Melting curve of magnesium up to 460 GPa from ab initio molecular dynamics simulations
基于从头算分子动力学模拟,采用固液共存方法计算了Mg在~460 GPa压力下的熔化曲线.在~30和100 GPa之间,我们的熔化曲线明显低于静态实验,但与最近的冲击实验吻合得很好。高达~450 GPa,我们的熔化曲线通常与使用小电池共存方法的第一性原理计算的熔点一致。我们发现,在几百GPa的高压下,由于液相中原子间相互作用的强烈软化,Mg的固-液共存模拟显示出与其他金属系统(如铝)明显不同的一些特征。例如,在给定的体积下,用于保持稳定的固液共存状态的压力和温度范围可以非常小。液相中的强烈软化也导致在非常高的压力下发生不寻常的重入熔融行为。折返熔融的开始预测在~305 GPa,接近小电池共存方法在~300 GPa。我们表明,计算的熔点,考虑重入熔化,可以很好地拟合到一个低阶Kechin方程,从而使我们有可能获得第一原理熔化曲线的Mg在压力高于50 GPa的第一次。固液共存模拟中的类似特性,以及重入熔融,也预计在高压下的液相中具有强软化的其他系统。
2022-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Phase coexistence in consolidating porous media
研究了饱和多孔介质中富流体相在外压作用下的出现情况。为此,我们引入了一个两个领域的第二梯度模型,允许完整的描述的现象。我们研究了贫和富流体相之间的共存配置文件,我们表明,对于一个合适的选择参数的非单调界面显示共存。
2011-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis in the electronic transport of V2O3 thin films: non-exponential kinetics and range scale of phase coexistence
研究了V_2O_3薄膜的电子输运性质的热滞效应。电阻的时间演变显示了这种滞后的非平衡性质,具有非常缓慢的弛豫。部分周期不仅揭示了相共存的行为一致,但也存在的调幅温度,这在很大程度上是分开的。相共存的温度分布与压力-温度平面中的体相图一致,证实了膜有效地处于由衬底引起的有效压力下。
2008-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Melting curve of face-centred-cubic nickel from first principles calculations
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法计算了Ni在100 GPa下的熔化曲线。我们使用了两种互补的方法:i)与参考系的共存模拟,然后DFT和参考系之间的自由能校正,以及ii)使用包括1000个原子的模拟单元的直接DFT共存。计算的零压力熔化温度在$1637 \pm 10$ K下被略微低估(实验值为1728 K),并且在高压下显著高于金刚石砧座单元实验中的最近测量值[Phys. Rev. B { \bf 87},054108(2013)]。用DFT方法计算了零压熔化斜率为$30 \pm 2$ K,与实验值28 K符合较好。
2013-07-15 cond-mat.mtrl-sci
High pressure melt dynamics in shock-compressed titanium
Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);UCLA(加州大学洛杉矶分校);Department of Chemistry, University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校化学系);Linac Coherent Light Source, SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室直线相干光源)
本研究通过实验和模拟揭示了冲击压缩下钛的高压熔化行为,发现固-液共存区及高取向度结晶残留现象,探讨了实验平台对熔化压力的测量精度。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Solid-liquid coexistence of the noble elements. II. Neon, krypton and xenon
本研究基于隐藏尺度不变性,使用SAAP势和ab initio计算,探讨了氖、氩、氪和氙的固液共存,发现可预测其共存线上的形状与性质变化。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of negative and positive photoconductivity in few-layer PtSe2 field-effect transistors
二硒化铂(PtSe_2)场效应晶体管具有p型导电性,对温度和环境压力敏感。曝光于超连续谱白光光源揭示了正光电导和负光电导共存于同一器件中。一种类型的光电导性相对于另一种类型的主导性由环境压力控制。事实上,在高真空中观察到的正光电导在压力升高时转变为负光电导。密度泛函理论计算证实了PtSe_2表面物理吸附的氧分子起着受主的作用。由光照射引起的氧分子从表面的脱附导致沟道电导率中的载流子浓度降低。了解物理吸附的氧分子与PtSe_2薄膜之间发生的电荷转移,为调节材料的载流子密度和光学性质提供了一条有效的途径。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of charge and ferromagnetic order in fcc Fe
在强关联材料中,多个有序态同时出现或竞争,相共存现象已被深入研究。材料的性质主要取决于外部参数和边界条件,其中微小的变化会导致性质不同的基态。然而,迄今为止,相共存现象仅报道了由多种元素组成的复杂化合物。在这里,我们表明,在Rh(001)上的双层铁的电荷和磁有序状态共存。扫描隧道显微镜和光谱测量揭示了低于130 K的温度下的周期性电荷有序条纹。接近液氦温度时,自旋极化扫描隧道显微镜观察到它们被铁磁畴叠加。依赖于温度的测量揭示了一个明显的串扰之间的电荷和自旋顺序在铁磁有序温度约70 K,这是成功地建模内的有效朗道理论,包括六阶项。我们的研究结果表明,结构修饰之间的微妙平衡可以导致竞争有序现象。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Two phase coexistence for the hydrogen-helium mixture
我们用我们新构造的量子吉布斯系综蒙特卡罗算法对氢氦混合物的两相共存进行了计算机实验。我们的结果与C. M. Sneed,W. B.斯特里特河E. Sonntag和G. J·范·维伦我们的结果和实验结果之间的差异是在所有情况下小于15%,相对于实验,减少到小于5%,在低氦浓度阶段。在低温高压下,汽液相之间的重力反转时,量子效应变得相关。在极低的温度和压力下,第一个表现出超流性的成分是气相中的氦。
2015-07-04 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Pressure-dependent melting and crystallization of B2-NiAl from neural-network molecular dynamics
Joint Institute for High Temperatures(高温联合研究所);Joint Institute for Nuclear Research(核物理联合研究所)
本研究利用神经网络分子动力学模拟,揭示了B2-NiAl在高压下熔化温度随压力显著升高,且熔化过程保持同成分熔化,为理解其高压热力学行为提供了原子级证据。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Ab initio melting curve of molybdenum by the phase coexistence method
我们报告从头计算的熔化曲线的压力范围为0-400 GPa的钼。计算采用密度泛函理论(DFT)与Perdew-Burke-Ernzerhof交换相关功能的投影增强波(PAW)的实现。我们目前的测试表明,这些技术准确地再现实验数据的低温b.c.c.莫,PAW同意密切从全电位线性增广平面波实现的结果。这项工作试图克服固有的不确定性,在早期的DFT计算的熔化曲线的钼,通过使用“参考共存”的技术来确定熔化曲线。在这项技术中,一个经验的参考模型(这里,嵌入原子模型)是准确地拟合DFT分子动力学数据的液体和高温固体,熔融曲线的参考模型是由模拟共存的固体和液体,并通过应用自由能修正的从头计算熔融曲线。计算得到的熔化曲线与常压下的实验结果吻合较好,与高压下的冲击数据吻合较好,但与静态压缩实验得到的高压熔化曲线不一致。径向分布函数的计算结果表明,液体的短程原子有序与高温固体的短程原子有序非常相似,但从固体到液体的过程中,配位数略有降低。在这两个阶段的电子态密度显示只有很小的差异。结果不支持最近的理论,根据该理论,b.c.c.预期dTm/dP值非常低。过渡金属,因为电子在s-p和d态之间重新分布。
2007-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stability of Jahn Teller distortion in LaMnO3 under pressure: An x-ray absorption study
用X射线吸收谱研究了LaMnO_3中锰原子在15.3GPa压力下的局域环境。对于低于8 GPa的压力,在MnO 6八面体内没有检测到变化。在此压力以上的连续减少的长Mn-O距离发生,然而,八面体畸变持续在整个压力范围内。在15.3 GPa下,平均Jahn-Teller分裂的距离减少了约三分之一,这表明只有在30 GPa左右的压力下才会发生局部Jahn-Teller畸变的完全消除,据报道,在30 GPa左右会发生金属化。在长距离减少的滞后观察到环境压力,这表明MnO 6扭曲和未扭曲的单位共存。
2007-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Unified understanding to the rich electronic-structure evolutions of 2D black phosphorus under pressure
本文提出以层间准键合与层内化学键合的竞争及四能级相互作用模型,统一解释少层黑磷在压力下带隙非单调变化等电子结构演化。
2024-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Comment on: "Different Results for the Equilibrium Phases of Cerium above 5 GPa"
在5-12 GPa压力范围内,由于两个或多个结构相共存,铈的化合价与压力无关。在此压力范围内观察到的单晶结构是由高压实验的初始条件引起的非平衡状态引起的。
1997-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of near-EF van Hove singularity and in-gap topological Dirac surface states in superconducting electrides
Institute of High-Pressure Physics and School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学高压物理研究所和物理科学与技术学院);Department of Physics, School of Science, Hebei University of Science and Technology(河北科技大学理学院物理系);School of Physics and Beijing Key Laboratory of Optoelectronic Functional Materials & MicroNano Devices, Renmin University of China(中国人民大学物理学院与北京光电功能材料与微纳器件重点实验室);Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China(中国人民大学量子态构建与调控教育部重点实验室)
La3In在常压下表现出超导性,其低能电子结构中存在近EF的范霍夫奇异点和能隙内拓扑狄拉克表面态,为研究拓扑超导相提供了新平台。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Solid-liquid coexistence of the noble elements. I. Theory illustrated by the case of argon
本研究使用SAAP势函数进行分子动力学模拟,验证了氩的隐藏标度不变性,并利用同构理论准确预测了其固液相变性质,发现bcc晶体在高压下稳定。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Magnetovolume effect, macroscopic hysteresis and moment collapse in the paramagnetic state of cubic MnGe under pressure
流动磁体通常表现出向非磁性状态的压力诱导转变。利用同步辐射X射线衍射和发射光谱研究了手征磁体MnGe在顺磁状态和高达38 GPa的压力下的晶格和自旋磁矩的演化。自旋矩的坍缩分两步进行。一个一级转变与一个巨大的滞后约7 GPa的转变系统从高自旋在环境压力下的低自旋状态。自旋态的共存和观察的历史依赖的不可逆性被解释为介导的磁体积耦合的长程弹性应变的效果。只有在第二次跃迁中,在大约23 GPa时,自旋矩才坍缩。
2016-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Two-carrier analyses of the transport properties of black phosphorus under pressure
我们报告的黑磷的电子输运性质,并分析它们使用一个双载流子模型在宽范围的压力高达2.5 GPa。在0.29GPa的半导态下,通过假设两种不同密度和迁移率的空穴共存,合理地再现了霍尔电阻的显著非线性行为。另一方面,1.01 GPa以上的磁输运性质的双载流子分析表明,具有几乎相同密度的高迁移率电子和空穴载流子共存,即,几乎补偿了黑磷的半金属性质。在半金属状态下,双载流子模型和量子振荡的分析表明,随着压力的增加,载流子密度有系统地增加。在低磁场下观察到的霍尔电阻率的符号反转表明在半金属黑磷中存在高迁移率电子(\sim 105 cm 2 V-1 s-1),其大约是空穴的十倍。我们的结论是,已经观察到的半金属态的极大的正磁电阻,不能再现由传统的双载流子模型。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-structural transformations via a solid-state nudged elastic band method: Application to iron under pressure
我们扩展了固态轻推弹性带方法来处理一个非保守的序参量-特别是磁化,耦合到体积,并导致许多观察到的磁系统中的效果。我们将这种形式主义的压力诱导铁的转变过程中,从铁磁体心立方(BCC)奥氏体六方密排(HCP)马氏体的研究磁体积崩溃。我们发现bcc-hcp平衡共存压力为8.4 GPa,在此压力下的过渡态焓为156 meV/Fe。磁化强度和相干应力的不连续性发生在过渡态,它具有一个尖点的形式上的势能面(但所有的原子和细胞的自由度是连续的);计算的压力跃变25 GPa是与所观察到的25 GPa的扩展测量共存压力所产生的样品中的马氏体和相干应力。我们的结果与实验一致,但必然不同于那些所产生的阻力和限制参数化方法有不适当的约束或不受控制的自由度。
2015-06-03 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure-induced volumetric negative thermal expansion in CoZr2 superconductor
本研究通过高压X射线衍射和电阻测量,发现CoZr2超导体在高压下因a轴正热膨胀被抑制而c轴负热膨胀保持,实现体积负热膨胀,并与超导性共存,为常压下实现二者共存提供了可能。
2023-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intermediate regime in Tetrathiafulvalene-Chloranil (TTF-CA) pressure-induced neutral-ionic transition
本文报道了四硫富瓦烯-四氯苯醌(TTF-CA)混合堆电荷转移(CT)晶体的压力诱导中性离子相变(NIT)的详细光谱研究。我们表明,压力引起的相变仍然是一阶的,并涉及到一个中间无序相的存在下,定义由两个物种的共存不同的离子性。进一步施加压力逐渐将该相转化为具有单一离子性的均匀铁电相。此外,我们检测到强烈的pretransitional现象,预期的中间阶段,并表示的前体动态政权占主导地位的波动。
2007-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum path-integral study of the phase diagram and isotope effects of neon
天然氖的相图已计算的温度范围在17-50 K和压力在0.01和2000巴之间。通过计算作为温度函数的各相的独立自由能,确定了固相、液相和气相之间的相共存。因此,对于给定的压力,共存温度是由共存相的自由能相等的条件。自由能的计算采用非平衡技术,如绝热开关和可逆标度。通过经典的蒙特卡罗模拟得到的相图进行了比较,量子路径积分模拟得到的。与氖的有限质量相关的量子效应导致共存线与经典极限相比向更低的温度移动。在三相点中发现的位移为1.5 K,即,约为三相点温度的6%。测定了~(20)Ne、~(21)Ne、~(22)Ne和天然氖的三点同位素效应。模拟数据显示出令人满意的协议,以前的实验结果,报告之间的移动约0.15 K的20 Ne和22 Ne的三相点温度。在三相点条件下,计算了固相和液相的蒸气压同位素效应。的量子模拟预测,这种同位素效应是在固体中比在液相中更大,和计算值显示出近定量的协议可用的实验数据。
2011-09-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Melting behavior of CaO at high temperature and pressure: a molecular dynamics study
本研究采用经典与从头算分子动力学模拟,通过两种方法计算CaO熔点以解决实验差异,并首次在无克拉佩龙斜率假设下得到高压熔化曲线,发现过热比随压力变化,为相关领域相图建模提供支撑。
2024-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Evidence for Coexistence of Superconductivity and Magnetism in Single Crystals of Co-doped SrFe$_2$As$_2$
为了研究Co掺杂SrFe $_2$ As $_2$中磁性和超导电性是否共存,我们制备了SrFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$,$x$ = 0和0.4的单晶,并通过X射线衍射、零场和外加场(最高达9 T)以及常压和外加压力(最高达1.6 GPa)下的电阻率和磁化率对其进行了表征。当$x$ = 0.4时,在120 K下存在自旋密度波跃迁的磁性和电阻证据,而$T_c$ = 19.5 K -表明磁性和超导性共存。讨论这些结果如何与报道的结果相比,无论是在SrFe $_{2-x}$ Co $_x$作为$_2$和其他掺杂122化合物,给出。
2008-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A possible four-phase coexistence in a single-component system
对于在恒定温度$T$和压力$P$下平衡共存的不同相,必须满足相等化学势$μ$的条件。这个条件表明,对于单组分系统,可以共存的相的最大数量是三个。历史上,这被称为吉布斯相律,是热力学中最古老和受人尊敬的规则之一。在这里,我们利用的事实,通过改变模型参数,吉布斯相规则可以推广,使四个阶段可以共存,即使在单组分系统。为了系统地寻找四极点,我们使用一个单原子系统与一个可变四面体的Stillinger-Weber势相互作用。我们的研究表明,四重点在控制多个平衡相方面提供了新的灵活性,并且可以在具有可调相互作用的系统中实现,这在几个软物质系统中是可行的(例如,片状胶体)。
2016-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cooperative Ru(4d)-Ho(4f) magnetic orderings and phase coexistence in the 6H-perovskite multiferroic Ba3HoRu2O9
我们报告合作磁有序6 H-钙钛矿多铁性系统,Ba 3 HoRu 2 O 9,通过全面的中子粉末衍射测量。该体系在TN 1 ~ 50 K发生长程反铁磁有序化,其传播波矢K1 = 0.500,远高于先前报道的在~10 K(TN 2)的转变温度。Ru和Ho的磁矩同时低于TN 1,随后在较低的温度下自旋重取向,表现出很强的Ru(4d)-Ho(4f)磁相关。在TN 1以下,传播波矢量为K2 =(0.25 0.25 0)的另一个磁相出现,并与K1相共存,这是很少观察到的,表明由于磁基态中的相位竞争而产生的复杂磁性。我们认为,从向上向上向下的自旋结构与K2波矢量低于TN 2所产生的交换伸缩可能是负责小的铁电极化先前报道在该化合物。
2020-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Response of a Model of CO Oxidation with CO Desorption and Diffusion to a Periodic External CO Pressure
本文研究了具有CO解吸和侧向扩散的Ziff-Gulari-Barshad模型的动力学行为。取决于解吸和扩散参数的值,该系统呈现出低和高CO覆盖相之间的不连续相变。我们计算了这些阶段之间的共存曲线上的几个点。加入扩散项后,CO_2的生成速率显著增加。我们进一步应用了一个方波周期性的压力变化的CO分压的参数,可以调整到修改的催化活性。相反的扩散自由的情况下,这种驱动系统不存在进一步增强的催化活性,超出了恒定的CO压力下的扩散引起的增加。
2006-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Broad 1st Order Phase Transitions: phase coexistence, unusual hysteresis and glasslike kinetic arrest
我们讨论了用两个控制变量研究相变的现象学。这种测量已经成为常规的,其中磁场和温度对于一阶磁转变是变化的,而压力和温度是不可想象的。类似的容易可能与电场作为第二个控制变量,在目前的研究多铁性。我们开发了这种现象的广泛的第一阶过渡,发生在一个范围内的控制变量,是常见的替代合金与固有的淬火无序,包括玻璃状逮捕的过渡发生在这个范围内的任何控制变量的可能性。然后,中断的转变导致两个竞争相共存到最低温度。新的实验方案与首字母缩写CHUF,其中样品被冷却和加热下的第二个控制变量的不同值,允许详细研究的玻璃状逮捕的动力学的相变。随后将讨论大量材料中的一阶磁转变的许多实验研究,这些研究提供了这种现象的原因。
2014-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lifshitz theory of wetting films at three phase coexistence: The case of ice nucleation on Silver Iodide (AgI)
假设:当流体接近三相共存时,吸附可能是通过连续形成两个中间润湿膜而发生的。这些润湿层的平衡厚度是分子间力的微妙平衡的结果,如由下面的界面势所指示的。两个可变吸附层的范德华力可以从Dzyaloshinskiii-Lifshitz-Pitaevskii理论精确地公式化,并且可以导出远远超出常规Hamaker理论有效性的解析近似。计算方式:我们考虑了水蒸气在碘化银上的吸附平衡,当接近三相点时,冰和水层可以同时形成并竞争水蒸气。我们对这个复杂系统进行了Lifshitz理论的数值计算,并给出了与数值结果定量一致的解析近似。调查结果:在AgI/水/空气的三相接触线上,表面力促进了AgI/空气和水/蒸汽界面上的冰的生长,从而支持了AgI在大气中的接触成核模式。我们的方法提供了一个框架,在三相共存的吸附的描述,并允许对大气气溶胶的冰成核效率的研究。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech