时作用下的熵变。Gd_5Si_2Ge_2化合物的熵变曲线明显加宽，制冷量从284.7 J/kg提高到447.0 J/kg。此外，在磁制冷技术中所需的磁场可以通过施加静水压力来减小。
2011-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Non-local Chemistry Driven by Cation-Anion Size Disparity in Helium Inserted Compounds under High Pressure
Beijing Normal University（北京师范大学）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）；California State University Northridge（北加州州立大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Zhejiang University（浙江大学）
高压下，氦通过离子-阴离子尺寸差异驱动非局部化学，与钠卤化物形成稳定化合物，减少体积而不增加Madelung能量。
2025-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ambient and high pressure phases of tin sulfide compounds
锡硫化物SnxSy是一类重要的材料，作为新型光伏和水分解材料被积极研究。第一性原理进化晶体结构搜索的目标是构建完整的相图的SnxSy和发现新的阶段，以及不同的化学计量在环境条件和压力高达100 GPa的新化合物。具有P3 m1对称性的SnS 2的环境相在高达30 GPa下保持稳定。另一种环境相，SnS经历一系列相变：包括在9 GPa下α-SnS到β-SnS，然后在40 GPa下β-SnS到γ-SnS。γ-SnS是一种新的高压金属相，具有Pm 3 m空间群对称性，在100 GPa内保持稳定，在40 GPa时成为超导体，最大Tc= 9.6 K。另一种新的金属化合物，具有I43 d空间群对称性的Sn 3S 4，被预测在15 GPa以上的压力下是稳定的，它也成为超导体，在30 GPa时最大Tc=21.8 K。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Stable compounds in the CaO-Al2O3 system at high pressures
利用进化晶体结构预测算法USPEX，我们表明，在地球下地幔的压力CaAl 2 O 4是唯一稳定的铝酸钙。在7.0 GPa以上的压力下，它具有CaFe 2 O 4型结构和空间群Pnma。该相是地球下地幔中主要的候选铝质相之一。结果表明，在低压下，空间群为Cmc 21的5CaO * 3Al 2 O3（C5 A3）、CaAl 4 O 7（C2/c）和CaAl 2 O 4（P21/m）结构分别在2.1、1.8和7.0GPa的压力下是稳定的。从我们的计算中还发现了以前未知的正交'CA-III'相的结构。该相是亚稳态的，具有空间群为P21212的层状结构。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Sharp fall of electrical resistance for a small application of magnetic field on a metastable form of a compound, Tb5Si3, under pressure
我们报告一个不寻常的敏感性电阻率（ρ）的应用程序中的金属间化合物，Tb 5Si 3，在压力下的小磁场。该化合物在1.8 K时存在一个磁场诱导的一级磁转变。在压力下，磁场降为零后，存在一个亚稳磁相。该亚稳相具有相对较高的ρ，并且有趣的是，反向的小磁场（小于2kOe）导致ρ的急剧下降以恢复原始状态ρ。目前的发现可能与自旋电子学应用有关。
2009-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of pressure-induced stabilization of noble-gas-atom compounds with alkali oxides and alkali sulfides
立方反萤石结构包括阴离子的面心立方亚晶格，阳离子在四面体位点上。反萤石结构中的空隙对Li2O的超离子性至关重要，也可能充当原子陷阱。客体原子和小分子在主体结构的空隙内的捕获导致形成所谓的笼形化合物。在这里，我们调查的可能性，捕获氦或更大的氖客体原子在碱金属氧化物和硫化物结构内的压力。我们在非常低的压力下发现了稳定的氦和含氦化合物。这些结构通过在反萤石结构内掺入氦或氖原子而减少体积来稳定。我们预测NeCs2S在常压下是稳定的。我们的研究提出了一类新的碱金属氧化物和硫化物材料，其中含有惰性气体原子，可能对气体储存有用。
2019-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Softening and Pressure-Induced Phase Transitions in Quartz Structured Compound, FePO4
核共振非弹性X射线散射石英结构的57 FePO 4作为压力的函数，高达8 GPa显示硬化的低能声子下施加的压力高达1.5 GPa，其次是一个大的软化在1.8 GPa后，接近相变压力约2 GPa。石英结构化合物的压力诱导相变与布里渊区边界（1/3，1/3，0）处的软声子模和玻恩稳定性判据的失效有关。我们的研究结果提供了第一个实验证据，这预测声子软化。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Na-Au intermetallic compounds formed under high pressure at room temperature
高压粉末X射线衍射实验表明，钠和金在室温下反应，并在高压下形成新的Na-Au金属间化合物。我们已经确定了四个金属间相高达60 GPa。第一相（相I）是已知的具有四重CuAl 2型结构的Na 2Au。在0.8GPa左右转变为第二相（相II），其成分为Na 3Au，具有三角Cu 3As型或六方Cu 3 P型结构。在3.6 GPa时，第II相进一步转变为第III相。相III具有与立方BiF 3型结构相同的成分Na 3Au。最后，第三阶段在54 GPa左右转变为第四阶段。相IV给出宽的衍射峰，表明大的结构无序。
2011-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Unexpected Xe cations and superconductivity in Y-Xe compounds under pressure
金属基稀有气体化合物在压力下表现出有趣的电子价态行为。例如，在压缩时，电子可以从碱金属获得电子，或者意外地失去电子到Fe和Ni，以形成稳定的金属化合物。此外，Na 2 He甚至不是通过局部化学键稳定的，而是通过长程库仑相互作用稳定的。通过第一性原理计算和无偏结构搜索技术，我们发现过渡金属Y在60 GPa以上的压力下，可以与不同的Y-Xe化学计量比的Xe反应，即YXe_2、YXe_3和Y3 Xe_4结构.令人惊讶的是，它被发现，所有得到的化合物是金属间化合物和金属间化合物原子是带正电的。我们还认为，压力引起的能量轨道填充的变化是负责电子转移到Y的电子。同时，Peierls类机制被发现稳定的能量最有利的YXe-Pbam相。此外，YXe-Pbam、YXe-Pnnm和YXe 3-I4/mcm相在压力下是声子介导的超导体，其临界超导温度分别在3-4K、7- 10 K和5- 6 K之间。总之，我们的工作促进了对金属基稀有气体化合物的晶体结构和电子性质的进一步理解。
2018-10-30 cond-mat.mtrl-sci
A deep Aurum reservoir: Stable compounds of two bulk-immiscible metals under pressure
众所周知，地壳中的黄金已经耗尽，其他稍微重一些的贵金属是由岩浆从地幔运送到地壳的。块状硅酸盐地球（BSE）模型还表明，硅酸盐地幔本身的金的显着亏损，这不能用地幔岩浆中的金的量来解释。这意味着Au可以保留在下地幔中并形成稳定的化合物，特别是与铁，铁是地核中的主要元素。虽然铁在环境条件下不会与金形成二元化合物或大块合金，但它可能在地球内部的高压下形成。在这里，使用密度泛函方法，我们研究了在高达210 GPa的压力下识别稳定的二元Fe-Au化合物的可能性。我们发现了三个这样的Fe-Au化合物，这是稳定的压力和显着的电子转移，包括正交AuFe $_4$相，这是铁磁性的性质与Au具有显着的磁矩。虽然我们的研究结果表明，由于Fe-Au化合物的传导性和热通量引起的热对流可能是为地球的地球发电机提供动力的能源，但它们也指向Au化学性质的变化，因为它可以在压力下以阴离子或阳离子的形式存在。此外，预测的各种铁金化合物的声速和密度表明，它们可以揭示核幔边界和地球核心的组成，同时证明微量金的存在如何影响与地震数据的一致性。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Origin of pressure-induced insulator-to-metal transition in the van der Waals compound FePS3 from first-principles calculations
采用第一性原理计算，采用周期线性组合原子轨道方法和混合Hartree-Fock-DFT B3 LYP泛函，研究了范德华化合物硫代磷酸铁（FePS 3）的压致绝缘体-金属相变（IMT）.我们的计算正确地再现IMT在~15 GPa，这是伴随着减少的晶胞体积和vdW间隙。通过对投影态密度的详细分析，我们发现磷原子的3 p态在导带底部有显著的贡献。结果，由于在压力下磷或硫原子沿c轴方向的相对位移引起的FePS 3的电子结构的变化，发生带隙的塌陷。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci
A comprehensive ab-initio insights into the pressure dependent mechanical, phonon, bonding, electronic, optical, and thermal properties of CsV3Sb5 Kagome compound
本文利用密度泛函理论首次全面研究了Kagome超导体CsV3Sb5的结构、力学、电子、光学及热力学性质及其压力依赖性，发现其具有金属性、柔软延展性和各向异性，并在约18 GPa下趋于结构不稳定。
2023-04-16 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al$_{3}$Ta compound under high pressure
采用密度泛函理论结合准谐波近似模型研究了L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta的声子、弹性和热力学性质。声子能带结构的计算结果表明，L1 $_{2}$相Al $_{3}$ Ta在0 ~ 80 GPa压力范围内具有动力学稳定性，这是由于没有虚频的存在.分析了弹性常数$C_{ij}$、体积模量$B$、剪切模量$G$、杨氏模量$Y$、$B/G$和泊松比$ν$的压力依赖性。的弹性常数是满足机械稳定性标准的外部压力为80 GPa。弹性性能的研究结果表明，Al $_{3}$ Ta化合物具有较高的硬度，在较高的压力下，改善的延展性和塑性。此外，我们系统地研究了热力学性质，如德拜温度$Θ$，热容$C_{p}$，和热膨胀系数$α$，并提供热参数与压力之间的关系。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Positive and negative pressure effects on the magnetic ordering and the Kondo effect in the compound Ce2RhSi3
通过对Ce（2-x）La（x）RhSi 3，Ce（2-y）Y（y）RhSi 3和Ce 2 RhSi（3-z）Ge（z）固溶体的磁化强度、热容和电阻率的测量以及高压研究，研究了Ce 2 RhSi 3在7 K下反铁磁性有序化时，磁有序化与近藤效应之间的竞争.比较了近藤温度和尼尔温度的变化趋势，以推断晶胞体积和电子结构变化的作用。在此基础上，我们推测该化合物位于Doniach磁性相图的峰位。高压电阻率数据表明，该化合物的量子临界点在4GPa附近。
2007-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative high-pressure structural and electrical transport properties study of thermoelectric (Bi1-xSbx)2Te3 compounds
本文通过高压X射线衍射和电输运测量，系统研究了不同Sb含量(Bi1-xSbx)2Te3的结构演化与金属化行为，发现Sb浓度升高会提高向无序BCC相转变的临界压力，并证实BST-0.7在12 GPa以上发生可逆压力诱导金属化。
2025-03-09 cond-mat.mtrl-sci
A combined high-pressure experimental and theoretical study of the electronic band-structure of scheelite-type AWO4 (A = Ca, Sr, Ba, Pb) compounds
在室温高压下测量了CaWO_4、SrWO_4、BaWO_4和PbWO_4单晶的光吸收边。从测量中我们得到了带隙能量随压力的演化。我们发现了一个低压范围（高达7-10 GPa），碱土钨酸盐呈现出非常小的Eg压力依赖性（-2.1 < dEg/dP < 8.9 meV/GPa）。相比之下，在相同的压力范围内，PbWO 4的压力系数为-62 meV/GPa。高压范围的特点是在四种化合物的Eg突然下降，然后在dEg/dP的变化。BaWO 4的带隙崩塌大于1.2 eV。我们还计算了电子能带结构及其压强演化。计算使我们能够解释实验考虑不同的电子构型的二价金属。Eg的压力演化的变化与压力诱导的相变的发生相关。低压相和高压相的能带结构也被报道。在实验中没有检测到任何化合物的金属化，也没有通过计算预测。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Low-symmetry polymorph of GaP upends bonding paradigms of metallic high-pressure III-V compounds
该研究以GaP为对象，通过X射线微衍射和第一性原理计算发现其高压II相为有序底心单斜结构，颠覆了八隅体高压相有序性的传统认知，为相关化合物多晶型及性质调控研究提供了新方向。
2024-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Structural, elastic, electronic and optical properties of the half-Heusler ScPtSb and YPtSb compounds under pressure
采用第一性原理计算，采用平面波赝势方法和广义梯度近似方法，研究了立方MgAgAs型半Heusler化合物ScPtSb和YPtSb的结构、弹性、电子和光学性质与压力的关系.计算中考虑了自旋-轨道耦合。计算得到的平衡晶格参数与实验和理论值符合得很好。利用晶体的弹性常数和相关参数，即体积模量、剪切模量、德拜温度、泊松系数、杨氏模量和各向同性声速，讨论了晶体的刚性和机械稳定性。计算的电子能带结构表明ScPtSb具有$Γ-X $型的间接带隙，而YPtSb具有$Γ-Γ$型的直接带隙.此外，还研究了压力对ScPtSb和YPtSb的介电函数、吸收光谱、折射率、消光系数、反射率和能量损失谱等光学性质的影响。
2021-12-18 cond-mat.mtrl-sci
On hydrogen bond correlations at high pressures
原位高压中子衍射测量的物质中氢键中的OH和H-O对的长度与由不同化合物的0.1MPa数据建立的它们之间的相关性一致。特别是，Nelmes等人的结论，即他们在冰VIII上的高压数据与之不同，这是不支持的。对于化合物中的OH伸缩频率红移的压力下，它表明，无论结构数据是可用的，他们遵循的伸缩频率与H-O（或O-O）距离的相关性。对于随压力显示蓝移的化合物，似乎存在与不适当的氢键类似的情况。
2006-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions and amorphization of M2AgF4 (M = Na, K, Rb) compounds at high pressure
我们报告的结果拉曼光谱高压研究的碱金属氟Argentates（M2 AgF 4，其中M=Na，K，Rb）与理论和X射线衍射研究的K成员的系列。理论密度泛函计算预测了K2 AgF 4的两个结构相变：一个是从低压单斜P21/c（β）相到中压四斜I4！2d结构在6 GPa，另一个高压三斜P1！58 GPa的阶段。然而，拉曼光谱和X-射线衍射数据表明，这两种多晶型形式的K2 AgF 4以及其他两个氟代argentate阶段的研究进行非晶化的压力低至几个GPa。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis and structure of carbon doped H3S compounds at high pressure
最近报道的C-S-H化合物在267 GPa下的推定接近室温的超导性的理解需要可重复的合成方案以及其结构和组成的知识。我们在高压下由元素C和甲烷CH 4、硫S和分子氢H2合成了具有各种碳组成的C-S-H化合物。在这里，我们专注于使用甲烷合成的化合物，因为这些化合物可以通过结合单晶X射线衍射（XRD）和拉曼光谱直接确定其结构和组成。我们应用两阶段合成（（CH_4）_x（H_2S）_（1-x））_2 H_2化合物，首先使硫和混合甲烷-氢流体反应并在0.5- 3GPa下形成CH_4掺杂的H_2S晶体，然后通过生长所需富氢化合物的单晶。应用于这种材料的拉曼光谱显示存在的CH 4分子纳入晶格，并允许确定CH 4含量，而单晶X射线衍射结果表明，甲烷分子取代H2S分子。这些化合物的结构行为是非常相似的，以前研究的甲烷自由化合物，证明过渡从Al 2Cu型I4/mcm结构的调制结构在20-30 GPa，并返回到相同的基本结构，在一个扩展的修改大大修改拉曼光谱。后一个相在132-159 GPa时表现出变形为Pnma结构，然后在更高压力下转变为常见的Im-3 m H3 S相，然而，在220 GPa附近没有检测到结构异常，其中Tc急剧上升。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Superconductivity and Structure Phase Transition in SnAs-based Zintl Compound SrSn2As2
本文系统研究了高压下Zintl化合物SrSn2As2的晶体结构与电子性质，发现其在约20.8 GPa时发生三方到单斜的结构相变并诱导出超导性，揭示了层状SnAs基化合物在压缩下的新基态。
2023-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Iron-rich Fe-O compounds with closest-packed layers at core pressures
氧在固体铁中的溶解度极低，即使在高压和高温下也是如此。到目前为止，还没有实验报道Fe和FeO端元之间的Fe-O化合物。我们在220-260 GPa和3，000 - 3，500 K的X射线衍射实验中观察到Fe与FeO或Fe $_2$ O $_3$ $in\ situ$的化学反应。精细的衍射图案与一系列Fe $_n$ O（n $>$ 1）化合物（例如，Fe $_{25}$ O $_{13}$和Fe $_{28}$ O $_{14}$）。与六方密堆积（hcp）结构中的$ε$ -Fe一样，Fe $_n$ O化合物的结构由分布在仅含铁层之间的仅含氧的密堆积单层组成。$Ab\ initio$计算显示了这些化合物的系统电子性质，这些化合物对地球内核的物理性质有影响。
2021-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Pressure-induced reentrant superconductivity in a misfit layered compound $\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$
Qufu Normal University（曲阜师范大学）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research（高压科学和技术先进研究中心）；Xinyang Normal University（信阳师范大学）；Jining University（济宁学院）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）；Academia Sinica（中央研究院）；Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）
研究压力对$\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$超导、输运和结构性质的影响，发现压力诱导的重新进入超导性，伴随霍尔系数符号反转和正常态电阻非单调变化，表明电子重构。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-dependent semiconductor-metal transition and elastic, electronic, optical, and thermophysical properties of SnS binary chalcogenide
采用密度泛函理论研究了SnS二元化合物的压力相关物理性质。计算的弹性常数表明，SnS是机械稳定和脆性的环境条件下。随着压力的增加，化合物变得有延展性。泊松比也表明随着压力的增加脆-韧性转变。SnS的硬度随着压力的增加而显著增加。该化合物具有弹性各向异性。基态电子能带结构是半导体的，具有小的带隙，在压力下变成金属。随着压力的增加，能带变得越来越分散，而电子关联随着压力的增加而减小。SnS的德拜温度和声子热导率都随压力的增加而急剧增加。该化合物的熔融温度低。混合键合特性与离子和共价键的贡献。SnS是一种良好的紫外线吸收剂。材料的反射率随着压力的增加而增加。反射率在很宽的光谱范围内是非选择性的。低能量折射率高。所有这些光学特性对于未来的光电子器件应用是有用的。光学各向异性低。
2022-10-28 cond-mat.mtrl-sci
High pressure behavior of CsC8 graphite intercalation compound
研究了CsC_8石墨层间化合物在室温至32GPa的高压相图。结合X射线和中子衍射、Raman和X射线吸收光谱，我们首次报道了CsC_8在加压时在2.0、4.8和8 GPa附近发生相变。提出了可能的候选晶格结构和过渡机制。我们发现，所观察到的过渡涉及的结构重新安排在Cs子网络，而石墨层之间的距离是连续减少至少高达8.9 GPa。在8 GPa附近，通过拉曼和X射线吸收光谱测量的电子结构特征的重要修改证明了新转变的开始。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Pressure decoupled magnetic and structural transitions of the parent compound of iron based 122 superconductors BaFe2As2
近年来铁磷属铁氧化物超导体的发现引起了人们对磁性超导体的广泛关注。铁磷属元素化合物超导体的显著特征是：母体化合物呈现反铁磁（AFM）有序自旋密度波（SDW）态;磁性相变总是伴随着晶体结构的转变;通过化学掺杂或对母体态施加外部压力来抑制SDW相可以诱导超导性。这些特征引起了人们对化学掺杂样品中磁性和结构之间相互作用的极大兴趣，表明晶体结构转变总是先于磁性转变或与磁性转变一致。另一方面，压力调谐转变对于超导机制研究将更直接，因为没有由化学掺杂引起的无序效应;然而，由于在高压和低温下原位测量磁性和晶体结构演变的实验挑战，对受控压力下母体化合物中的相互作用知之甚少。在这里，我们表明，从相结合的同步穆斯堡尔谱和X-射线衍射在高压下，令人惊讶的磁性排序在高压下的母体化合物BaFe 2As 2的结构转变之前，形成鲜明对比的化学掺杂的情况下。结果可以很好地理解在长距离磁序之前出现的超导相中的自旋波动，这为理解母体化合物如何从SDW状态演变到超导相提供了新的思路，这是铁基超导体的关键科学研究。
2014-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced enhancement of superconductivity and suppression of semiconducting behavior in Ln(O0.5F0.5)BiS2 (Ln = La, Ce) compounds
测量了层状超导化合物Ln（O_（0.5）F_（0.5））BiS_2（Ln = La，Ce）的电阻率随温度的变化。在常压下，La（O0.5F0.5）BiS2和Ce（O0.5F0.5）BiS2的超导临界温度Tc分别为3.3 K和2.3 K。对于这两种化合物，超导临界温度Tc最初增加，达到最大值10.1 K的La（0.5F0.5）BiS2和6.7 K的CeO（0.5F0.5）BiS2，然后逐渐下降，随着压力的增加。这两种样品也表现出瞬态行为之间的区域的低Tc相接近大气压和较高的Tc相。该区域的特征在于超导转变的加宽，其中Tc和转变宽度Δ Tc随着压力的增加和降低而可逆。当压力高于Tc最大值时，Tc逐渐降低，半导体行为随压力进一步受到抑制，这两种情况都是可逆的。
2013-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hydrocarbons under pressure: phase diagrams and surprising new compounds in the C-H system
由于C-H体系在有机化学、生物化学、石油化学和行星化学中的重要作用，了解其高压行为具有重要意义。我们用演化结构预测和从头计算相结合的方法对C-H体系的压力-组成相图进行了系统的研究，发现只有饱和烃是热力学稳定的。预测了几种稳定的甲烷-氢共晶体：实验上得到的2CH_4·H_2空间群为I_4/m，在0 K时的稳定性范围为2-90 GPa，以及两种新的热力学稳定的化合物2CH_4·7·H_2（P-3 m_1空间群）和CH_4·9·H_2（Cm空间群）作为潜在的储能材料。预测甲烷的P21/c相在< 8 GPa的压力下是稳定的;本体石墨烷（CH）在P-3 m和Cmca相中分别显示出在7-18和18-50 GPa和0 K下是热力学稳定的;聚乙烯显示出具有窄的稳定范围。本文报道了C-H体系的p-T-x相图和CH_4的p-T相图。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Frequency Extension to THz Range in High Pressure ESR System and Its Application to Shastry-Sutherland Model Compound SrCu$_{2}$(BO$_{3}$)$_{2}$
为了实现THz波段的高压和高透过率，我们对透射式测压元件的内件陶瓷材料进行了研究。采用ZrO $_{2}$基陶瓷和Al $_{2}$ O $_{3}$陶瓷的最佳组合，我们成功地获得了压力高达1.5 GPa，频率范围高达700 GHz的同时。作为应用，我们给出了Shastry-Sutherland化合物SrCu $_{2}$（BO $_{3}$）$_{2}$的高压ESR结果。在1.51 GPa压力下，我们成功地观察到了单重态基态和三重态激发态之间的直接ESR跃迁模式，并得到了带隙能与压力的精确关系。直接证明了带隙能受到压力的抑制。此外，我们发现，该系统接近量子临界点的压力通过比较所获得的数据与理论。这一结果也表明了太赫兹区高压ESR测量对研究量子自旋系统的有用性。
2015-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High-pressure phases of a hydrogen-rich compound: tetramethylgermane
本文用Raman光谱和同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了富氢Ⅳ a族氢化物Ge（CH $_3$）$_4$的振动和结构性质。这两种技术允许获得的高压行为的互补信息，并产生一致的相变在1.4 GPa的液体到固体和3.0，5.4，和20.3 GPa的固体到固体。四种高压固相分别具有立方、正交、单斜和单斜晶体结构，空间群分别为：Ⅰ相Pa-3，Ⅱ相Pnma，Ⅲ相P2 $_1$ /c，Ⅳ相P2 $_1$。这些转变被认为是由于这种化合物的分子间和分子内键合的变化。CH $_3$基团上某些喇曼模式的软化和它们的突然消失表明Ge（CH $_3$）$_4$可能是实现金属化的理想化合物，甚至在实验室条件下实现高温超导性。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of superconductivity near the pressure-induced semiconductor-metal transition in BiS2-based compounds LnO(0.5)F(0.5)BiS2 (Ln = La, Ce, Pr, Nd)
在3 ~ 300 K和2.8 GPa的压力范围内对BiS 2基超导体LnO_（0.5）F_（0.5）BiS 2（Ln = Pr，Nd）进行了电阻率测量。在较低压力下，PrO 0.5F 0.5BiS 2和NdO 0.5F 0.5BiS 2表现出超导性，其临界温度Tc分别为3.5和3.9 K。随着压力的增加，这两种化合物在压力Pt下从低Tc超导相转变为高Tc超导相，其中对于PrO 0.5F0.5BiS2和NdO 0.5F0.5BiS2，Tc分别达到7.6和6.4 K的最大值。压力引起的转变的特点是在一个小范围内的压力为0.3 GPa的两种化合物的Tc的快速增加。在正常状态下的PrO0.5F0.5BiS2，过渡压力Pt与半导体行为的抑制饱和的压力相关。在NdO_（0.5）F_（0.5）BiS_2的正常态下，Pt发生了超导-金属的转变。这一行为与最近报道的LnO0.5F0.5BiS2（Ln = La，Ce）化合物的结果相似。我们观察到Pt和两个超导相之间的Tc跳跃的大小都与Ln O_（0.5）F_（0.5）BiS_2（Ln = La，Ce，Pr，Nd）中的镧系元素成比例。
2013-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal growth with oxygen partial pressure of the $BaCuSi_2O_6$ and $Ba_{1-x}Sr_xCuSi_2O_6$ spin dimer compounds
$BaCuSi_2O_6$是一个准二维自旋二聚体系统，是研究强磁场中磁振子玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的模型材料。新的$Ba_{1-x}Sr_xCuSi_2O_6$混合体系（x < 0.3）和$BaCuSi_2O_6$（均采用提高氧分压的晶体生长方法生长）在室温下具有相同的四元结构（$I4_1/acd$）。该混合体系没有表现出结构相变，因此四方晶系结构在低温下是稳定的。氧分压作为生长过程的控制参数。一个详细的了解的晶体结构取决于氧含量将使研究的自旋动力学的场致有序状态在这个模型的磁性化合物的高电流的兴趣，只有一种类型的二聚体层，这表明相同的距离之间的Cu原子，在结构中。
2017-08-05 cond-mat.mtrl-sci
