Hilbert Transform Technique for Analyzing Mode I Crack Growth in an Pre- Stressed Monoclinic Crystalline Strip Under Punch Pressure
本研究利用 Hilbert 变换解析求解预应力单斜晶体条带中运动 I 型裂纹的应力强度因子与张开位移，并评估裂纹速度、冲头载荷及材料各向异性对断裂行为的影响。
2025-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural Phase Transformations in Iron-Chalcogen under High Pressures
本文报道了层状铁基超导化合物FeSe_（0.3）Te_（0.7 ~ 31）GPa在室温下的高压结构相变序列。在7.3 \pm ~ 0.9 GPa的压力下，PbO型四方相（空间群P4/nmm）转变为单斜相（空间群P21/m）。这种单斜相类似于在环境压力下低于100 K时观察到的单斜相。在压力进一步增加到12 GPa以上时，观察到非晶相的转变，该转变在20 GPa时完成。非晶相被发现是稳定的最高压力为31 GPa。这种四元\to单斜\to非晶相变的结构序列似乎是铁基层状超导体在压缩下的共同特征。压力诱导的结构相变可能在高压下这些材料的超导电性中起关键作用。
2011-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of a pressure-induced metallization process in monoclinic VO$_2$
在0-19 GPa和0-14 GPa压力范围内，对单斜VO $_2$进行了拉曼和透射反射联合中红外测量。得到的晶格动力学和光学间隙的压力依赖性显示了显着的稳定性的系统高达P* $\sim$ 10 GPa。的单斜晶格内的V离子的安排，连同通过带隙填充的金属化过程的发病的细微修改的证据观察到P $>$ P*。随后从环境压力，其中VO $_2$金属相被发现仅在340 K以上的金红石结构结合，一个新的室温金属相耦合到单斜结构似乎可在高压制度，从而打开新的重要查询VO $_2$的物理。
2006-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Temperature Phase Diagram of Vanadium Dioxide
二氧化钒中强关联电子物理的复杂性体现在其丰富的各种相图中，这反过来又揭示了其各种相变背后的机制。在这项工作中，我们绘制了二氧化钒纳米梁的静压-温度相图，通过独立地改变压力和温度与金刚石压砧细胞。除了众所周知的绝缘M1（单斜）和金属R（四斜）相，该图还确定了绝缘M1'（单斜，比M1更导电）相在高压下的存在，以及X（单斜）和O（正交，仅在高温下）的两个金属相。系统的光学和电学测量与密度泛函计算相结合，使我们能够描绘出它们的相边界，以及揭示一些基本特征的过渡。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Monoclinic-Monoclinic Transition in Fergusonite-type HoNbO4
本文通过高压实验与密度泛函理论模拟，发现 fergusonite 型 HoNbO4 在 18.9 GPa 发生可逆单斜-单斜相变，伴随 Nb 配位数由 4 变 6，并确定了相稳定性、状态方程及振动模式。
2019-12-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Elastic properties and phase stability of AgBr under pressure
用从头计算方法计算了AgBr的NaCl-、KOH-和CsCl-型结构的弹性常数、状态方程和自由能。由应力-应变关系导出了弹性常数。剪切弹性常数$C_{44}$已被证明是非常柔软的。我们发现，在温度T=0时，从低压NaCl型到高压CsCl型结构的相变越过单斜KOH型结构。自由能的比较表明，单斜相的范围从8到35 GPa。
2013-01-26 cond-mat.mtrl-sci
A Novel High-Pressure Monoclinic Metallic Phase of V2O3
三氧化二钒（V2 O3）是一种典型的金属-绝缘体体系，在温度依赖性研究中，这种转变总是与刚玉-单斜结构转变相一致。作为压力的函数，V2 O3遵循预期的增加金属性的行为，这是由于高达12.5 GPa的压力具有更大的带宽。令人惊讶的是，对于较高的压力，当结构变得不稳定时，阻力开始增加。在32.5 GPa，300 K时，我们观察到了一种新的压力诱导的两金属相之间的刚玉-单斜相变，表明结构相变可以与金属-绝缘体相变解耦.使用X射线拉曼散射，我们发现，屏蔽效应，这是强的在α相，成为在高压下减弱。理论计算表明，这可能与相干准粒子强度的降低有关，这表明高压相可能是临界相关金属，处于莫特绝缘行为的边缘。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Observation of Decoupled Structural and Electronic Transitions and an Ambient Pressure Monoclinic-Like Metallic Phase of VO$_2$
本文报道了用电子能谱、光电子能谱学和显微镜同时测量VO $_2$金属-绝缘体转变的结构和电子成分。我们表明，这些演变在不同的温度范围内，并分开一个不寻常的单斜类金属相。我们的研究结果提供了确凿的证据，新的单斜金属相，最近确定在高压和非平衡测量，是在环境压力下的热力学转变，我们讨论了这些意见的性质上的MIT VO $_2$的影响。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced phase transitions of multiferroic BiFeO3
利用同步辐射X射线衍射和金刚石对顶砧技术研究了BiFeO_3在室温下的压致相变。实验结果表明，BiFeO 3在7 GPa压力下由菱方相（R3 c）转变为单斜相（C2/m），在11 GPa压力下转变为斜方相（Pnma），这与最近的从头计算结果一致.然而，在5-7 GPa的压力范围内，我们观察到了另一个在2θ=7°处的峰，这是以前没有报道过的。进一步的分析表明，该反射峰是由正交相（Pbam）引起的，表明在低压范围内单斜相和正交相共存。
2013-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transition of ternary high-k dielectric SmGdO3: Evidence from ADXRD and Raman Spectroscopic Studies
采用高压同步辐射角色散X射线衍射（ADXRD）技术，在室温下对SmGdO_3（SGO）进行了高达25.7GPa的研究。ADXRD结果表明，在约8.9 GPa的压力下，从环境单斜相到六方相的可逆压力诱导相变。用三阶Birch-Murnaghan状态方程拟合得到单斜相和六方相的零压体积模量分别为B 0 = 132（22）和177（22）GPa。压力相关的显微拉曼光谱进一步证实了相变。计算了SGO各相对应的不同拉曼模式的模式Gruneisen参数和压力系数。
2014-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Transport behavior and electronic structure of phase pure VO2 thin films grown on c-plane sapphire under different O2 partial pressure
在不同氧分压下，在c面Al_2 O_3衬底上生长了高织构相纯VO_2薄膜。X射线吸收和光电子能谱证实了钒离子的相同价态，尽管在沉积过程中的氧分压不同。随着O2流量的增加，单斜VO 2的[010]晶格参数减小，并且同时观察到金属-半导体转变（MST）和输运行为的独特变化，尽管这些样品中钒的价态相同。我们讨论了氧分压对VO 2单斜结构和电子结构的影响，从而对MST的影响。
2013-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of high pressure on multiferroic BiFeO3
我们报告的压力不稳定性的模型多铁性BiFeO 3的实验证据，即揭示了两个结构相变约3 GPa和10 GPa的衍射和远红外光谱在同步辐射源。从3到9 GPa的中间相在单斜空间群中结晶，具有八面体倾斜和小的阳离子位移。当压力进一步增加时，BiFeO3的阳离子位移（以及因此极性特征）被抑制在10 GPa以上。上述10 GPa下观察到的非极性正交Pnma结构与最近的理论从头算预测一致，而中间单斜相没有理论预测。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Influence of vacancies on phonons and pressure phase transitions in TiO: a DFT study
近年来，TiO作为薄膜涂层材料由于其良好的物理性能而引起了人们的兴趣。此外，由于本征空位的存在，TiO显示出忆阻特性。为了将这些化合物应用于忆阻开关的有源区，研究它们的动态稳定性具有重要意义。因此，TiO的结构，电子和动力学性质的两个不同的阶段，即立方和单斜结构以及空位，辩论的密度泛函理论的框架。结构计算表明，空位对化合物的体积弹性模量有很大的影响。电子能带结构表明这些结构是金属的。此外，在低于费米能级的这些化合物中，O-2 p和Ti-3d态之间存在能隙，该能隙可以通过空位浓度来改变。声子计算表明，单斜结构是动态稳定的，而立方相是不稳定的，在室温下。考虑到Ti和O空位浓度均为~12.5%，消除立方结构的虚模。此外，在~ 10 GPa的外加压力下，无空位立方结构仍能保持稳定，这与实验结果一致。此外，TiOx化合物的声子色散曲线表明，这些材料不利于导热。压力相变结果表明，在~8 GPa时，TiO发生了从单斜晶向空位立方晶的相变，而在~ 44 GPa时，TiO发生了从单斜晶向无空位立方晶的相变，这与最近报道的结果一致。因此，可以得出结论，工程的空位及其浓度在TiO相可以发挥重要作用，将它们应用于技术应用。
2021-10-23 cond-mat.mtrl-sci
The Pressure-Stabilized Polymorph of Indium Triiodide
本研究在高压高温下合成层状菱方晶系InI3多晶型，解析其R-3蜂窝层状结构，并通过漫反射光谱比较其与常压单斜相的颜色和带隙差异。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature and high-pressure study on columbite structured ZnNb2O6
本研究通过高温高压实验与第一性原理计算，发现铌铁矿型ZnNb2O6在10 GPa发生可逆一级相变，由正交相转为单斜相，并测定了两相体积模量及各向异性响应。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci
High pressure crystal structure and electronic properties of bismuth silicate Bi2SiO5 from synchrotron experiment and first principle calculations
采用原位粉末同步辐射X射线衍射和密度泛函理论计算研究了氧化铋Bi_2SiO_5在28 GPa和50 GPa下的高压结构特性。单斜结构被发现持续到约20 GPa，在压缩性发生显着变化。DFT数据表明，这是由于从环境条件下的单斜结构与空间群Cc的正交多晶型与空间群Cmcm的二阶相变。这种转变涉及到由角连接的SiO 4四面体形成的链的拉直，这抑制了Bi 2SiO 5的高压中心对称相的铁电性。Bi ~（3+）孤电子对的立体化学活性随压力的增加而降低，但在50 GPa下的电子密度差图中仍能看到。
2018-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Induced Re-entrant transition in NbS3 Phases: Combined Raman Scattering and X-ray Diffraction Study
我们报告的电荷密度波状态下的两个NbS 3相三斜（第一阶段）和单斜（第二阶段）在室温下的压力下的演变。拉曼和X射线衍射（XRD）技术的应用。对单斜相在压力下的X射线研究表明，在低于和高于7 GPa的不同速率下，晶格压缩，但空间群对称性没有变化。两个相的拉曼光谱随压力的变化类似;在6-8 GPa范围内，所有峰几乎消失，表明从绝缘态到金属态的转变，并且在8 GPa以上出现新位置的峰。结果表明，抑制周围的电荷密度波和随后的恢复与新的订单高于8 GPa。
2019-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability of lanthanum orthovanadate at high-pressure
当单斜独居石型LaVO_4（空间群为P21/n）在室温下压缩到12 GPa时，发现了向另一种单斜相的相变，高压相的结构与空间群相同（P21/n），但具有更大的晶胞，其中原子数增加了一倍。该转变导致LaVO 4的密度增加8%。这种转变的发生已被确定通过X射线衍射，拉曼光谱，从头计算。这三种技术的结合，使我们能够准确地表征的压力演变的晶胞参数和拉曼（和IR）的活性声子的低和高压相。特别是，室温状态方程已被确定。由压力驱动的晶体结构的变化引起LaVO 4晶体的颜色急剧变化，这表明在单斜向单斜转变的背后，LaVO 4的电子性质发生了重要的变化。
2016-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tuning the structure of Skyrmion lattice system Cu2OSeO3 under pressure
绝缘亚铁磁体Cu 2 OSeO 3显示出丰富多样的相，如skyrmion晶格和螺旋磁性控制的相互作用，不同的交换相互作用，可以通过外部压力调谐。在这项工作中，我们研究了压力诱导相变在室温下使用同步加速器为基础的X射线衍射和拉曼散射测量。通过第一性原理理论分析，我们发现在环境立方相中的自旋-自旋交换耦合显著地受到流体静压的影响。环境立方相转变为单斜相超过7 GPa，然后到三斜相超过11 GPa。拉曼光谱中新的声子模式的出现证实了这些结构相变。值得注意的是，在减压时，晶体经历向新的单斜结构的转变。原子坐标已在低压立方相中被细化，以捕获负责先前报道的压力下的磁性行为的Cu四面体演化。我们的实验将激发进一步研究其在压力下的涌现磁行为。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Pressure driven re-entrant magnetoelectric transition in honeycomb $Fe_{4}Nb_{2}O_{9}$
利用角分辨X射线衍射和拉曼光谱测量对$Fe_4Nb_2O_9$进行了详细的高压研究。我们发现从周围的三角相的单斜相高于8.8 GPa的结构转变。假设结构转变是由$Nb-O_6$八面体的大变形驱动的，如从X射线衍射分析和$Nb-O_6$八面体呼吸拉曼模式的大压力依赖性所见。拉曼模式的异常行为和增加的声子寿命在相变压力表明三角顺磁相的单斜反铁磁状态8.8 GPa以上。低频电子贡献的扩散散射率的降低与高频电子响应强度的降低的结果相矛盾，并且排除了绝缘体到金属转变的现象。相反，拉曼模式的强度的增强直到约8.8 GPa指示样品的铁电极化的大的变化，指示在$Fe_4Nb_2O_9$中的压力诱导的重入磁电效应。
2021-12-24 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure x-ray diffraction study of SrMoO4 and pressure-induced structural changes
利用角色散X射线衍射研究了在25 GPa压力下SrMoO 4的结构。在12.2（9）GPa下观察到白钨矿结构的环境相到单斜的富铝尖晶石相的相变，晶胞参数a = 5.265（9）A，b = 11.191（9）A，c = 5.195（5）A，β = 90.9，Z = 4。在相变时没有明显的体积塌陷。未观察到额外的相变，并且在释放压力时恢复初始相，这意味着所观察到的结构修饰是可逆的。报道的过渡似乎是一个铁弹二阶变换产生的结构，是一个单斜畸变的低压相和以前观察到的化合物同构SrMoO 4。提出了一种可能的转变机制，并根据现有的数据和朗道理论讨论了它的性质。最后，报告了状态方程和研究晶体的各向异性压缩性的Sr-O和Mo-O键的压缩方面进行了讨论。
2007-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Reversible phase transition in laser-shocked 3Y-TZP ceramics observed via nanosecond time-resolved X-ray diffraction
亚稳四元氧化锆的高压相稳定性仍有争议。利用纳秒时间分辨X射线衍射直接研究了Y_2O_3（3mol%）稳定的四元氧化锆陶瓷在激光冲击压缩下的相变动力学。马氏体相变的单斜相，这是在环境压力和室温下的纯氧化锆的稳定相，已被观察到在5 GPa压缩20 ns内没有任何中间体。该单斜相在压力释放期间回复到四斜相。结果表明，由于添加Y_2O_3的稳定效果是否定的压缩下的剪切应力。
2011-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio studies of phonon softening and high pressure phase transitions of alpha-quartz SiO2
采用密度泛函微扰理论计算了α-石英的弹性性质和声子色散关系，研究了α-石英的弹性性质和声子色散关系随体压、单轴压和非流体静压的变化。计算的状态方程，弹性常数和声子频率被发现与现有的实验数据吻合得很好。当压力大于32 GPa时，（1/3，1/3，0）K点声子模变软。在相同的压力下，玻恩稳定性准则的研究表明，该结构是机械不稳定的。声子和弹性软化与石英的高压相变和非晶化有关，这些研究表明，在非流体静力学条件下，平均相变压力降低。单轴压力的应用，在K点不稳定性附近的石英晶体后的单斜C2结构转变的结果。这种结构介于石英和硅镁石之间，三分之二的硅原子处于八面体配位，而其余的硅原子保持四面体配位。这种新的单斜C2多晶型的二氧化硅，这是发现在环境条件下是亚稳定的，可能是几个竞争的密集形式的二氧化硅含有八面体配位的硅之一。讨论了高压铁弹相在硅中引起压力诱导非晶化的可能作用。
2006-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and theoretical investigations on ThGeO4 at high pressure
在这里，我们报告的角度色散X射线衍射实验进行ThGeO 4高达40 GPa和总能量密度功能理论计算的综合结果。在11 GPa压力下，锆型ThGeO 4发生了相变，转变为四角白钨矿结构。第二个相变的单斜M-fergusonite型被发现超过26 GPa。在环境压力下在白钨矿相中结晶的样品中观察到了相同的转变。没有额外的相变或分解的ThGeO 4的证据已被检测到高达40 GPa。单斜高压相的晶胞参数为a = 4.98（2）A，b = 11.08（4）A，c = 4.87（2）A，β = 90.1（1），Z = 4（28.8GPa）。白钨矿-辉砷铅矿的转变是可逆的，而锆石-白钨矿的转变是不可逆的。通过实验和计算，得到了不同相的室温状态方程。根据Th-O键和Ge-O键的微分压缩性讨论了所研究晶体的各向异性压缩性。
2010-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal structure of phase III of solid hydrogen
计算出具有$P6_122$对称性的固体分子氢的六方结构在低于约200 GPa时比先前确定为相III的最佳候选者的单斜$C2/c$结构更稳定。我们发现，核量子和热振动的影响在$P6_122$的稳定中起着核心作用。$P6_122$和$C2/c$的结构非常相似，它们的拉曼光谱和红外光谱数据与实验符合得很好。然而，我们的计算表明，六方$P6_122$结构比$C2/c$结构在低于约200 GPa的压力下提供与可用的X射线衍射数据更好的一致性。我们认为，两个相III样的结构可能会在高压下形成，六方$P6_122$低于约200 GPa和单斜$C2/c$在较高的压力。
2016-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Supporting Material for: Superionicity and Polymorphism in Calcium Fluoride at High Pressure
在这份补充文件中，我们解释了我们的从头计算密度泛函理论计算和晶体结构的压力下进行的CaF 2搜索的细节。我们还计算了立方萤石相Frenkel对缺陷的形成能与P的关系，以及预测的高温单斜P2_1/c相的振动声子谱和结构数据。压缩SrF 2和BaF 2的计算焓能量。
2014-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Exotic stable calcium carbides: theory and experiment
众所周知，压力引起原子和化学键性质的深刻变化，导致许多不寻常材料的形成。在这里，我们系统地探讨所有稳定的电石在压力从环境到100 GPa使用可变组成的演变结构预测。我们发现Ca_5C_2、Ca_2C、Ca_3C_2、Ca_C、Ca_2C_3和Ca_2C_2在相图上都有稳定场。其中，Ca 2C和Ca 2C 3是首次通过高压实验成功合成的，其结构与理论预测具有良好的对应性。特别重要的是Ca 2C的以碱为中心的单斜相（空间群C2/m），一种带有带负电荷的钙原子层的准二维金属，以及带有Z字形C4基团的CaC的原始单斜相（空间群P21/c）。有趣的是，强间隙电荷本地化被发现在结构中的R-3 m-Ca 5C 2与半金属行为。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Effects of external magnetic field and hydrostatic pressure on magnetic and structural phase transitions in Pr0.6Sr0.4MnO3
研究了静压对多晶Pr0.6Sr0.4MnO3的磁化强度随温度变化的影响，以及磁场对多晶Pr0.6Sr0.4MnO3线性热膨胀的影响。在这种单相化合物中，分别报道了TC和TS周围的正向和反向磁热效应[D。V. M. Repaka等人，112，123915（2012）]。热膨胀在零磁场下TS处突然减小，但在7 T下在相同温度下转变为突然增大，我们将其解释为磁场诱导的结构从低体积单斜（I2/a对称性）转变为高体积正交（Pnma对称性）相的结果，这与零磁场中已发表的中子衍射研究相一致。虽然外部磁场不改变TS，应用的静水压力P = 1.16 GPa的移动磁异常在TS向高温。低温异常的压力漂移（Δ TS = 27K）是铁磁居里温度（Δ TC = 3K）的9倍。我们的研究结果表明，虽然静水压力稳定的低温单斜相的正交相的牺牲，磁场有相反的效果。
2018-04-21 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure neutron study of the morphotropic PZT: phase transitions in a two-phase system
在压电陶瓷中，相边界附近的相稳定性随应力和温度的变化起着核心作用。本研究致力于经典的压电，锆钛酸铅（PZT）陶瓷的组成Pb（Zr $_{0.54}$ Ti $_{0.46}$）O $_3$在富Zr侧的准同型相界的压电性的内在和外在的贡献是显着的。用高压中子粉末衍射技术研究了该两相体系（室温下菱形$R3c$+单斜$Cm$，压力大于1 GPa时$R3c+P4mm$）的压力变化。实验表明，施加压力有利于$R3c$相，而$Cm$相连续转变为$P4mm$，这是有利于在高温下，由于竞争熵项。$Cm\rightarrow R3c$相变是不连续的。这种转变对非本征压电性有贡献。揭示了对固有压电性的一个重要贡献：由压力引起的$B$阳离子（Zr和Ti）相对于氧阴离子的大位移。高于600 K时，发生了向立方相的相变。竞争项之间的平衡决定了相边界的曲率。高压实验后，菱面体相的量大于最初的量，这表明在相边界的富Zr侧，单斜相是亚稳的。
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Study of pressure-induced amorphization in sulfur using \textit{ab initio} molecular dynamics
我们报告了从头算恒压分子动力学模拟硫压缩导致的结构转变和压力诱导的非晶化的结果。从S $_8$环分子组成的正交S-I相开始，我们发现在室温和20 GPa的压力下，有一半的分子形成不同的构象，转变为单斜相。进一步压缩后，单斜相经历压力诱导的非晶化成非晶相，与实验一致。我们研究的非晶化过渡的动力学和调查的单斜相的分子内和分子间的距离的演变，以提供一个微观的洞察到环的解体过程，导致非晶化。在无定形形式，我们研究的结构特性，并讨论其关系到实验发现的无定形形式和潜在的晶体相以及。我们发现的无定形形式似乎对应于实验观察到的低密度无定形形式。
2014-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
New high-pressure phase of HfTiO4 and ZrTiO4 ceramics
研究了高压对单斜晶系HfTiO_4和ZrTiO_4晶体结构的影响。我们发现，这些陶瓷的可压缩性是高度非各向同性的，是最可压缩的b轴。此外，a轴被发现有一个小的和负的压缩性。在2.7 GPa（10.7 GPa），我们发现了HfTiO 4（ZrTiO 4）的结构相变的开始，共存的低压和高压相在一个广泛的压力范围。新的高压相具有单斜结构，其涉及Ti-O配位的增加和晶胞体积的崩塌。还确定了低压相的状态方程。
2010-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure tuning the Jahn-Teller transition temperature in NaNiO$_2$
NaNiO $_2$是由NaO $_6$和Jahn-Teller活性NiO $_6$共边八面体的交替层组成的层状材料。在环境压力下，在$\sim$ 465 K和$\sim$ 495 K之间，它经历了从单斜晶系到菱形结构的广泛相变，这与长程轨道有序的丧失有关。在这项工作中，我们提出了粉末状的NaNiO $_2$作为压力和温度的函数从环境压力到$\sim$ 5 GPa之间的290 K和490 K的中子粉末衍射研究的结果。290 K和460 K等温压缩保持在单斜相的最大压力研究，而490 K等温线是混合相的。用$B=113(1)$ GPa拟合了二阶Birch-Murnaghan状态方程。在490 K时，随着压力的增加，Jahn-Teller畸变相的比例从0.71（2）GPa时的67.8（6）%增加到4.20（6）GPa时的80.2（9）%。利用这一观测结果，结合490 K下从5.46（9）GPa到0.342（13）GPa的中子衍射测量，我们表明Jahn-Teller转变温度随压力增加而增加。我们的结果被用来提出一个结构的压力-温度相图NaNiO $_2$。据我们所知，这是第一个衍射研究的压力对Jahn-Teller转变温度的影响，在材料与边缘共享Jahn-Teller扭曲八面体，和第一个可变压力的研究JT活性边缘共享镍酸盐。
2022-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Driven Structural Phase Competition and Functional Response in Layered LiInP2S6
University of Rochester（罗切斯特大学）；Stanford University（斯坦福大学）
通过第一性原理计算，研究LiInP2S6三种多型体在压力下的结构相变，发现单斜C2/c相在约0.38 GPa转变为三角P-31c层内相，且电子和光学性质在相变时显著变化。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Study of Electronic and Dielectric Properties of ZrO2 and HfO2
使用超软赝势的密度泛函理论，我们以前研究的结构和电子特性的低压（立方，四斜晶系，单斜晶系）相的ZrO 2和HfO 2，为了阐明声子模式，玻恩有效电荷张量，特别是在这些阶段的晶格介电响应。现在，我们通过对两个高压正交相进行类似的计算，并通过提供所有多晶型物的态密度和带隙信息，扩展了以前的工作。我们的结果表明，电子结构和介电响应是强烈的相位相关。特别是，单斜相的ZrO2和HfO2被发现有一个强烈的各向异性的介电张量和一个相当小的取向平均（ε_0）相比，其他两个低压阶段。我们的计算表明，ε_0在正交相中甚至更小。
2003-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic compression in the high pressure regime of pure and Cr-doped vanadium dioxide
我们目前的结构研究V $_{1-x}$ Cr $_x$ O $_2$（纯，0.7%和2.5%的Cr掺杂）化合物在室温下在金刚石压砧单元的压力高达20 GPa，使用同步辐射X射线粉末衍射。所有的样品研究表明，持久性的单斜$M_1$对称性之间的4和12 GPa。在12 GPa以上，单斜$M_1$对称性改变为同构的$M_x$相（空间群$P2_1/c$），其中$M_{1}$相的$c$平面的晶格压缩具有显著的各向异性。这种行为可以被调和调用的压力引起的电荷离域。
2012-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Landau theory applied to phase transitions in calcium orthotungstate and isostructural compounds
从自发应变的角度分析了CaWO 4和相关白钨矿结构正钨酸盐中压力驱动的四方到单斜相变。根据我们以前的高压X-射线衍射结果和朗道理论，建议白钨矿到辉砷铋矿的转变是二级性质。
2006-11-23 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phase diagram, structural transitions, and persistent non-metallicity of BaBiO$_3$: theory and experiment
BaBiO $_3$是一种混合价态的钙钛矿，其通过Bi价（和Bi-O键）反折或CDW畸变逃离金属态，导致在零压力下具有0.8 eV的间隙的半导体。然而，在高压下结构和电子性质的演变在很大程度上是未知的。人们可能希望，压力可以减少双离子化，使两个Bi离子相等，使系统更接近金属性甚至超导性，例如在环境压力下金属掺杂时所达到的。我们解决了高压相图的原始BaBiO $_3$从头算DFT计算的基础上GGA和混合泛函结合晶体结构预测方法的基础上进化算法，分子动力学和metadaptics。从0到50 GPa的计算相图表明，原始BaBiO $_3$抵抗在压力下的金属化，而不是在室温下经历结构相变，从单斜\textit{I2/m}到近四重\textit{P-1}在7 GPa，可能到单斜\textit{C2/m}在27 GPa，和三斜\textit{P1}在43 GPa。值得注意的是，所有这些阶段维持，实际上增加了两个Bi相邻的网站和他们的Bi-O键，并在所有情况下，除了半金属\textit{C2/m}，相关的绝缘字符的不等价性。然后，我们提出了高压电阻率数据，一般证实了这些结果，并表明绝缘字符持续至少高达80 GPa，这表明\textit{C2/m}阶段可能是一个人工制品的小计算单元。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of structural and elastic properties of monoclinic Ba$_2$P$_7$X (X $=$ Cl, Br, I) Zintl Salts compounds
采用基于广义梯度近似下密度泛函理论的赝势平面波（PP-PW）方法，研究了Ba $_{2}$ P $_{7}$ X（X=Cl，Br，I）（BaP卤化物）Zintl化合物的结构和弹性性质.计算的晶格常数和内部参数与文献报道的实验结果符合得很好。在本文中，我们提出了一个调查的结构参数和弹性常数作为静水压力的函数的相对变化。利用Voigt、Russ和Hill近似，从$C_{ij}$中估算了单晶和多晶相的各向同性弹性模量及其相关性质，包括体积模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比、弹性各向异性指数、Pugh脆塑性指标、弹性波速度和德拜温度。两种不同的方法已被用来研究这些化合物的弹性各向异性。
2019-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for pressure induced polarization rotation, octahedral tilting and reentrant ferroelectric phase in tetragonal (Pb0.5Bi0.5)(Ti0.5Fe0.5)O3
尽管四元PbTiO 3在压电换能器工业中具有重要的技术意义，但其高压行为作为两种完全不同的情况是相当有争议的，包括压力诱导的（1）准同型相界（MPB）样结构转变，伴随着铁电极化矢量的旋转，以及（2）反铁畸变（AFD）相变，随后出现折返铁电相，在最近的理论和实验研究中已经提出。我们试图解决这些争议，通过高分辨率的同步辐射X-射线衍射研究的压力引起的相变在四相的改性PbTiO 3组合物含有50%的BiFeO 3，其中BiFeO 3被添加到提高AFD不稳定性的PbTiO 3。本文首次提出了在中等压力pc_（1 ~2.15）GPa下AFD相变的特征超晶格反射的实验证据，与方案（2）基本一致，但高压铁电相属于单斜空间群C_c，而不是方案（2）中预测的四斜空间群I_4cm。其允许铁电极化矢量按照方案（1）旋转。结果表明，在p < 7 GPa时，Cc相的单斜畸变角和铁电极化随压力的增加而减小，但在p <2 ~ 7 GPa时，Cc相的单斜畸变角和铁电极化随压力的增加而增加，这是由于Cc-Ⅰ向Cc-Ⅱ的相变，类似于MPB体系中的MA（apc> bpc ~ cpc）向MB（apc< bpc ~ cpc）的相变。我们还表明，八面体倾斜提供了一个有效的机制，容纳压力引起的体积减少的稳定的重入铁电相CC-II。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci
High pressure structural, electronic, and optical properties of polymorphic InVO4 phases
本文采用投影缀加波方法对多晶型InVO $_4$相进行了详细的密度泛函理论计算。从正交\emph{(Cmcm)}到单斜\emph{(P2/c)}结构的一级结构相变发生在5.6 GPa附近，伴随着16.6 $\%$的大体积坍塌，这与先前报道的实验数据一致。这种转变也导致钒原子的配位数从4增加到6。计算的平衡和高压结构性能的两个InVO $_4$阶段，包括晶胞参数，状态方程，和体积模量，是在良好的协议与现有的实验数据。此外，可压缩性被发现是高度各向异性和\emph{b}轴是更可压缩比其他两种结构。计算了这两个相的电子能带结构，发现正交和单斜InVO $_4$的带隙分别为4.02和1.67 eV，在线性增广平面波方法中实现的Tran-Blaha修正的Becke-Johnson势内。我们进一步研究了这两种结构的光学性质，如介电函数，折射率和吸收光谱。从这些结果的含义，它可以提出，高压InVO $_4$相可以是更有用的比正交相的光催化应用。
2016-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of a novel monoclinic carbon allotrope
在\emph{ab-initio}的最小跳跃结构搜索过程中发现了一种新的具有$P2/m$对称性的碳的同素异形体，我们称之为$M10$ -碳。这种结构被预测在高于14.4 GPa的压力下比石墨更稳定，并且纯粹由$sp^3$键组成。它具有很高的体积模量，几乎和金刚石一样硬。模拟的X射线衍射图的比较表明，从冷压缩石墨的实验结果有很好的协议。
2012-02-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Crystal structure of solid Oxygen at high pressure and low temperature
本文介绍了在低温和10 GPa压力下对固体氧进行X射线衍射的实验结果，通过仔细的样品制备和240 K左右的退火处理，获得了非常好的正交δ相的衍射花样。该相在低温下是稳定的，与最近的一些数据相反[Y. Akahama等人，Phys.Rev.B64，054105（2001）]，并且随着压力降低转变成单斜相，其被确定为低压α相。晶格参数的不连续变化，以及所观察到的α相的亚稳性增加的压力表明，转变是一级的。
2001-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Characterisation of precipitates formed in high-pressure torsion treated Mg-3.4at.%Zn alloy
对一种Mg-Zn合金在室温下进行高压扭转变形后的显微组织分析表明，即使不进行变形后热处理，也会出现细小的析出相。小角X射线散射检测一次旋转后半径在2.5-20 nm之间的沉淀物，20次旋转后粒度或体积分数几乎没有增加。高分辨率电子显微照片鉴定了三次旋转后的单斜Mg $_4$ Zn $_7$相和20次旋转后的MgZn $_2$相的晶界沉淀物。
2014-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nonhydrostatic pressure on the superconducting kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
该研究通过高压X射线衍射和密度泛函计算，发现非静水压下CsV$_3$Sb$_5$在10 GPa以上发生六方到单斜的结构相变，并揭示层间Sb-Sb键导致的费米面重构是超导重现的关键机制。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure induced high-spin to low-spin transition in FeS evidenced by x-ray emission spectroscopy
本文报道了用高压同步辐射X射线发射光谱技术观察到的压力诱导的FeS高自旋到低自旋的转变。FeS的Fe K $β$发射光谱中低能伴体的消失证明了这种转变。此外，相变是可逆的，并且与从磷化锰类相到单斜相的结构相变密切相关。这项研究为研究压力下材料的电子特性提供了新的机会。
1999-02-22 cond-mat.mtrl-sci
An \textit{ab initio} study of magnetic structure transitions of FePS$_3$ under high pressure
最近的实验工作表明，FePS $_3$经历了从$C2/m$（$β\sim107^{\circ}$）到$C2/m$（$β\sim90^{\circ}$）在$6$ GPa，然后到金属$P\bar{3}1m$在$14$ GPa的相变，与磁有序波矢量从$k=(01\frac{1}{2})$ $k=(010)$在$2$ GPa和短程磁序伴随着绝缘体-金属转变。通过保留$ab \ initio$计算中的磁点群，我们得到以下结果：（1）成功地再现了$1.2$ GPa下的第一次磁结构跃迁，并简要讨论了Hubbard U参数对这一跃迁的影响。这种等构转变导致布里渊区由基心单斜向原始单斜转变，以及间接带隙向直接带隙的转变。(2)在相邻层移动之前，Fe-S八面体围绕$0.5^\circ$通过$[001]$轴旋转。(3)预测相邻层之间的移位发生在$10.0$ GPa处，并且反转$d_{x^2-y^2}$和$d_{xy}$之间的能量顺序。(4)在绝缘体-金属转变过程中，Fe-S键长突然减小到$2.20$键长，同时磁矩消失。我们的工作表明了磁结构对称性在磁系统压力诱导相变中的重要性。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Metallic and semimetallic states of molecular crystalline hydrogen at high pressures
在密度泛函理论的框架下，采用从头算分子动力学方法，研究了100，K下晶态氢分子的结构和电子性质.计算了压强、对关联函数和能带结构。在302- 626 GPa的压力范围内，观察到分子晶体氢从半导体态到半金属态和金属态的跃迁。在低于361.GPa的压力下，具有C2/c结构的分子晶体是具有间接带隙的半导体.在361 - 527“，GPa压力范围内，单斜C2/c晶格的能带结构具有部分未占据价带和部分占据导带的特征半金属轮廓。当压缩到544 GPa以上时，结构从单斜C2/c转变为斜方Cmca，并伴随着直接能隙值的急剧下降（超过两个数量级），这是所得结构的金属导电性的指示。金属态是亚稳态的，并且在高达626 GPa的压力下存在。
2022-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Experimental and theoretical study of SbPO4 under compression
SbPO 4是一种复杂的单斜层状材料，其特点是Sb的非成键孤电子对（LEP）活性很强，强阳离子LEP导致沿a轴堆积形成层，并通过弱Sb-O静电相互作用连接。事实上，Sb与O的4重配位类似于P-O配位，尽管两种元素之间的离子半径和电负性差异很大。在这里，我们报告了一个联合的实验和理论研究的结构和振动特性的SbPO 4在高压下。我们发现，SbPO 4不仅是最可压缩的磷酸盐，但也是最可压缩的ABO 4家族的化合物之一。此外，它具有相当大的各向异性压缩行为，最大压缩发生在靠近a轴的方向上，并且由LEP和弱层间Sb-O键的压缩控制。沿a轴的强压缩导致3GPa以上的单斜晶体结构的细微改变，从2D材料变为3D材料。此外，在9 GPa以上观察到可逆压力诱导相变的开始，其在20 GPa以上完成。我们认为高压相是原单斜相的三斜畸变。对SbPO 4的压缩机理的理解有助于理解这种层状化合物的离子嵌入和催化性能的重要性。
2021-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Phase Stability in Ferroelectric Bismuth Titanate: A First Principles Study
关于铁电氧化物铋钛的结构的实验数据表明有两种不同的结构，即正交和单斜。我们已经进行了密度泛函理论（DFT）为基础的第一性原理计算，以确定钛酸铋的基态结构，根据实验观察到的单斜和正交相的Bi4Ti3O12。这两个相都被优化到零压力，并且对于具有空间群B2cb的结构，晶格参数被确定为a = 5.4370 Ang，b = 5.4260 Ang，c = 32.6833 Ang和Z = 4，并且a = 5.4289 Ang，b = 5.4077 Ang，c = 32.8762 Ang，b = 90.08度，Z = 4，空间群为B1a1。静态和动态计算表明，单斜结构为基态结构，空间群为B1a1。值得注意的是，这两种结构的能量的小差异可能是实验观察到任何一种结构背后的因素。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Structural study of alfa-Bi2O3 under pressure
本文报道了高压下单斜晶系氧化铋（α-Bi_2 O_3）结构性质的实验和理论研究。合成和矿物铋矿粉末样品已被压缩到45 GPa和它们的状态方程已确定与角色散X射线衍射测量。实验结果也进行了比较，建议低于10 GPa的几个相变的可能性的理论计算。然而，实验表明，只有压力引起的非晶化之间的15和25 GPa，这取决于样品的质量和偏应力。非晶相已被跟踪到45 GPa和它的性质进行了讨论。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Thermal and mechanical properties and the structural phase transition under pressure in $A$In$_2$As$_2$ ($A$ = Ca, Sr, Ba)
本文通过焓、声子谱和群论方法系统研究了AIn2As2在压力下的结构相变，揭示了压力对其力学各向异性、脆韧转变、负泊松比及热学性质的影响，为热电拓扑候选材料AIn2As2的稳定相选择与热力学研究提供了理论依据。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Raman and first-principles study of the pressure induced Mott-insulator to metal transition in bulk FePS$_3$
最近发现的一类基于过渡金属磷三硫属化物的二维材料具有反铁磁基态，在自旋电子学中具有潜在的应用。其中，FePS $ _{3} $是带隙为$\sim$ 1.5eV的莫特绝缘体。这项研究使用拉曼光谱以及第一性原理密度泛函理论分析研究了其结构和电子性质在压力下的稳定性。拉曼光谱揭示了两个相变在4.6 GPa和12 GPa标记的模式频率和对称允许模式的数目的压力系数的变化。FePS $_3$在4.6 GPa下从带隙为1.54 eV的环境单斜C2/m相转变为另一个单斜C2/m（带隙为0.1 eV）相，随后在12 GPa下又转变为金属三角P-31 m相。我们的工作补充了最近报道的高压X射线衍射研究。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure structural and lattice-dynamics study of Yttria-Stabilized Zirconia
Guangdong Technion-Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步加速器）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）
本研究通过高压XRD和拉曼光谱结合分析，揭示了YSZ在高压下的结构转变机制，发现压力促进高对称结构形成，并通过消除单斜相实现材料结构优化。
2026-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Superionicity and Polymorphism in Calcium Fluoride at High Pressure
我们提出了一个相结合的实验和计算的第一性原理研究的超离子和结构性质的CaF 2在高P-T条件。我们观察到一个异常的超离子行为在低磷萤石相，包括在正常->超离子临界温度的压缩降低。这种意想不到的效果可以解释的P-诱导软化的区域边界$X$声子，其中涉及专门氟位移。此外，我们发现，超离子导电性是不存在的高P cotunnite相。相反，超离子性发展在一个新的低对称性高T相，我们确定为单斜（空间群P2_1/c）。我们讨论了观察这些有趣的现象在相关的同构材料的可能性。
2014-09-18 cond-mat.mtrl-sci
