Effect of strain path on deformation texture of superconducting niobium sheet
高纯超导铌板的织构对高纯铌板的物理和机械性能有着重要的影响，而高纯铌板的物理和机械性能对超导加速器腔体的制造具有重要意义。在特定批次的金属板中，取向成像显微镜显示从板的表面到中间厚度的不均匀纹理，其包括γ纤维{111}<uvw>）、立方体纤维{100}<uvw>）以及α纤维{hkl}上的一些组分<110>。在单轴变形的情况下，{uvw}伽马纤维上的峰<111>根据变形的面内方向和样品中的位置（表面与中心）而不同地演变。施加不同的应变路径，如平衡双轴胀形，导致在变形铌的织构中发展旋转高斯{110}<110>分量。这些结果表明，铌的织构对变形和应变路径非常敏感。
2014-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Crystallite Size Effect on Lattice Strain and Crystal Structure of Ba1/4Sr3/4MnO3 Layered Perovskite Manganite
用燃烧法合成了具有不同晶粒尺寸的单相多晶Ba_（1/4）Sr_（3/4）MnO_3层状钙钛矿锰氧化物。室温X射线衍射结果表明，Ba 1/4Sr 3/4 MnO 3为六方晶系，空间群为P63/mmc。Ba_（1/4）Sr_（3/4）MnO_3的扫描电子显微镜照片显示样品的晶粒尺寸均匀。分别利用Rietveld精修和Williamson-Hall图研究了微晶尺寸对晶格应变和晶体结构的影响。结构晶格参数随晶粒尺寸的增大而减小。然而，晶格应变随着晶粒尺寸的增加而增加。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and mechanical properties of a fully hydrogenated two-dimensional polyaniline sheet
最近合成了二维（2D）聚苯胺片，并表明它是一种具有间接带隙的半导体。在本研究中，我们使用密度泛函理论研究了完全氢化的二维聚苯胺片C3 NH的电学和力学性能。结果表明，C3 NH片是一种带隙大于5eV的绝缘体。声子能带结构证实了该薄片是准平面的，是动态稳定的。片材的杨氏模量为275 N/m。从头算分子动力学模拟结果表明，C3 NH片层在1000 K下是稳定的，具有较高的熔点.拉伸应变减小了薄膜的带隙和电子有效质量。反过来，空穴有效质量强烈地依赖于应变方向，使得沿着Z字形（扶手椅）的应变增加（减少）空穴有效质量。我们的研究结果表明，C3 NH片是一个有前途的候选人的电子和光电应用和应变工程可以用来调整其性质。
2018-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Non thermal isostructural electrically driven insulator-metal transition and electro-strain in layered cobaltate
我们在这里报告发现电驱动的绝缘体到金属过渡（IMT）和伴随的同构体积膨胀的层状钴酸盐，否则不表现出温度依赖性IMT。这些发现在宏观、微观和原子尺度上都得到了证实。随着电压的应用，在二维层状La 2-xSrxCoO 4中观察到金属区域的生长。金属区域的生长与体积增加（应变高达0.3%）相关。非热IMT和电应变被认为是由Co ~（3+）高自旋态的电扩散引起的。
2019-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Boron Nitride Monolayer: A Strain-Tunable Nanosensor
利用密度泛函理论研究了三轴面内应变对六方氮化硼薄膜电子性质的影响。与石墨烯不同，三轴应变将氮化硼薄片的分子轨道定位在其中心，这取决于所施加的应变的方向。所提出的用于定位氮化硼薄片中心接近费米能级的分子轨道的技术可用于实现工程纳米传感器，例如，选择性地检测气体分子。我们表明，中央部分的应变片吸附极性分子更强烈地相比，一个unstrained片。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A DFT study on the mechanical properties of hydrogenated and fluorinated germanene sheets
采用密度泛函理论研究了纯锗烯、全氢化锗烯、半氢化锗烯、全氟化锗烯和半氟化锗烯的力学性能，包括杨氏模量、体积模量和塑性。此外，电子性质，即平面平均电子差密度，被认为是评估纯锗和吸附锗烯的成键特性。结果表明，吸附作用降低了Ge原子间的电子积累，即减弱了Ge原子间的共价键。这种共价键的削弱导致杨氏模量和体积模量的降低，这是通过总能量与应变的二阶导数计算的。此外，据观察，全氟化锗烯的屈服应变保持不变，单轴载荷下相比，原始结构。双轴加载时锗烯的屈服应变增大，而完全加氢吸附对锗烯的屈服应变有影响。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Photoluminescence by Strain-Engineering in Layered Perovskite Flakes
本文通过SiO2环形平台在二维层状钙钛矿薄片上引入双轴应变，发现小于1%的应变可在80 K下将光致发光从单峰调至三峰，归因于八面体倾斜和晶格膨胀导致的带隙变化，为定制化传感和光电器件提供新途径。
2024-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strain-Induced Curvature in Monolayer Graphene: Effects on Electronic Structure, Phonon Dynamics, and Lattice Thermal Conductivity
Shenzhen Technology University（深圳技术大学）；Universidade do Porto（波尔图大学）；University of Évora（埃武拉大学）；University of Aveiro（阿威罗大学）；University of Huddersfield（哈德斯菲尔德大学）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）
研究应变诱导曲率对单层石墨烯电子结构、声子动力学和晶格热导率的影响，发现曲率增强会改变电子性质并诱导Van Hove奇异点，同时应变导致声子散射增强，降低晶格热导率。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origami of Multi-Layered Spaced Sheets
本文提出了多层间隔折纸的设计与分析框架，通过稀疏连接件连接Miura-ori薄片，揭示了连接件取向决定系统折叠路径，并展示了其在可展开声学斗篷和隔热罩中的应用。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Formation of Ideal Rashba States on Layered Semiconductor Surfaces Steered by Strain Engineering
二维电子系统中Rashba态的自旋劈裂为自旋电子学的应用提供了一种很有前途的自旋操纵机制。然而，到目前为止，实验上实现的Rashba状态在相同的能量范围内经常被自旋简并的衬底状态超过，阻碍了它们的实际应用。通过密度泛函理论计算，我们证明了在层状半导体表面β-InSe（0001）上沉积Au单层膜，可以得到自旋分裂较大的“理想”Rashba态，这些Rashba态完全位于衬底的大带隙内。Rashba带的位置可以在很宽的范围内调整相对于基板带边缘的实验可访问的应变。此外，我们的非平衡格林函数输运计算表明，该系统可能会产生长期寻求的强电流调制时，制成的Datta-Das晶体管的设备。类似的系统可以用其他金属氧化物膜和分层半导体衬底来识别，以实现理想的Rashba状态。
2015-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Strain-engineered inverse charge-funnelling in layered semiconductors
由于外部电场引起的电路中的电荷的控制对于从电子电路到神经细胞中的突触的广泛应用中的信息的交换、存储和操纵是普遍存在的。相反，在材料之间生长清洁界面的能力一直是工程内置电场的垫脚石，内置电场在现代光电子学和光电子学中得到了很大的利用。原子级薄的半导体的出现使得获得电场的新方法成为可能，并揭示了新的电荷传输机制。在这里，我们报告的第一个直接电气观察的逆电荷漏斗效应，使确定性和空间分辨应变诱导电场在一张薄薄的HfS2。我们证明，由这些空间变化的电场在光电晶体管的通道中驱动的电荷导致响应度提高350%。这些发现可以使高效光电池的知情设计。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hidden electronic phase in strained few-layer 1T-TaS2
层状范德华材料是令人兴奋的，因为它们经常拥有多个竞争的电子相。本文报道了实验观察到的绝缘和金属相共存深内的公度电荷密度波相在高品质的几层1 T-TaS 2器件。通过详细的电子基态的电导波动谱，我们建立了混合相由一维金属畴壁包围的绝缘区域。我们发现，电子基态的1 T-TaS 2可以受到剧烈的应变，最终导致莫特间隙的相称的电荷密度波阶段的崩溃。我们的研究解决了一个悬而未决的问题，即层间耦合强度对层状范德华材料中电子相的影响。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layered semiconductor EuTe 4 with charge density wave order in square tellurium sheets
我们报道了一种新的准二维化合物EuTe 4托管电荷密度波（CDW）的不稳定性。该化合物的晶体结构属于正交晶系空间群Pmmn（No.59），晶胞参数a = 4.6347（2）<$，b = 4.5119（2）<$，c = 15.6747（10）<$。原始的结构包含连续的近正方形的碲片分开的波纹Eu-Te板。在冷却时，化合物在255 K附近经历相变。X-射线晶体学分析和透射电子显微镜（TEM）测量显示在低温相的强烈的结构扭曲，显示出一个超结构与周期性形成的Te-三聚体的单层Te片，产生的证据CDW秩序的形成。电荷输运性质在CDW态表现出半导体性质。密度泛函理论计算揭示了费米面嵌套驱动的不稳定性，其嵌套矢量与实验观察到的结果一致。我们的发现为研究CDW驱动的二维半导体机制提供了一个有前途的系统，这将为探索具有集体电子态的新型二维半导体提供新的思路。
2019-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Failure precursors and failure mechanisms in hierarchically patterned paper sheets in tensile and creep loading
准脆性材料赋予（统计）自相似的层次结构显示出不同的故障模式，偏离标准的情况下，损伤累积裂纹成核和增长。在这里，我们研究了纸张与分层切片图案以及非分层和未图案化的参考样品，考虑未开裂的样品和含有宏观裂纹的样品的故障。在位移控制的拉伸载荷以及蠕变条件下的故障进行了研究。声发射记录和表面应变模式记录旁边的应力-应变和蠕变曲线。测量结果表明，分层图案化有效地减轻了应变局部化和裂纹扩展。在拉伸载荷下，这导致开裂样品的剩余强度显著增加。在蠕变条件下，对于一个给定的范围内的寿命层次图案化的样品被发现在较高的应力水平下维持较大的蠕变应变，其蠕变曲线显示出不寻常的行为，其特征在于多个蠕变速率最小值，由于紧急本地化带的反复逮捕。
2023-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Unmasking charge transfer in the Misfits: ARPES and ab initio prediction of electronic structure in layered incommensurate systems without artificial strain
本文通过ARPES测量与专门化从头算框架，证明非公度错配化合物中的大幅能带位移源于价带杂化和层间键合变化，而非传统认为的层间电荷转移。
2024-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Twisting of 2D kagomé sheets in layered intermetallics
二维层状材料和范德华固体中的化学键是理解和利用其独特的电子，磁性，光学，热学和超导特性的核心。本文报道了在T = 100（2）K时，通过X射线衍射测量发现金属kagomé MgCo 6 Ge 6中自发的双向双层扭曲（扭曲角~ 4.5°），这是通过激光布里奇曼法制备单晶实现的。尽管从T ~ 300 K到100 K冷却时出现静态扭曲，但在物理性质测量中没有发现相变的证据。结合存在的爱因斯坦声子模式贡献的比热，这意味着扭曲存在于所有温度下，但在室温下是热波动。晶体轨道Hamilton布居分析表明，当耦合到连接相邻层的强键合和刚性（Ge 2）二聚体时，层间的合作扭曲稳定了Co-kagomé网络。在晶体结构中的位移无序的进一步建模显示存在第二，镁缺乏，堆叠序列。这种替代的堆叠顺序也表现出层间扭曲，但具有不同的图案，与由于Mg的去除而导致的电子计数的变化一致。磁化强度，电阻率和低温比热测量都与泡利顺磁性，强相关金属一致。我们的研究结果提供了至关重要的洞察化学概念如何导致有趣的电子结构和层状材料的行为。
2021-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Strain-shear coupling in bilayer MoS2
层状材料如石墨和过渡金属二硫属化物由于面内和面外原子间相互作用强度之间的数量级差异而具有极其各向异性的机械性能。虽然机械扰动对层内或层间相互作用的影响已被广泛研究，但它们之间的相互关系很少得到解决。在这里，我们表明，层状材料有一个不可避免的面内单轴应变和层间剪切之间的耦合。正因为如此，单轴面内应变诱导的退化层间剪切声子模式的异常分裂，使得分裂的剪切模式沿拉伸应变不软化，但硬化的情况下相反的层内声子模式。我们确认的效果，通过测量拉曼位移的剪切模式下的双层二硫化钼应变。此外，通过分析分裂，我们得到了一个未知的非对角弹性常数，表明拉曼光谱可以确定几乎所有的层状材料的力学常数。
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Strain Induced Enhanced Photocatalytic Activities in Layered Two Dimensional C2N/MoS2 Heterostructure: A Meta-GGA Study
使用2D材料的改进的光催化水分解对于经济上可行的可再生能源具有技术重要性。本研究采用第一性原理密度泛函理论，利用PBE和SCAN泛函，研究了单轴、双轴和垂直应变对C2 N/MoS 2范德华异质结能隙和带边位置的影响.计算结果表明，SCAN函数提供了相对更好的结果相比，PBE的带隙和带对齐的研究。异质结构表现出II型能带排列，这有利于载流子的有效分离.对于良好的光催化剂，带边位置应跨越水的氧化还原电位。据观察，无论是压缩和拉伸垂直应变，水的氧化还原电位值位于异质结构的价带最大值（VBM）和导带最小值（CBM）。另一方面，对于单轴和双轴应变，该体系仅在较大的压应变下才能用作有用的光催化剂，而对于拉伸应变，VBM和CBM之间的能隙不断减小，并位于水的氧化/还原电位之内。我们的研究还确定，元GGA扫描功能显示出类似的结果相比，计算昂贵的混合HSE泛函。目前的工作可以是非常有用的实验设计人工异质结构器件，以更好地表现在光催化水裂解。
2023-01-10 cond-mat.mtrl-sci
All-graphene integrated circuits via strain engineering
通过探讨应变对石墨烯电子结构的影响，提出了一种全石墨烯集成电子器件的途径。我们表明，应变可以很容易地定制，以产生电子束准直，1D通道，表面状态和限制，所有石墨烯电子的基本要素。此外，该提议具有以下优点：可以在衬底上而不是在石墨烯片上进行图案化，从而保护石墨烯片的完整性。
2009-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Twinning in Phosphorene
利用密度泛函紧束缚方法研究了磷烯片和磷烯纳米带在锯齿形单向拉伸应变下的变形和破坏机制。令人惊讶的是，孪晶状变形均匀地发生在磷烯片上，这显著地增加了其失效应变。在片材内的空位导致在较低的临界应变下的孪晶的异质成核，随后，在整个片材上传播。在磷烯纳米带（有或没有空位）中，孪晶形变总是不均匀地发生。孪晶的传播被沿带边缘开始的断裂中断。潜在的机制是磷烯褶皱内的原子之间的键断裂和相邻褶皱中的原子之间的同时成键。磷烯的这种不寻常的变形行为可能会在新的纳米电子机械应用中被利用。
2017-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Imaging strain-controlled magnetic reversal in thin CrSBr
本研究利用扫描杠杆上SQUID显微镜成像非均匀应变对层状CrSBr磁化的影响，结合微磁模型验证应变与层间交换刚度的关联，指出剥离样品中非故意的应变不均会影响磁行为，需在器件设计中加以考虑。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain induced lithium functionalized graphane as a high capacity hydrogen storage material
采用第一性原理密度泛函理论（DFT）研究了应变对锂掺杂石墨烷（CHLi）稳定性、电子结构和储氢容量的影响.分子动力学（MD）模拟已经证实了当石墨烷片经受10%的拉伸应变时Li在其上的稳定性。在双轴非对称应变下，石墨烯（CH）片层Li的结合能相对于其本体结合能增加了52%。当Li掺杂浓度为25%时，储氢材料的重量密度可达12.12wt%。H2的吸附能被发现是在实际的H2存储应用的范围内。
2012-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Trends in structural, electronic properties, Fermi surface topology, and inter-atomic bonding in the series of ternary layered dichalcogenides KNi2S2, KNi2Se2, and KNi2Te2 from first principles calculations
利用FLAPW-GGA方法，我们系统地研究了四硫属二硫化物KNi_2CH_2（CH = S，Se，Te）的结构和电子性质.结果表明，硫族元素（S -> Se -> Te）的置换导致晶体结构的各向异性变形，这与[Ni_2Ch_2]块内原子间键的强各向异性有关，在[Ni_2Ch_2]块内形成共价-离子-金属混合键，而在相邻的[Ni_2Ch_2]块和K原子片之间形成离子键.我们发现在KNi_2S_2-> KNi_2Se_2-> KNi_2 Te_2的顺序中（i）整个能带结构（其中近费米价带主要由Ni态产生）的能级保持不变，但公共价带的宽度、分立子带和带隙的宽度减小;（iii）对于费米面，当类二维片形成项链状拓扑结构且封闭口袋的体积减小时，类孔片表现出最明显的变化.讨论了ThCr_2Si_2型层状二硫属化合物KNi_2Ch_2、KFe_2Ch_2、KCo_2Se_2的结构和电子参数的变化趋势。
2013-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Strain rate sensitivity of a Cu/Al$_2$O$_3$ multi-layered thin film
本研究制备铜/Al$_2$O$_3$多层薄膜并进行热处理，通过不同尺寸微柱的宽应变速率压缩实验，结合多种表征揭示了Al$_2$O$_3$中间层的晶界钉扎、抑制剪切局部化和再结晶的作用，为极端环境用涂层提供了参考。
2025-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain effects in twisted spiral antimonene
本研究构建了Ge基底上的螺旋锑烯，发现其因螺旋位错产生固有应变与晶格畸变，并通过STM探针调控应变，使功函数改变达数百meV，有望应用于新型压电器件。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging Strain-Localized Single-Photon Emitters in Layered GaSe below the Diffraction Limit
本研究结合多种显微技术与密度泛函理论模拟，突破衍射极限研究层状GaSe中应变局域单光子发射器的特性，揭示其宽波长可调性、亮度增强效应及优异稳定性，为确定性量子光子学发展提供指导。
2023-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Zero point motion and direct/indirect bandgap crossover in layered transition-metal dichalcogenides
二维过渡金属二硫属化合物$MX_2$（es. MoSPDMATHABMN、WSPDMATHABMN、MoSePDMATHABMN、\ldots）是用于带隙工程的最有前途的材料之一。在这些化合物中广泛研究，通过从头算技术，是调整的直接-间接的间隙字符通过平面应变的可能性。然而，在这种计算中，晶格自由度被假设为经典的和冻结的。在本文中，我们详细调查的带隙字符（直接与间接）上的平面外的距离$h$之间的两个硫族平面在每个$MX_2$单元的依赖关系。使用DFT计算，我们表明，带隙字符确实是高度敏感的参数$h$，在单层以及在双层和散装化合物，允许例如开关从间接到直接的差距和从间接到直接的差距在单层系统。这种情况下，进一步分析了存在量子晶格波动的零点运动。在量子分析的基础上，我们认为由面外应变以及面内应变引起的直接-间接带隙跃迁可以被看作是连续的交叉，而不是真正的急剧转变。物理观测的后果进行了讨论。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transition and bandgap control through mechanical deformation in layered semiconductors 1T-ZrX2 (X = S, Se)
施加弹性形变可以局部地且可逆地调节材料的物理性质。空间调制的晶格变形可以产生带隙梯度，有利于光电子器件中的光生电荷分离和收集。这些优点受到材料在断裂之前可以承受的最大弹性应变的阻碍。通过剥离过渡金属二硫属化物TMD得到的纳米材料是弹性形变的理想场所，因为它们可以承受高达百分之几的大弹性应变。然而，具有高度应变可调特性的可剥离TMD已被证明对研究人员具有挑战性。我们研究了1 T-ZrS 2和1 T-ZrSe 2，具有大带隙的可剥离半导体。在压缩变形下，两种TMD都显著改变其物理性质。1 T-ZrSe 2经历了一个可逆的转变成一个奇异的三维晶格，与一个超导体到金属的过渡。在ZrS 2中，两种不同层状结构之间的不可逆转变伴随着突然14%的带隙减小。这些结果表明，锆基TMD是一个最佳的应变可调平台的空间纹理带隙，具有很强的潜力，为新的光电子器件和光捕获。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Limits to the strain engineering of layered square-planar nickelate thin films
层状方形平面镍酸盐，Nd $_{n+1}$ Ni $_{n}$ O $_{2n+2}$，是一个有吸引力的系统，通过维度来调整方形平面镍酸盐的电子性质;事实上，最近在Nd $_{6}$ Ni $_{5}$ O $_{12}$薄膜中观察到了超导性。在这里，我们调查的作用，外延应变的竞争要求的$n=3$ Ruddlesden-Popper化合物的合成，钕$_{4}$镍$_{3}$ O $_{10}$，随后减少到正方形平面相，钕$_{4}$镍$_{3}$ O $_{8}$。我们在LaAlO $_{3}$（001）上合成了最高质量的Nd $_{4}$ Ni $_{3}$ O $_{10}$薄膜，而在NdGaO $_{3}$（110）上合成的Nd $_{4}$ Ni $_{3}$ O $_{10}$薄膜表现出拉伸应变诱导的岩盐断层，但保留了块状输运性质。在SrTiO $_{3}$（001）上的Nd $_{4}$ Ni $_{3}$ O $_{10}$中形成高密度的扩展缺陷。在LaAlO $_{3}$上还原的膜变成绝缘的并且形成压缩应变诱导的$c$轴倾斜缺陷，而在NdGaO $_{3}$上的Nd $_{4}$ Ni $_{3}$ O $_{8}$膜是金属的。这项工作提供了一种途径，以合成的Nd $_{n+1}$镍$_{n}$ O $_{2n+2}$薄膜，并设置限制的能力，应变工程师通过外延这些化…
2023-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Understanding the friction of atomically thin layered materials
摩擦是一种普遍存在的现象，极大地影响着我们的日常生活，并导致工业化社会中大量的能量损失。诸如石墨烯的层状材料具有有趣的摩擦特性，并且通常用作润滑剂（添加剂）以减少摩擦并防止磨损。实验原子力显微镜的研究和详细的模拟已经显示了一些有趣的效果，如摩擦强化和摩擦对覆盖表面的层数的依赖性。在这里，我们提出了一个简单的，基本的，模型的摩擦薄板。我们用我们的模型来解释各种看似矛盾的实验以及数值结果。该模型可以作为理解薄板摩擦的基础，并为最终控制其摩擦和磨损保护开辟了新的可能性。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Conforming nanoparticle sheets to surfaces with Gaussian curvature
纳米颗粒单层片材是无机-有机杂化材料，其将高度可控的光学和电学性质与机械柔性和显著强度相结合。与其他薄板一样，它们的低弯曲刚度使它们能够轻松卷成或符合圆柱形几何形状。纳米颗粒单分子膜不仅可以弯曲，而且可以通过局部颗粒重排和塑性形变来应对应变。这意味着，与纸张或石墨烯等薄片不同，纳米颗粒片可以更容易地符合具有以非零高斯曲率为特征的复杂形貌的表面，如球冠或马鞍。在这里，我们调查的限制纳米粒子单层的能力，以符合基板与高斯曲率冲压纳米粒子片到晶格的较大的聚苯乙烯球。调整本地高斯曲率通过增加基板球体的大小，我们发现，冲压片形态演变通过三个特征阶段：从全基板覆盖，其中片延伸在晶格中的间隙，覆盖的形式，帽子，紧密符合每个球体的顶部部分，并在较大的极角断裂，帽子表现出径向褶皱。通过分析的纳米粒子的位置，从扫描电子显微镜照片，我们提取的局部应变张量和跟踪应变诱导的位错的粒子排列的发病。通过考虑弹性和塑性形变和粘附的能量的相互作用，我们构建参数，捕捉观察到的变化，在片材形态高斯曲率被调谐超过两个数量级。
2020-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structurally induced magnetic transitions in layered dichalcogenides MoQ2 (Q = S, Se, Te) and double hydroxides (M2+)6Al3(OH)18[Na(H2O)6](SO4)2 6H2O (M2+ = Mn2+, Fe2+) under mechanical deformation
本文通过计算磁相互作用参数并建立结构/磁模型，证明机械应变可显著改变层状二硫属化物和过渡金属基双氢氧化物的磁性质，为应变电子学提供新材料候选。
2025-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring mechanically-tunable strain fields in graphene
有许多基于石墨烯和其他二维材料的应变工程的理论建议，然而，这些系统中应变场的纯机械控制仍然是一个重大挑战。这两种方法大多使用到目前为止，要么耦合的电气和机械性能的系统，同时或引入一些不必要的干扰，由于基板。在这里，我们报告硅微机械梳状驱动致动器可控和可重复地诱导应变在一个悬浮的石墨烯片，在一个完全机械的方式。我们使用空间分辨共焦拉曼光谱来量化诱导的应变，我们表明，不同的应变场可以通过工程的夹紧几何形状，包括高达1.4%/ $μ$ m的可调应变梯度。我们的方法还允许多轴应变，并且同样适用于其他二维材料，为研究其机械和机电性能打开了大门。我们的测量还清楚地识别出石墨烯片边缘的缺陷，这些缺陷是导致其机械故障的弱点。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanomechanics of single keratin fibres: A Raman study of the alpha helix -> beta sheet transition and water effect
通过化学键纳米级探针，使用显微拉曼光谱允许在应变期间区分构象（α螺旋-> β折叠）、链取向、二硫键断开（~ 20%）以及链内和链间距离的增加的变化。显微拉曼光谱和a的组合允许定量测量装载期间肽链中化学键的延伸。研究了在干燥环境（40- 60%相对湿度）和水饱和的情况下，人发应变期间角蛋白的纳米结构转变。水允许链的滑动并降低键能。光谱分析和二维相关分析是两种相干而又独立的跟踪拉曼探针结构变化的方法。纳米力学（拉曼）和微观力学（应变/应力）之间的分析证实了实验结果的有效性，使用的工具和原则，以及与Chapman & Hearle描述的角蛋白纤维的结构模型的协议。
2007-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Graphene physics and insulator-metal transition in compressed hydrogen
压缩的氢气穿过一系列的分层结构，其中这些层可以被视为扭曲的石墨烯片。这些层状结构的电子结构可以通过研究简单的模型系统来理解-一个理想的单氢石墨烯片和由这种片组成的三维模型晶格。能量稳定的结构由模型石墨烯基系统的结构畸变引起，所述结构畸变归因于朝向Peierls的电子不稳定性或与带隙的打开相关联的其他畸变。两个因素在压缩氢的金属化中起关键作用：（i）由于拓扑结构导致的六方或石墨烯类层中的导带和价带的交叉，以及（ii）具有$2p_z$ $π$特征的键合态的形成。
2013-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Biaxial strain modulated electronic structures of layered two-dimensional MoSiGeN4 Rashba systems
该研究基于第一性原理计算揭示双轴应变和层间作用对层状 MoSiGeN4 带隙、Rashba 自旋劈裂及 Lifshitz 转变的调控机制。
2023-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Layered Topological Crystalline Insulators
拓扑晶体绝缘体（TCI）是其拓扑性质依赖于一般晶体对称性的绝缘材料。基于第一性原理计算，我们研究了由二维TCI层堆叠而成的三维晶体。根据层间相互作用，层状晶体可以实现不同的3D拓扑相位，其特征在于在布里渊区中的不等效镜不变平面上定义的两个镜陈数（MCN）（$μ_1,μ_2$）。作为一个例子，我们证明了新的TCI相可以实现在层状材料，如PbSe（001）单层/h-BN异质结构，并可以通过机械应变调谐。我们的研究结果揭示了MCN在倒易空间中不等价镜像对称平面上的作用，并为寻找新的拓扑材料开辟了新的可能性。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designing 3D topological insulators by 2D-Xene (X = Ge, Sn) sheet functionalization in the GaGeTe-type structures
最先进的理论研究预期在石墨烯的“重”类似物中的2D狄拉克系统，独立的屈曲蜂窝状Xenes（X = Si，Ge，Sn，Pb等）。因此，在层状AXTe（A = Ga，In; X = Ge，Sn）块体材料的结构族中，可以认为在3D周期性结构内通过共价相互作用官能化的Xene的结构和电子学上类似的2D片被预测构成具有Z 2 = 1;（111）（原始单元，菱形设置）的3D强拓扑绝缘体。主体结构GaGeTe是一种长期已知的体半导体;“重”，同构类似物InSnTe和GaSnTe被预测为动态稳定的。InSnTe中的自旋-轨道相互作用打开了一个小的拓扑带隙，其带隙边缘主要由In-5s和Te-5 p态组成。我们的模拟分类GaSnTe作为半金属拓扑性质，而GaGeTe的判决是不确定的，并敦促进一步的实验验证。AXTe族结构可以被视为从锌型晶格中的2D分层切口的堆叠，并且由在现代半导体器件中广泛使用的元素组成;因此它们代表了自旋电子学应用中的可访问的、有吸引力的替代方案。AXTe的层状性质应有利于其六重层的剥离和异质结构的制造。
2017-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Polarization boost and ferroelectricity down to one unit cell in layered Carpy-Galy La$_{2}$Ti$_{2}$O$_{7}$ thin films
本研究通过应变工程在La$_2$Ti$_2$O$_7$薄膜中实现极化增强，3%拉伸应变促进逐层生长，获得18 $μ$C/cm$^2$的极化强度（比先前高3倍），并证实铁电性可保持至单胞厚度，为铁电器件应用奠定基础。
2024-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An ordered stack of spin valves in a layered magnetoresistive perovskite
层状化合物La_（2 - 2）Sr_（1 + 2）Mn_（2 O_7）（x=0.3）是由双层金属MnO_2片组成，中间用绝缘材料隔开。该化合物在远低于三维磁有序温度TC=90 K的温度下表现出显着的各向异性磁电阻，除了TC周围的庞磁电阻。我们目前的中子衍射数据表明，这种材料的磁性结构的开关从反铁磁堆叠（铁磁有序）片在零场铁磁堆叠在1.5特斯拉的字段。这些数据是第一次收集到的任何锰氧化物作为一个功能的应用领域，正是因为磁电阻数据本身的收集。他们提供了一个自然的解释，低场磁电阻在有序相的自旋极化的磁性层之间的隧道效应，并建议该材料是一个散装堆栈的自旋阀设备。
1998-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-Plane Ni-O-Ni Bond Angles as Structural Fingerprints of Superconductivity in Layered Nickelates: Effects of Pressure, Strain, Layering, and Correlations
本研究通过DFT+$U$计算发现层状镍酸盐的面内Ni-O-Ni键角与超导转变温度强相关，揭示了压力、应变、层数、稀土元素及电子关联对该结构特征和超导性的调控规律，为设计高$T_c$镍酸盐超导体提供了结构参考。
2025-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
2D Black Phosphorus Carbide: Rippling and Formation of Nanotubes
最近，人们预测了一种新型层状材料--碳化磷（PC）的同素异形体，并且已经成功地制备了其中的一些结构。在这里，通过使用第一性原理计算，我们研究了波纹的PC单层，层状PC的最稳定的修改之一，在大的压缩应变的影响。与磷烯类似，层状PC被发现具有非凡的弯曲能力，并在沿其扶手椅方向施加足够大的应变下形成具有大曲率的波纹。的带隙尺寸，功函数，和杨氏模量的波纹PC单层的预测是高度可调的应变工程。此外，直接-间接的带隙转变下观察到的压缩应变范围从6到11%。PC单层沿扶手椅方向波纹的另一个重要特征是其在极端压缩应变下滚动成PC纳米管（PCNT）的可能性。这些不同尺寸的管表现出高的热稳定性，具有很高的杨氏模量，以及可调谐的带隙，可以从0到0.95 eV变化。此外，对于这两种结构，波纹PC和PCNTs，我们已经解释了它们在压缩应变下的性质的变化，其结构参数的修改。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of atoms and molecules on s-triazine sheet with embedded manganese atom: First-principles calculations
采用密度泛函理论研究了Mn嵌入均三嗪片（C6 N6）（Mn-C6 N6）在外界环境影响下的力学、结构、电学和磁学性质.结果表明，Mn-C6 N6体系具有结构和力学稳定性。在对称形变和垂直电场的作用下，Mn嵌入C6 N6片层的结合能分别受到调制。纯C6 N6片层的半导体性能保持在嵌入的Mn原子在多孔网站。研究还发现，双轴拉伸应变的小增量提高了带隙（从0应变时的0.630 eV到5%应变时的0.802 eV），同时保留了嵌入Mn原子的磁矩。在电场强度为10 V/nm时，Mn-C6 N6体系的电、磁性能均保持不变。我们还研究了Mn-C6 N6分子的几何构型、电子和磁性。Mn-C_6 N_6体系中吸附O原子和O_2分子后，表现出半金属性质，而其余体系保持半导体性质。发现在大多数系统中每晶胞的总磁矩与Mn-C6 N6片相比降低。磁矩的降低可能与Mn原子与周围原子之间的强相互作用有关，这导致形成低自旋构型。总体而言，我们的研究结果表明，Mn-C6 N6系统与不吸附的原子和分子可以作为未来的自旋电子学和催化应用的潜在候选人。
2017-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling stress and curvature effects in layered 2D ferroelectric CuInP2S6
通过压电响应力显微镜与有限元Landau-Ginzburg-Devonshire模型，研究解耦了二维铁电CIPS中的曲率与应变效应，发现弯曲诱发亚铁电畴且挠电效应影响局部极化迟滞，为曲率工程纳米器件开辟新途径。
2023-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Questioning van der Waals Epitaxy of Non-Layered Materials on Mica: The Case of ScN
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Linköping University（林雪平大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）
研究通过实验表明，ScN薄膜在云母上生长为传统epitaxy，而非vdWE，质疑了非层状材料在云母上vdWE的普遍假设。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Topological Phase Transition in Layered XIn$_2$P$_2$ (X = Ca, Sr)
基于全相对论第一性原理计算，研究层状XIn$_2$P$_2$的拓扑性质，发现应变与SOC可诱发从平庸半导体到拓扑绝缘体的量子相变，为拓扑线节半金属形成提供新视角。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Elastic Properties of Carbon nanotubes : An atomistic approach
从能量上讲，单层石墨（石墨烯）比纳米管更稳定。两个系统之间的能量差可以直接与卷起石墨烯片以形成纳米管所涉及的应变能相关。我们已经进行了第一原理电子结构计算和评估的应变能作为纳米管半径的函数。应变能对纳米管直径的依赖性已经被几个小组发现可以用连续弹性模型很好地描述。我们试图研究为什么会出现这种情况，并表明原子论进入描述。
2007-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Graphene-like BeO Sheet: A Promising Deep-Ultraviolet Nonlinear Optical Materials System with Strong and Highly Tunable Second Harmonic Generation
基于第一性原理计算，提出类石墨烯BeO单层因超宽带隙和强SHG效应可作为深紫外非线性光学材料，并通过堆叠、应变和扭转工程实现高度可调谐的NLO性质。
2025-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Epitaxial stabilization of pulsed laser deposited Sr$_{n+1}$Ir$_n$O$_{3n+1}$ thin films: entangled effect of growth dynamics and strain
Ir $^{4+}$层状氧化物中电子关联、晶场分裂和自旋-轨道耦合的微妙平衡可以产生新的电子和磁性相。这一领域的实验进展依赖于这些氧化物的外延膜的合成。然而，具有优异结构质量的层状虹彩晶体的生长是一个巨大的实验挑战。在这里，我们选择性地生长高质量的单相薄膜的Sr $_2$ IrO $_4$，Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$，和SrIrO $_3$在各种衬底上从一个单一的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$目标通过调整背景氧压力和外延应变。我们证明了薄膜沉积过程中生长动力学和应变之间复杂的相互作用。这种相互作用导致在相同的生长条件下生长在不同衬底上的膜中的不同相的稳定，这不能用简单的动力学模型来解释。我们进一步研究了这三个阶段的热电性能，并提出，弱本地化是负责低温激活电阻率观察SrIrO $_3$压缩应变下。
2018-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Possible multigap Type-I superconductivity in the layered Boride RuB$_2$
层状过渡金属硼化物$A$ B $_2$（$A =$ Os，Ru）的结构通过交替的$T$和B层而形成，其中B层形成褶皱蜂窝。在这里，我们报告的超导性质的RuB $_2$与$T_c \approx 1.5$ K使用测量的磁化率与温度$T$，磁化$M$与磁场$H$，电阻率与$T$，和热容量与$T$在不同的$H$。我们观察到一个减少的热容异常在$T_c$给出的$ΔC/γT_c \approx 1.1$建议多间隙超导。强有力的支持，这是通过成功地拟合的电子比热数据的两个间隙模型的间隙值$Δ_1/k_BT_c \approx 1.88$和$Δ_2/k_BT_c \approx 1.13$。此外，$M$与$H$测量揭示了与I型超导性一致的行为。这一点得到了Ginzburg-Landau参数$κ\approx 0.1$ - $0.66$的估计值的证实。这些结果强烈地暗示了RuB $_2$中的多能隙I型超导性。计算了RuB $_2$的能带结构和费米面。费米面由一个准二维片和两个嵌套的椭球片组成，非常类似于OsB $_2$。还发现了RuB $_2$的另一个小$4^{\rm th}$片。因此，RuB $_2$可能是多能隙I型超导体的一个罕见例子。
2017-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain Switching in van der Waals Heterostructures triggered by a Spin-Crossover Metal Organic Framework
范德华异质结构（vdWH）结合了具有感兴趣特性的不同分层材料，1例如二维（2D）半金属，半导体，磁体或超导体。这些异质结构提供了工程新材料的可能性，这些材料具有以其他方式无法获得的新兴功能。除了无机2D材料之外，层状分子材料仍然相当未被探索，只有很少的例子将它们隔离为原子薄层。通过适当的化学设计，可以调节这些系统的物理性质，如所谓的自旋交叉（SCO）化合物所示，其中可以通过施加外部刺激如光、温度、压力或电场来诱导自旋转变。在这里，我们报告的vdWHs形成的SCO层和几层石墨烯，其性质修改的应变伴随着自旋跃迁。这些分子/无机vdWHs代表了确定性的掺入的非线性分子层与其他二维材料的兴趣在应变电子学的新兴领域。
2022-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Nano-sheets of two-dimensional polymers with dinuclear (arene)ruthenium nodes, synthesised at a liquid/liquid interface
我们开发了一类新的基于双核（芳烃）钌节点的单层或多层二维聚合物，通过将亚胺缩合与界面化学过程相结合来获得，并使用改进的Langmuir-Schaefer方法将它们转移到固体表面上。合成了包含重钌原子的双核配合物作为节点的2D聚合物的鲁棒纳米片。这些厚度为几十纳米的纳米片悬浮在固体多孔膜上。然后，他们进行了彻底的本地探针，包括拉曼散射，傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜成像和衍射模式的组合特征。
2021-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Thermal effects and spontaneous frictional relaxation in atomically thin layered materials
研究了热效应对原子级薄片摩擦特性的影响。我们模拟了一个简单的模型的基础上的普朗特-汤姆林森模型，再现层的摩擦和AFM实验中看到的强化效果的依赖。我们研究了匀速滑动和反向滑动。我们还研究了接触老化：当滑动完全停止时接触发生的变化。我们比较的数值结果分析计算的基础上Kramers率。我们发现，有一个慢于指数的接触老化，削弱了接触，我们预计将在实验中观察到。我们讨论了滑动以及老化实验的影响。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
