Multiferroic CuCrO2 under High Pressure: In-Situ X-Ray Diffraction and Raman Spectroscopic Studies
用原位X射线衍射和拉曼光谱研究了铜铁矿化合物CuCrO_2在23.2和34 GPa压力下的压缩行为。X射线衍射数据表明,周围菱面体结构的稳定性高达~ 23 GPa。材料在轴向压缩中表现出大的各向异性,c轴压缩系数c= 1.2610-3(1)GPa-1,a轴压缩系数a= 8.9010-3(6)GPa-1。我们的XRD数据显示衍射峰的不可逆加宽。压力体积数据当拟合到三阶Birch-Murnaghan状态方程时给出体积模量值,B 0 = 156.7(2.8)GPa,其压力导数B 0 '为5.3(0.5)。拉曼测量中观察到的所有振动模式都显示出压力硬化。在~24 GPa出现了一个新的模,表明化合物发生了结构相变。我们的XRD和拉曼光谱的结果表明,CuCrO 2在压缩下可能会转变为有序的岩盐型结构。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and pressure evolution of the crystal structure of Ax(Fe1-ySe)2 (A = Cs, Rb, K) studied by synchrotron powder diffraction
Cs0.83(Fe0.86Se)2的变温同步辐射粉末衍射表明,在216°C附近,随着Fe空位的无序化,出现了一级I4/m到I4/mmm的结构转变。在过渡过程中观察到的不可逆性可能与插入的碱原子的流动性有关。Cs0.83(Fe_(1-ySe))_2、Rb0.85(Fe_(1-ySe))_2和K0.8(Fe_(1-ySe))_2(y ~ 0.14)的压变同步粉末衍射表明,在120 kbar的压力下,存在I_4/m超结构反射。这可能表明Fe空位的有序性在超导态和非超导态都存在。
2011-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Lifshitz transition in NbP: Raman, x-ray diffraction, electrical transport and density functional theory
我们报告的高压拉曼,同步X射线衍射和电输运的Weyl半金属铌磷和钽的研究与第一性原理密度泛函理论(DFT)分析。NbP的一阶拉曼模式的频率硬化与压力的增加,并表现出一个斜率的变化在P $_c$ $\sim$ 9 GPa,其电阻率表现出最小值在P $_c$。在P $_c$处,NbP的体积模量随压力变化,从207 GPa变化到243 GPa。使用DFT计算,我们表明,这些异常与压力诱导的Lifshitz转变,其中涉及的电子和空穴口袋在其电子结构的外观。与此相反,TaP和DFT计算的拉曼和同步X射线衍射实验的结果表明,TaP是相当强大的压力下,不进行任何相变。
2017-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced quenching of planar rattling in Cu$_{10}$Zn$_{2}$Sb$_{4}$S$_{13}$ studied by specific-heat and x-ray diffraction measurements
本文用比热和X射线衍射方法研究了压力对黝铜矿Cu $_{10}$ Zn $_{2}$ Sb $_{4}$ S $_{13\,}$(CZSS)和Ⅰ型包合物Ba $_{8}$ Ga $_{16}$ Sn $_{30\,}$(BGS)振动的影响。通过施加压力$P$,CZSS的拍击能量最初减小,并且对于$P$ $\textgreater$ $1$ GPa急剧增加。相比之下,BGS的能量随着$P$单调增加到6.5 GPa。压力依赖的比热和X射线衍射的分析表明,在CZSS的S $_{3}$三角形的Cu原子的面外的嘎嘎声源于化学压力,不同于在一个超大的笼BGS的偏心位置之间的Ba离子的嘎嘎声。当$P$进一步增加到2 GPa以上时,CZSS中的嘎嘎声停止,这表明铜原子逃离了S $_{3}$三角平面。
2020-09-11 cond-mat.mtrl-sci
High pressure anomalies in exfoliated $MoSe_2$: Resonance Raman and X-ray diffraction studies
对液体剥离法制备的3-4层$MoSe_2$进行了详细的高压共振拉曼光谱($RR$)和X射线衍射($XRD$)研究。环境$XRD$图案和$RR$光谱的分析表明存在三斜相以及其母六方相。主要拉曼模式的压力演化及其半峰全宽($FWHM$)分别在约13 GPa和33 GPa处显示出斜率变化。在约13 GPa下观察到减压($H$)相对于欧拉应变($f_E$)的线性行为的斜率变化。在相同压力下,$E_{2g}^1$和$A_{2u}^2$模式的$FWHM$值中的最小值指示电子拓扑转变($ETT$)。在33 GPa以上,样品完全转变为三斜结构,这表明应变在二维材料的结构和电子性质中的重要性。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Revisiting the magnetic structure of Holmium at high pressure: a neutron diffraction study
本研究通过低温高压中子衍射实验发现,金属钬在8 GPa下保持六方密排对称性且不存在铁磁态,其螺旋磁结构可用磁超空间群形式体系完整描述,结果与已有磁化实验一致。
2023-05-19 cond-mat.mtrl-sci
High Pressure X-Ray Diffraction Study of UMn2Ge2
锗化铀锰(UMn_2Ge_2)在室温下为体心四面体ThCr_2Si_2结构,空间群为I_4/mmm,a = 3.993A,c = 10.809A。利用能量色散X射线衍射研究了UMn_2Ge_2在金刚石压砧中的压缩行为。在26 GPa的静态压力下对样品进行了研究,在~ 16.1 GPa的压力下观察到可逆的结构相变。在12.4GPa下测定了晶胞参数,用Murnaghan状态方程很好地再现了晶胞体积的计算结果,K 0 = 73.5GPa,K' = 11.4。16.0 GPa以上高压相的结构非常复杂,具有非常宽的谱线,并且不能用现有的仪器分辨率明确地确定。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure investigations of CaTiO3 up to 60 GPa using X-ray diffraction and Raman spectroscopy
在这项工作中,我们研究了钛酸钙(CaTiO 3- CTO)使用X射线衍射和拉曼光谱分别高达60和55 GPa。这两个实验表明,正交Pnma结构保持稳定的最高压力测量,在矛盾的从头计算预测。压缩数据与二阶Birch-Murnaghan状态方程的拟合得到体积模量K 0为181.0(6)GPa。正交畸变被发现略有增加的压力,在协议与以前的实验在较低的压力和压力下的钙钛矿的演变的一般规则。高压偏振拉曼光谱也使我们能够澄清CTO的拉曼模式分配,并确定对应于八面体的刚性旋转,A-阳离子位移和Ti-O键拉伸的模式。拉曼签名,然后讨论的压缩机制。
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci
High pressure synthesis of FeO-ZnO solid solutions with rock salt structure: in situ X-ray diffraction studies
首次用X射线衍射和同步辐射研究了FeO-ZnO体系在4.8 GPa和1300 K温度下的化学相互作用。在750 K以上,观察到FeO和ZnO之间的化学反应,导致岩盐(rs)Fe 1-xZnxO固溶体(0.3 \leq x \leq 0.85)的形成。原位测量了这些固溶体的晶格参数随压力下温度的变化,并计算了相应的热膨胀系数。
2011-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Full optical responses of one-dimensional metallic photonic crystal slabs
我们揭示了典型的半微米周期的一维金属光子晶体平板(MPhCS)的反射、透射和衍射等线性光学响应。本文利用散射矩阵的形式,在不假设理想导电性的情况下,数值求解了深槽结构的麦克斯韦方程组,获得了较高的精度。我们验证特性的光学性能,如近乎完美的传输和反射。此外,我们提出了大的反射衍射,并表明,在衍射通道是开放的能量范围内,在MPhCS中的光子态起源于表面等离子体激元。
2005-11-15 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure synthesis of MnO-ZnO solid solutions with rock salt structure: in situ X-ray diffraction studies
首次采用X射线衍射和同步辐射研究了MnO-ZnO体系在4.8 GPa和1600 K温度下的化学相互作用。在750 K以上,观察到MnO和ZnO之间的化学反应,导致形成岩盐(rs)Mn 1-xZnxO固溶体(0.3 \leq x \leq 0.7)。在高压下原位测量了这些固溶体的晶格参数与温度的关系,并计算了相应的热膨胀系数。
2011-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Orthorhombic boron oxide under pressure: in situ study by X-ray diffraction and Raman scattering
在室温下,用同步辐射X射线衍射和喇曼散射原位研究了高压下硼氧化物的正交相PDMATHABMM_2 O_3。已经发现\b{eta} -B2 O3的体积模量为169(3)GPa,这与我们的从头计算很好地一致。在常压下测量了\b{eta} -B_2 O_3的拉曼光谱和红外光谱,将实验观察到的谱带与理论计算的谱带进行了归属,并进行了模式归属。根据Raman位移随压强的变化数据,结合状态方程数据,计算了实验观测到的所有Raman谱带的Grüneisen参数。合成了10 B同位素富集的\b{eta} -B_2O_3,研究了硼同位素取代对Raman光谱的影响。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Melting of tantalum at high pressure determined by angle dispersive x-ray diffraction in a double-sided laser-heated diamond-anvil cell
利用X射线衍射技术,在52 GPa和3800 K的压力下,在激光加热金刚石压砧(DAC)装置上研究了Ta的高温高压相图。在九种不同的压力下观察到熔化,熔化温度与先前的激光加热DAC实验非常一致,但与几种理论计算和先前的活塞-气缸装置实验相矛盾。一个小斜率的熔化曲线的Ta的估计(dTm/dP = 24 K/GPa,在1巴),并给出了这种行为的一个可能的解释。最后,得到了P-V-T状态方程,估算了热膨胀系数和体积模量随温度的变化关系。
2003-10-13 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
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
Suppression of Antiferroelectric State in NaNbO3 at High Pressure from In Situ Neutron Diffraction
我们报告的直接实验证据的反铁电顺电相变在压力下使用中子衍射在室温下在铌酸钠。发现顺电相稳定在8 GPa以上,其晶体结构已被确定为正交对称,空间群为Pbnm。确定了两个正交相的结构参数随压力的变化。我们还没有发现结构相变的证据,在2 GPa附近的文献中提出的基础上的拉曼散射实验,但是,在Nb-O-Nb键角的显着变化被发现在这个压力。晶格参数对压力的响应是强各向异性的,沿方向具有最大的收缩<100>。结构相变约8 GPa的正交应变和倾斜角的异常增加与R点(q= 1/2 1/2 1/2)。用从头算方法计算了NaNbO_3各相的焓,并能很好地预测其相变压力。
2012-10-16 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature and high-pressure apparatus aiming for synthesis of solid metallic hydrogen
80年前,人们就预测,在低温下将固态分子氢加压到高压,可以得到固态金属氢。此外,从理论上预测了固态金属氢在室温下具有超导电性。此外,令人惊讶的预测是,固体金属氢是一种亚稳金属,势垒为1 eV。该预测意味着固体金属氢即使在从高压释放后仍保持金属固相状态。冲击压缩合成液态金属氢。然而,为了在室温下在常压下获得金属氢,必须合成固体金属氢。理论预测,产生固态金属氢需要约500 GPa的超压。该压力接近金刚石砧座(DAC)可以产生的高压的极限。因此,很难通过使用DAC来合成金属氢。冲击压缩方法可以产生足够高的压力来合成金属氢。但这些方法都伴随着高温的产生,不可能合成固态金属氢。目前还没有确定的方法来合成固体金属氢。本文报道了一种新型的动态高压固体金属氢合成装置。我们表明,通过使用该装置,可以产生1TPa的高压,压力保持时间比传统的动态压缩方法长103至106倍。此外,我们表明,这种装置不伴随着高温的产生,不像传统的动态压缩方法,然后它是可能的,固体金属氢可能会合成这种装置。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci
The high-pressure alpha/beta phase transition in lead sulphide (PbS): X-ray powder diffraction and quantum mechanical calculations
用角色散X射线粉末衍射研究了PbS在6.8 GPa压力下的高压行为。实验伴随着密度泛函理论水平的第一性原理计算。通过结合这两种方法,可以获得岩盐型α-和高压β-PbS的弹性性质的可靠数据。可以确定β-PbS以CrB型(B33)结晶,空间群为Cmcm。可逆的铁弹性α/β转变是一级的。它伴随着约5%的大体积不连续性和两相共存区。沿着立方方向之一的{001}双层的滑动机制<110>支配相变,该相变可以根据经由公共子群的群/子群关系来描述,尽管其重构特性。原始单位晶胞的四倍表示布里渊区的δ线上的波矢量(0,0,π/α)。
2002-10-01 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure x-ray diffraction study on the structure and phase transitions of the defect-stannite ZnGa2Se4 and defect-chalcopyrite CdGa2S4
用X射线衍射法测量了闪锌矿衍生物ZnGa_2Se_4和CdGa_2S_4在金刚石压砧中压缩至23 GPa时的衍射峰。ZnGa_2Se_4在15.5 GPa压力下呈现出四斜方晶系缺陷结构(I-42 m),在15.5 ~ 18.5 GPa压力范围内低压相和高压相共存,高压相在23 GPa压力下保持稳定。在CdGa_2S_4中,我们发现缺陷型四角黄铜矿结构(I-4)在17 GPa下是稳定的。超过该压力,发生压力诱导的相变。在这两种材料中,高压相已被表征为缺陷立方NaCl型结构(Fm-3 m)。压力诱导相变的发生显然与所研究的半导体上阳离子无序的增加有关。此外,结果允许的轴向压缩性的评价和确定的状态方程为每个化合物。所得到的结果与以前报道的同构digallium sellenides。最后,在23个不同的闪锌矿相关的ABX 2和AB 2 X 4化合物的压力诱导的相变的系统研究表明,转变压力的增加作为阳离子半径和阴离子半径的化合物的比例增加。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phase and transition phenomena in ammonia borane NH3BH3 from X-ray diffraction, Landau theory, and ab initio calculations
用同步辐射粉末衍射技术研究了一种新型储氢材料氨硼烷NH_3BH_3在12 GPa高压和低温下的结构演化。在293 K和1.1 GPa以上,无序的I4 mm结构可逆地转变为新的有序相。根据衍射数据求解了其Cmc 21结构,并借助密度泛函理论计算对N、B原子的位置以及NH3、BH 3基团的取向进行了归属。群论分析确定了一个单一的两个组件的序参量,结合有序和原子位移机制,其中链接一个取向无序的母相I4毫米有序扭曲Cmc 21,Pmn 21和P21结构。我们提出了一个通用的相图NH3 BH 3,映射三个实验发现和一个预测(P21)相作为温度和压力的函数,以及相应的结构扭曲的演变。氨硼烷属于不适当的铁弹类,我们表明,温度和压力诱导的相变可以驱动到第二顺序。N-H的作用H-B氢键和其他分子间相互作用的稳定性的NH 3BH 3多晶型物进行了检查。
2009-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of pressure-induced structural phases in bulk black phosphorus: a combined x-ray diffraction and Raman study up to 18 GPa
本文报道了用同步辐射X射线衍射和拉曼光谱研究了压力在12.2 GPa和18.2 GPa下引起的块状黑磷的结构相变。最近,黑磷由于其独特的性质引起了人们的广泛关注,但在体相体系中,一些基本问题仍然是开放的。关于存在的拉曼光谱高于10 GPa,这不应该被观察到在一个元素简单的立方系统,我们提出了一个新的解释归因于一个关键的作用,在拉曼实验中发生的非流体静力学条件。最后,拉曼和XRD数据的综合分析使我们能够获得定量信息的存在和不同的结构相之间的共存程度从~5至~15 GPa。这一信息可以有一个重要的作用,在理论研究的压力引起的结构和电子相变的黑磷。
2018-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Boron phosphide under pressure: in situ study by Raman scattering and X-ray diffraction
在金刚石对顶砧装置上,利用X射线衍射和拉曼散射对立方磷化硼进行了原位研究。得到了B_0 = 174(2)GPa的体弹性模量,这与我们的从头算结果非常吻合。拉曼位移作为压力的函数的数据,结合状态方程数据,使我们能够估计锌的晶体结构的TO和LO模式的Grüneisen参数,γGTO = 1.16和γGLO = 1.04,就像在其他AIIIBV类金刚石相的情况下,γGTO > γGLO = 1。我们还建立了有效电光常数α的压力依赖性是导致TO和LO模的相对强度从0.1 MPa时的ITO/ILO ~0.25到45 GPa时的ITO/ILO ~2.5的强烈变化的原因,我们也发现实验和理论之间的良好一致性。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Processing-dependent Chemical Ordering in a Metallic Alloy Characterized via Non-destructive Bragg Coherent Diffraction Imaging
本研究利用非破坏性布拉格相干衍射成像技术,表征了不同热处理下Cu$_3$Au纳米晶体的化学有序性,发现有序度与应变分布及散射振幅空间分布相关。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
The effect of pressure in the crystal and magnetic structure of FeWO4
Institut Laue-Langevin(劳厄-朗之万研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Universitat de Valencia(瓦伦西亚大学)
研究了FeWO4在高压下的结构和磁性特性,发现压力未改变其空间群,但略微影响磁矩取向和奈尔温度,并建立了压力-体积方程。
2026-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Thermal dependence of the mechanical properties of NiTiSn using first-principles calculations and high-pressure X-ray diffraction
在这项工作中,我们的目标是研究温度对固体力学性能的影响。为此,我们引入了一种新的基于第一性原理的方法来获得NiTiSn,多功能Heusler化合物的弹性常数的热变化。同时,利用X射线衍射法测定了300 K下的等温体积弹性模量。计算和实验之间的一致性在实验误差条内,表明计算的准确性。用另外两种数值方法,给出了所有相关的结果,我们已经表明,NiTiSn保持其非常好的机械性能高达1500~K。特别是在700 ° K(热电应用的最佳工作温度)下,NiTiSn仍然是一种韧性和坚固的材料,使其成为存在大温度波动的应用的首选化合物。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Revisiting the pressure-induced phase transitions of Methylammonium Lead Bromide Perovskite
利用单晶与同步辐射粉末X射线衍射及光吸收,重新确定MAPbBr3高压相变序列、结构参数、体积模量与带隙演化机制。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of pressure induced amorphization of SnI4: a combined X-ray diffraction -- X-ray absorption spectroscopy study
本文采用Sn和I K边X射线吸收谱和粉末X射线衍射相结合的方法,在26.8GPa压力下对SnI_4的非晶化过程进行了实验研究。标准和反向Monte Carlo扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)精修证实了SnI 4四面体是基本结构单元,其通过约7至10 GPa的晶相I到晶相II的转变以及然后在20 GPa以上出现的非晶相中被保留。到目前为止,未开发的碘EXAFS揭示了非常丰富的信息,并证实了在26.8 GPa下,在非晶相中形成了接近2.85 π的碘碘短键。在结晶相-II中Sn的配位数增加似乎被排除,而四面体单元的变形通过使平均I-Sn-I角保持接近109.5°的平坦化进行。此外,我们提出的证据的影响的压力下竞争的几何和电子效应的Sn近边结构。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial pressure induced half-metallic ferromagnetic phase transition in LaMnO$_3$
我们使用第一性原理理论预测,单轴压缩应变的应用导致从反铁磁绝缘体的铁磁半金属相的LaMnO $_3$的过渡。我们确定Q2 Jahn-Teller模式作为驱动转变的主要机制,表明该模式可用于调整晶格,电荷和自旋耦合。沿[010]方向施加$\simeq$ 6 GPa的单轴压力激活向半金属$\textit{pseudo-cubic}$状态的转变。半金属性打开了在化学计量LaMnO $_3$化合物中产生巨磁阻的可能性,与最近观察到的使用静水压力的调查相比,在显著较低的压力下。
2016-02-25 cond-mat.mtrl-sci
New Insights into the Compressibility and High-Pressure Stability of Ni(CN)2 from Neutron Diffraction, Raman Spectroscopy and Inelastic Neutron Scattering
由在a-b平面中连接的正方形平面Ni(CN)4单元组成的四元Ni(CN)2的层状结构,沿着c轴没有真正的周期性,预期在施加压力时显示各向异性压缩。对多晶Ni(CN)2进行了高压中子衍射(弹性)和非弹性中子散射实验,以研究其可压缩性和稳定性。层内晶格参数没有表现出任何明显的变化与压力的增加到2.7千巴。在该压力值以上,观察到a的减小。c晶格参数缓慢下降到1 kbar,然后急剧下降到20 kbar。随着压力进一步增加到50 kbar,它没有显示出任何显著的变化。晶格参数对所施加压力的响应是强烈各向异性的,因为层间距(沿c轴)显示出比a-b平面显著更大的收缩。体积数据的实验压力依赖性在0-1 kbar的压力范围内拟合到1050(20)kbar的体积模量B 0,在1-50 kbar的范围内拟合到154(2)kbar。高压拉曼测量也支持1 kbar下晶格参数斜率的变化,这表明在1 kbar下发生了相变。这可能是由于Ni(CN)2层中CN有序性的变化引起的。拉曼测量,进行高达200千巴,突出了可能存在的第二个相变发生在约70千巴。我们的中子非弹性散射测量的声子谱的压力依赖性进行了高达2.7千巴,也支持在低压下发生的相变。
2015-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Hydrogen Sublattice and Proton Mobility in Copper Hydride at High Pressure
用高压核磁共振谱、X射线衍射和从头算研究了Cu 2 H和CuH的原子和电子结构。在40 GPa的压力下合成金属Cu 2 H,在90 GPa下合成半金属CuH,发现其稳定性高达160 GPa。实验和计算表明,在Cu 2 H中形成金属1H-亚晶格以及~10-7 cm 2/s的高1H迁移率。Cu 2 H和FeH数据的比较表明,偏离费米气体的行为,导电氢网络的形成和高1H迁移率可能是金属氧化物的共同特征。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Tin (Sn) at high pressure: review, X-ray diffraction, DFT calculations, and Gibbs energy modeling
Sn一元系统的评估。首先,文献上的相平衡,热力学性质,体积和相关的性质,和冲击压缩锡是彻底审查。其次,在57 GPa和730 K的压力和温度下,利用同步辐射X射线衍射在金刚石压砧室中研究了Sn系。获得了有关γ(I ~ 4/m ~(-3)m)和γ”(I ~ 4/m ~(-3)m)相的热稳定性和热膨胀系数的新信息。第三,密度泛函理论计算锡的六个同素异形相在实验中观察到的使用局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)功能。这种实验和理论相结合的研究为锡在30 - 70 GPa范围内显着的亚稳态性质提供了进一步的见解。最后,吉布斯能建模进行使用最近提出的Joubert-Lu-Grover模型,这是兼容的CALPHAD方法。特别强调的是放在讨论外推到高压和高温的体积和热力学性质。虽然热容量的描述在中等压力下是近似的,但所有可用的数据在高达2500 K(比锡的大气压熔点高5倍)和150 GPa(几乎是\b{eta} -Sn的标准体积模量的3倍)下都是接近的。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Physics-informed machine learning applied to the identification of high-pressure elusive phases from spatially resolved X-ray diffraction large datasets
针对空间分辨 XRD 大数据难以人工识别物相的问题,提出基于无监督聚类的物理信息分析框架,并用于揭示高压氢化铈的相分布。
2025-05-13 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
Metallic Hydrogen: Experiments on Metastability
在金刚石压砧室中,在5至83 K的温度下对分子氢进行加压。在足够高的压力下,估计在477到491 GPa之间,氢变成了金属,这是由它在近红外的反射率确定的,并符合德鲁德自由电子模型。然后,我们研究了金属氢的亚稳性预测。在5 K的温度下,逐步降低金属氢上的负载,直到压力为零。当降低载荷或压力时,样品明显转变为分子相并逃逸;样品孔关闭。我们估计这个压力是113到84 GPa。没有观察到金属氢在零压力下是亚稳态的。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
An In Situ Study of the Role of Pressure on Fe Recrystallization and Grain Growth during Thermomechanical Processing
本研究通过原位高能X射线衍射和主成分分析,量化了压力对铁再结晶和晶粒生长速率的影响,发现压力增加显著减缓微观结构演化。
2023-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Icosahedron Phase of Sodium at Terapascal Pressures
碱金属在高压下表现出意想不到的结构和电子行为。金属钠(Na)压缩到200 GPa导致具有双六方hP4结构的宽带隙绝缘体的稳定性。后hP4结构仍然未被探索,但它们对于解决Na还原为金属的压力问题很重要。在这里,我们报告的重入金属丰度的钠在非常高的压力为15.5兆帕斯卡(TPa),预测使用第一性原理结构搜索模拟。因此,Na在0.2-15.5 TPa的大压力范围内是绝缘的。Na在117-125 GPa的压力下具有oP 8结构,在1.75-15.5 TPa的压力下具有同样的oP 8结构。金属化的Na发生在形成一个稳定的和惊人的体心立方cI 24四面体结构组成的Na 12二十面体,每个住房在其中心约一个电子,这是不与任何Na离子。
2015-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Tungsten Oxide Nanoparticles using a Hydrothermal Method at Ambient Pressure
采用一种简单廉价的低温低压水热法,在低于5 oC的温度下,向稀钨酸钠(Na2WO4. 2H2O)溶液中加入盐酸,合成了纳米钨酸盐(WO3. H2O)。在300 ℃或以上的温度下进行热处理,导致相变为单斜晶系的WO3,同时保持纳米颗粒的形态。采用粉末X射线衍射、透射电子显微镜(包括电子能量损失谱和电子衍射)和X射线光电子能谱学对产物进行了表征。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure powder x-ray diffraction study of EuVO4
用同步辐射高压X射线粉末衍射技术研究了正钒酸铕的高压结构行为。角色散X射线衍射测量进行了在室温下高达34.7 GPa使用金刚石砧室,扩大了以前的实验中报道的压力范围。我们证实了锆石-白钨矿相变的发生在6.8 GPa和共存的低压和高压相高达10.1 GPa。此外,在23.4 GPa下发现白钨矿-辉锑铅矿转变的明显证据。该fergusonite结构保持稳定高达34.7 GPa,在目前的测量达到的最高压力。从8.1到12.8 GPa也观察到EuVO 4的部分分解,然而,这一事实并不排除EuVO 4的不同晶体结构的识别。不同阶段的晶体结构已Rietveld细化,并已确定其状态方程(EOS)。计算结果与实验数据和理论计算结果进行了比较。
2015-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-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
High-pressure x-ray diffraction and ab initio study of Ni2Mo3N, Pd2Mo3N, Pt2Mo3N, Co3Mo3N, and Fe3Mo3N: Two families of ultra-incompressible bimetallic interstitial nitrides
本文用高压X射线衍射研究了Ni_2 Mo_3 N、Co_3 Mo_3 N和Fe_3 Mo_3 N的结构稳定性。我们还报告从头计算这些化合物,Pd 2 Mo 3 N和Pt 2 Mo 3 N的高压性能的建模。我们已经发现,氮化物保持稳定的环境压力立方结构至少高达50 GPa,并确定其状态方程。它们都具有大于300 GPa的体积模量。单晶弹性常数已被计算,以量化的刚度的研究氮化物。我们发现它们应该具有与立方尖晶石氮化物如γ-Si 3 N4类似的维氏硬度
2010-11-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mechanistic insights into hydrogen reduction of multicomponent oxides via in-situ high-energy X-ray diffraction
本研究通过原位高能X射线衍射揭示前驱体状态对多组分氧化物氢还原路径及纳米多孔合金微观结构的关键影响,提出单步制备策略。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of ReB2 under high pressure and effect of metallic bonding on its hardness
采用第一性原理计算,利用赝势平面波方法研究了二硼化镧的弹性常数、热力学性质和结构相变,以及金属键对其硬度的影响.选择已知过渡金属化合物的八个候选结构来探测二硼化铼。计算的晶格参数与实验值和理论值相一致。基于三阶状态方程,首先确定了ReB 2-ReB 2和MoB 2-ReB 2相变压力Pt。导出了弹性常数、剪切模量、模量、比值和温度。在此基础上,提出了一种半经验方法来估算部分金属键的多元晶体的硬度。研究了金属结合剂对ReB_2硬度的影响,发现与金刚石不同,ReB_2的硬度在压缩过程中呈现逐渐增加的趋势。
2012-10-21 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure single-crystal X-ray diffraction study of ErVO4
Universidad de Valencia(瓦伦西亚大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学);University of Hyderabad(海得拉巴大学)
本研究通过高压单晶X射线衍射分析ErVO4在高压下的晶体结构转变,确定了其压力依赖的单元格参数和体积变化,并未发现之前预测的相变。
2026-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Half-metallic, Co-based quaternary Heuslers for spintronics: defect- and pressure-induced transitions and properties
Heusler化合物由于其自旋极化和半金属性性质而提供作为自旋电子器件的潜力,其中电子自旋多数(少数)流形在电子化学势下表现出状态(带隙),在单个流形中产生完全自旋极化。然而,Heusler经常表现出内在的无序,降低其半金属性和自旋极化。利用密度泛函理论,我们分析了等原子Heusler($L$ 2 $_{1}$)CoMnCrAl和CoFeCrGe合金在流体静压和本征无序(热反位、二元交换和空位)作用下的电子和磁性.在压力下,CoMnCrAl经历了金属化转变,而CoFeCrGe中的半金属性在有限的范围内保留。CoMnCrAl中Co-Al对和CoFeCrGe中Co-Ge对之间的反位无序在能量上是最有利的,并且在Co过量的样品中保留半金属特性。然而,钴缺乏的样品经历从半金属到金属的过渡,在饱和磁化强度的不连续性。对于二元交换,与基态竞争的配置被确定,并且没有显示出半金属性的损失;然而,少数自旋带隙和磁矩根据交换的原子而变化。对于单一二元交换,在CoMnCrAl中存在显著的能量成本,但没有半金属度的损失。虽然CoFeCrGe中的一些构型与基态i在能量上竞争,但是少数自旋带隙和磁矩根据交换的原子而变化。这些信息应该有助于控制这些潜在的自旋电子材料。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Ultrastable Metallic Glass Nanoparticles with Size-Dependent Mechanical Properties
金属玻璃的原子结构与强度和延展性等性能密切相关。在这里,两种不同尺寸的Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在准流体静力高压条件下压缩,以了解应力下的结构变化。使用原位高压X射线衍射(XRD)跟踪纳米颗粒的结构变化。由XRD产生的环境压力对分布函数表明,较小尺寸的纳米颗粒具有更紧密的非晶结构,配位数更低。XRD表明,非晶结构是稳定的,达到最大压力。发现较小和较大尺寸的纳米颗粒的体积模量分别为208 GPa和178 GPa。这种尺寸依赖的高压行为与纳米颗粒之间的组成差异有关。这些结果表明,Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在压力下是高度稳定的,这使得它们能够用作金属或陶瓷基复合材料中的夹杂物。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature phase diagram of hydrogen at pressures up to 380 GPa. A possible metallic phase at 360 GPa and 200 K
文献1在室温下发现了氢的两个新相:220 GPa以上的IV相和~270 GPa以上的V相。在P~360GPa,T <200K时,我们发现了一个新的VI相.该相可能是金属的,如以下从无特征的拉曼光谱,电阻的强烈下降,以及没有光电导响应。我们研究了氢在低温下的拉曼光谱,红外吸收,和电气测量的压力高达380 GPa的帮助下,并建立了一个新的相图的氢。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Isostructural phase transition in Tb2Ti2O7 under pressure and temperature: Insights from synchrotron X-ray diffraction
利用同步辐射X射线衍射研究Tb2Ti2O7在压力下的结构演化,证实超过10 GPa发生等结构相变,该相变与温度无关,源于原子局域重排而保持立方对称性。
2023-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In situ diffraction study of catalytic hydrogenation of VO2: Stable phases and origins of metallicity
通过化学掺杂来控制电子布居是在具有强电子相关性的材料中打破竞争相之间平衡的一种方式。在电子-电子和电子-晶格相互作用的驱动下,二氧化钒在约338 K处在高温四斜晶系金属态(T)和低温单斜晶系绝缘态(M1)之间表现出一级相变。VO 2与原子氢的嵌入已被证明,有证据表明,这种掺杂抑制过渡。然而,插层氢对所得氢化物的晶体和电子结构的详细影响以前没有报道。在这里,我们提出了同步辐射和中子衍射研究这种材料系统,绘制出的结构相图作为温度和氢含量的函数。除了原始的T和M1相,我们发现两个正交相,O 1和O2,这是稳定在较高的氢含量。我们提出的密度泛函计算,确认这些国家的金属性,并讨论氢稳定导电相的物理基础,在金属-绝缘体过渡的背景下。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of the high-pressure phases of alpha-SnWO4 combining x-ray diffraction and crystal structure prediction
本文利用同步辐射X射线衍射结合DICVOL、密度泛函理论和CALYPSO结构预测,确定了α-SnWO4在约12.9 GPa和17.5 GPa处的两个高压相结构,并报道了其状态方程和弹性质。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
In situ high-pressure synchrotron x-ray diffraction study of CeVO4 and TbVO4 up to 50 GPa
采用金刚石对顶砧装置,以氖为传压介质,在50 GPa压力下对锆型TbVO_4和CeVO_4进行了室温角色散X射线衍射测量。在TbVO 4中,我们发现在6.4 GPa下压力引起的不可逆结构相变从锆石到白钨矿型结构的证据。在33.9 GPa下发现了第二次向M-富铝尖晶石型结构的转变,这是可逆的。锆型CeVO 4具有两个压力诱导的转变。首先,在5.6 GPa下不可逆地转变为独居石型结构,然后在14.7 GPa下可逆地转变为正交结构。在实验中没有发现额外的相变或化学分解的证据。还确定了不同相的状态方程和轴向压缩系数。最后,与其他钒酸盐相比,讨论了结构转变的顺序和压缩性,并评论了非流体静力学的影响。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Anomalous Lattice Behavior of Vanadium Pentaoxide (V2O5): X- Ray Diffraction, Inelastic Neutron Scattering and ab-initio Lattice Dynamics
本文介绍了层状五氧化二钒(V2 O 5)的结构和动力学研究。随温度变化的X射线衍射测量结果表明,在12 ~ 853 K范围内,样品具有高度的各向异性和反常的热膨胀。结果表明,与以往的透射电镜(TEM)和电子能量损失谱(EELS)实验结果相反,未发现α-V2 O 5发生结构相变或分解的迹象。非弹性中子散射测量进行了高达673 K证实了我们的X射线衍射测量的结果。实验数据的分析进行了从头计算晶格动力学计算。通过从头计算揭示了范德华色散和Hubbard相互作用对结构和动力学的重要作用。计算得到的各向异性热膨胀行为与温度依赖的X射线衍射结果吻合较好.根据计算得到的各向异性的Grüneisen参数和弹性系数讨论了各向异性热膨胀和各向异性线性压缩的机理。计算得到的V2 O 5各相的吉布斯自由能用于理解该化合物的高温高压相图。弹性常数(C_(66))随压力的软化表明,在压力作用下α相转变为\b{eta}相的可能是剪切机制。
2017-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Hydrostatic pressure effects in the Kitaev quantum magnet $α$-RuCl$_3$: A single-crystal neutron diffraction study
本研究利用单晶中子衍射技术发现静水压可逐渐抑制$α$-RuCl$_3$的zigzag反铁磁序,并在0.15 GPa处引发结构相变,揭示了三角畸变在实现Kitaev量子自旋液体态中的关键作用。
2023-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase transformation in Si from semiconducting diamond to metallic beta-Sn phase in QMC and DFT under hydrostatic and anisotropic stress
硅在压力下经历从半导体金刚石相到金属β-Sn相的相变。我们使用量子Monte Carlo计算来预测相变压力,并将结果与采用LDA,PBE,PW 91,WC,AM 05,PBESol和HSE 06交换相关泛函的密度泛函计算进行比较。扩散蒙特卡罗预测的转变压力为14.0 +- 1.0 GPa,略高于实验观察到的转变压力范围11.3至12.6 GPa。HSE 06混合泛函预测的转变压力为12.4 GPa,与实验非常吻合。交换相关泛函使用局部密度近似和广义梯度近似的结果在过渡压力范围从3.5到10.0 GPa,远低于实验值。相变压力对应力各向异性很敏感。沿金刚石相的硅的立方轴的应力的各向异性降低了平衡转变压力,并且可以解释各种实验值之间的差异以及量子蒙特卡罗转变压力的小高估。
2010-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Rejuvenation of metallic glasses under high pressure
金属玻璃能态的调制对于理解玻璃的本质和控制其性能具有重要意义。在这项研究中,我们表明,再生焓可以实现和保存在散装MG使用高压(HP)退火,这是一种可控的方法,不断改变能量状态的MG。与在环境压力下通过常规退火的焓的降低相反,可以发生这种复原,并且通过增加退火温度和压力两者来增强。通过使用双像差校正的扫描透射电子显微镜,它是揭示的年轻化,这是归因于高压和高温的耦合效应,起源于微观结构的变化,涉及“负流动单元”具有更高的原子堆积密度相比,弹性基质的MG。结果表明,高压退火是一种有效的方法,以恢复到更高的能量状态的MG,它可能有助于理解的微观结构的起源在MG的恢复。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci