Evidence for supercritical behavior of high-pressure liquid hydrogen
氢在兆巴压力下表现出不寻常的行为，对行星科学、凝聚态物理和材料科学产生了影响。在这种极端条件下的实验是具有挑战性的，通常会导致难以解释和有争议的观察结果。我们对稠密氢的相图进行了理论研究，使用机器学习来克服时间和长度尺度的限制，同时准确地描述原子间的力。我们再现了重入熔融行为和固相的多晶型。在基于机器学习潜力的模拟中，我们发现了液体中连续金属化的证据，因为一阶液-液转变被冻结所取代。这表明在巨大的气体行星中绝缘层和金属层之间存在平滑的过渡，并调和了实验之间存在的差异，作为超临界行为的表现。
2019-06-07 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
High pressure behaviour of liquid GeO2: a molecular dynamics study
用分子动力学模拟研究了GeO_2液体在0-20 GPa压力范围内的高压行为。与最近的实验（PRL，92，155506，2004）一致，Ge-O配位在压缩下增加。对于1650 K，在~11.5 GPa的结构成为6协调与密度的不连续变化。从低密度液体（LDL）到高密度液体（HDL）的转变被发现是可逆的，并且转变压力随着温度的增加而增加。在较低的温度下，低密度到高密度的转变被发现是连续的，但与两种结构共存。
2010-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Diverse polymorphism in Ruddlesden-Popper chalcogenides
Northumbria University（诺森比亚大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究通过机器学习势能函数模拟RP硫化物，发现不同n值的结构多样性及相变特性，揭示了热膨胀、对称性破裂和层依赖倾斜模式等新现象。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The effect of polymorphism on the structural, dynamic and dielectric properties of plastic crystal water: A molecular dynamics simulation perspective
我们采用基于TIP 4P/2005水模型的分子动力学模拟研究了最近报道的两种水的体心立方和面心立方塑性晶体相的局部结构、动力学和介电性质。我们的研究结果揭示了显着差异的本地取向结构和旋转动力学的水分子的两种多晶型。三角形和四面体序参量的概率分布表现出多模态结构，这意味着存在显着的局部取向不均匀性，特别是在面心立方相。计算的氢键统计和动力学提供了一个强烈的异质性和快速相互转换的本地取向结构网络在两个多晶型物的存在进一步的迹象。我们已经观察到一个受阻的分子旋转，更明显的体心立方相，这是反映了四阶勒让德重定向关联函数和角度范霍夫函数的衰减。然而，与塑性晶体相相比，分子旋转在高压液体中另外受到阻碍。所获得的结果也揭示了显着差异的多晶型物的介电性能，由于不同的偶极取向的相关性表征每个阶段。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
On the transition from gas-like to liquid-like behaviour in supercritical N2
我们详细研究了超临界$N_2$在300 K（2.4 $T_C$）下从类气体到类刚性液体的转变行为。我们的研究结合了中子衍射和拉曼光谱与经验势结构精化和从头算分子动力学模拟。我们观察到一个狭窄的过渡，从气体样到刚性液体样的行为在约。150 MPa，我们将其与Frenkel线联系起来。我们的研究结果使我们能够可靠地表征Frenkel线使用衍射和光谱方法，通过模拟支持，对于相同的物质。我们清楚地列出了当弗伦克尔线被跨越时，哪些参数会改变，哪些参数不会改变。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tracking single atoms in a liquid environment
单个金属原子的化学行为在很大程度上取决于局部配位环境，包括与基底以及与周围气体或液体的相互作用。然而，在原子尺度上研究这种系统的关键仪器通常需要高真空条件，限制了上述环境参数的研究程度。在这里，我们开发了一个新的平台，用于液体中单个金属原子的透射电子显微镜研究，并研究了单层二硫化钼晶体表面上单个铂原子在水中的动态行为。为了实现创纪录的单原子分辨率，我们引入了一种基于二维材料异质结构的双液池，这使我们能够在两侧用液体覆盖原子级薄膜，同时保持总样品厚度仅为~70 nm。通过与高真空条件下成像的相同样本进行比较，我们揭示了单个原子静止位点和原子跳跃行为的巨大差异，表明原位成像条件对于完全了解单个原子的化学活性至关重要。这些发现为单原子精确的化学过程的原位液体成像铺平了道路。
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Navigating at Will on the Water Phase Diagram
尽管水的分子单位很简单，但它是一个具有挑战性的系统，因为它具有独特的丰富的多态性和预测但尚未证实的特征。引入一个新的广义坐标空间，捕捉原子间网络的拓扑结构的变化，我们能够系统地跟踪整个水的相图，包括晶体的成核以上和以下的熔点的液体，无定形和结晶形式之间的过渡。我们的方法，基于分子动力学和增强的采样/自由能计算技术，是不是特定的水，可以应用于非常不同的结构相变，铺平了道路，对连接在一系列材料的多晶型结构的动力学路线的预测。
2018-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric transport properties of an apparent Fermi liquid: Relation to an analytic anomaly in the density of states and application to hole-doped delafossites
以最近发现的铜铁矿能带结构中的无色散区为动机，研究了一个包含不连续性作为分析反常的自由费米子态密度模型。由此产生的温度依赖性的化学势得到准确和不同的近似方案，然后进行了彻底的讨论。这包括引入一个近似的polylogarithmic差异，这是能够访问的参数范围既不涵盖索末菲展开，也不玻尔兹曼近似。它被发现，费米温度和其他几个温度标度可能是非常低的，从而引起实验观察到的行为不同于费米液体理论所描述的。特别是，两种明显的费米液体行为出现在中间温度。这种行为与最近报道的CuCr（1-x）MgxO 2 [A.迈尼昂等al，Solid State Commun. 149，962（2009）]和CuRh（1-x）MgxO 2 [A.迈尼昂等等人，Phys.Rev.B80，115103（2009）]通过温度无关的关联函数比率近似。以这种方式，确定这些材料的有效态密度以及有效载流子密度。此外，后者的材料的比热的结论得出的分析异常的特殊影响。
2011-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-Fermi liquid behaviour from dynamical effects of impurity scattering in correlated Fermi liquids
无序和相互作用的相互作用是一个长期感兴趣的主题。在这项工作中，我们研究了由于化学取代的无序对相关费米液体的动力学和输运性质的影响。在集中和稀释限制的低频分析表明，通过无序平均产生的动态局部电位在散射率中产生线性（频率）项。在动力学平均场论的框架下，详细研究了重费米子中近藤空穴替代的非费米液体行为。我们发现封闭形式的表达式的静态和线性项的散射率的替代无序和模型参数的依赖性。我们认为低温电阻率在温度项上将获得线性，并表明在一定的无序度$p_c$之后，光导中的Drude峰结构将消失，这标志着从晶格相干到单杂质行为的交叉。DMFT方程的一个完整的数值解表明，nFL项将只在某些制度显着出现，虽然它是目前的任何非零无序浓度的原则。我们强调的戏剧性的变化，发生在准粒子散射率在附近的$p_c$。值得注意的是，我们发现，由于杂质散射的动力学效应的nFL行为的功能是不同的，通过格里菲斯奇点或近藤尺度分布所产生的。合金相关系统的实验，我们的研究结果的相关性指出。
2014-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inhomogeneous Relaxation Dynamics and Phase Behaviour of a Liquid Crystal Confined in a Nanoporous Solid
我们报告的填充分数依赖的介电谱测量的松弛动力学的棒状crossogen 7 CB凝聚在13 nm的二氧化硅纳米通道。在薄膜凝聚态，介电谱主要是缓慢的界面弛豫，而从毛细凝聚态到完全填充，通道中心有一个额外的快速弛豫。静态电容的温度依赖性表明了平均的集体分子取向有序性，表明了一个连续的平行线到平行线（P-N）的转变。与不连续的本体行为相反。用Landau-de-Gennes自由能模型描述了圆柱约束下的相变。在毛细管-凝聚态中的10 MPa的大拉伸压力，由在高度弯曲的液体毛细管处的杨-拉普拉斯压力产生，定量地解释了与完全填充的未拉伸的液体状态相比，P-N转变的下移和增加的分子流动性。的缓慢和快速弛豫的强度提供了本地信息的取向顺序：在核心区域的热致行为是批量样的，即它的特点是突然开始的P-N过渡的顺序。相反，界面有序在P-N转变处呈现连续演化。因此，完全填充的液晶-二氧化硅纳米复合材料的相行为可以通过这些不同的双阶贡献的线性叠加来定量描述。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High-pressure behaviour of GeO2: a simulation study
本文采用分子动力学模拟研究了液态和玻璃态GeO_2的高压行为。从第一性原理计算参数化的相互作用势，其中包括偶极极化效应。我们的模拟再现了最新的实验数据，以高度的精度。不同GeOn多面体的比例被确定为压力的函数：观察到从四面体到八面体网络的平滑过渡。最后，研究高压，液体氧化锗证实，这种材料提出了一个反常的行为的扩散，如在模拟系统，如二氧化硅和水。五配位锗离子的重要性，这种行为被强调。
2010-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Topical review: the nature of the ground state and possibility of a quantum spin liquid in 1T metal dichalcogenides
本文从扫描隧道显微镜视角综述1T-TaS2等材料中层间相互作用对Mott绝缘行为和量子自旋液体可能性的影响，并结合单层实验结果提出未来研究方向。
2025-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Liquid Crystal Foams: Formation and Coarsening
研究了由纯液晶8 CB制成的泡沫的粗化。通过使氮气鼓泡通过纯液晶，在反相（$\textrm{T} = 35 ^{\circ}\textrm{C}$）中制备泡沫。在三个温度下研究粗化行为;在近晶相中的$\textrm{T} = 22 ^{\circ}\textrm{C}$和$33^{\circ}\textrm{C}$下以及在结晶相中的$\textrm{T} = 34^{\circ}\textrm{C}$下。在近晶相和结晶相，平均气泡半径$<R>$已被测量为时间的函数$<R > \sim t^λ$。在经典的湿皂泡沫中，生长指数通常为$λ\approx 0.33$，其中粗化是通过气体从具有高曲率的气泡扩散到具有低曲率的气泡。在液晶泡沫中，观察到生长指数$λ= 0.20 \pm 0.05$。这可能是由于气泡表面存在缺陷，从而减缓了粗化行为。该生长指数可以在双晶相和近晶相中观察到。在较高温度下，通常$>35^{\circ}\textrm{C}$聚结主导粗化行为。在各向同性状态$>41.5^{\circ}\textrm{C}$下，泡沫迅速不稳定。
2002-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Proximate Kitaev Quantum Spin Liquid Behaviour in α-RuCl$_3$
量子自旋液体（QSL）等拓扑态物质由于具有量子信息的保护和Majorana费米子的出现等显著的物理性质而引起人们的极大兴趣。然而，这种QSL已被证明难以通过实验确定。最有希望的方法是通过中子散射中它们的动力学响应的波矢和强度依赖性来研究它们的奇异性质。一个主要的研究集中在铱酸盐材料，提出实现著名的Kitaev模型的蜂窝晶格-一个原型拓扑QSL系统在二维（2D）。然而，铱用于中子测量的困难极大地阻碍了进展。在这里，我们提供的实验证据表明，基于钌的材料，α-RuCl $_3$实现了相同的Kitaev物理，但非常适合中子调查。我们的测量结果证实了所需的强自旋轨道耦合，和低温磁序匹配的预测阶段接近QSL。我们还表明，堆垛层错，固有的高度二维性质的材料，很容易解释一些令人困惑的结果。动态响应函数的测量，特别是在能量和温度以上，层间效应是明显的，自然占在量子化学物质预期的解除禁闭物理方面。通过与最近计算的纯Kitaev模型的规范流激发和Majorana费米子的动力学的比较，我们提出α-RuCl $_3$作为实验实现分数Kitaev物理的主要候选者。
2015-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of polymer polydispersity on the phase behaviour of colloid-polymer mixtures
我们研究了单分散硬球胶体和多分散非吸附聚合物的混合物在其$θ$ -点的平衡行为，使用Asakura-Oosawa模型内处理的自由体积近似。我们的重点是实验相关的情况下，整个系统的聚合物链长度的分布是固定的。相图计算使用矩自由能方法，我们表明，平均聚合物的大小$ξ_{\rm c}$在气-液相分离第一次发生随着聚合物的多分散性$δ$。相应地，在固定的平均聚合物尺寸下，多分散性有利于气-液共存，但延迟了流体-固体分离的开始。另一方面，我们发现具有不同的$δ$，但相同的{ \em质量平均}聚合物链长的系统具有几乎多分散性无关的相图。我们的结论与以前的计算相比，半巨正则的情况下，其中施加的聚合物化学势，这预测流体-固体共存的气-液在某些地区的相图。我们的研究结果表明，这有点违反直觉的结果出现，因为在系统中的实际聚合物的尺寸分布被转移到较小的尺寸相对于聚合物储层分布。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electronic screening using a virtual Thomas-Fermi fluid for predicting wetting and phase transitions of ionic liquids at metal surfaces
提出基于 Thomas-Fermi 形式体系的虚拟流体方法，通过可调屏蔽长度描述不完美金属表面的电子屏蔽，预测离子液体在绝缘至金属条件切换时的润湿转变。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
