3D atomic structure determination with ultrashort-pulse MeV electron diffraction
本文利用REGAE加速器的超短脉冲MeV电子衍射，实现了原子分辨率的从头算三维结构测定，成功精修白云母和1T-TaS2结构并定位氢原子，展示了其在厚样品和辐射敏感材料研究中的潜力。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Neutron diffraction of hydrogenous materials: measuring incoherent and coherent intensities separately from liquid water - a 40-year-old puzzle solved
由于$^1$ H的非相干截面很大，用中子衍射法精确测定含质子核的无序材料的相干静态结构因子是极其困难的。这一问题给中子衍射数据处理带来了很大的不确定性，严重阻碍了含氢材料结构的测定。在这里，我们提出了第一个准确的单独测量，使用极化中子衍射，相干和非相干的贡献，总静态结构因子的5个混合物的轻和重水，在一个前所未有的宽动量转移范围。在这项工作中推导出的H $_2$ O和D $_2$ O混合物的结构因子可能意味着一个新时代的开始，在含氢材料的结构测定，使用中子衍射。
2014-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Direct determination of the surface termination in full Heusler alloys by means of low energy electron diffraction
基于Heusler的磁阻多层器件的性能关键取决于自旋极化，从而取决于所涉及的表面的结构细节。使用低能电子衍射（LEED），可以非破坏性地区分Co2 XY全赫斯勒合金的重要表面终端。我们提出了一个分析的LEED图案的Y-Z，空位Z，Co和无序的B2和A2终端。作为一个例子，我们表明，体L21有序Co2 MnSi和体B2无序Co2Cr0.6Fe0.4Al的表面几何形状可以通过比较实验LEED图案与所提出的参考图案。
2009-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Structure determination of a brownmillerite Ca2Co2O5 thin film by Precession Electron Diffraction
采用脉冲激光沉积技术在（101）-NdGaO 3衬底上生长了Ca/Co=1的钴酸钙薄膜。沉积的亚稳相的结构使用从横截面样品记录的旋进电子衍射3D数据集来解决。结果表明，在衬底诱导应变作用下，钙钛矿型钙钛矿结构的Ca_2Co_2 O_5 +d（SG：Ibm_2）得到了稳定化，其晶格参数为a= 0.546nm，b=1.488nm，c=0.546nm。通过透射电子显微镜的研究，进一步讨论了这种亚稳钴酸盐的结构和显微结构，并与相关的块体材料进行了比较
2009-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the Spacing Between Hydrogen-Intercalated Quasi-Free-Standing Monolayer Graphene and 6H-SiC(0001) Using Total-Reflection High-Energy Positron Diffraction
本文利用全反射高能正电子衍射结合动力学衍射理论摇摆曲线分析，精确测定了氢插层准自由站立单层石墨烯与6H-SiC(0001)衬底的间距为4.18(6)Å，结果与已有DFT计算高度吻合。
2023-06-29 cond-mat.mtrl-sci
RaDMaX online: a web-based program for the determination of strain and damage profiles in irradiated crystals using X-ray diffraction
RaDMaX在线是对先前发布的RaDMaX（用X射线衍射分析材料中的辐射损伤）软件的重大更新[Souilah，Boulle & Debelle，J. Appl. Cryst.（2016）49，311-316]。该程序具有一个用户友好的界面，允许检索应变和无序的深度分布在辐照晶体从模拟的X射线衍射数据记录在对称$θ/2θ$模式。与其前身相比，RaDMaX在线版已经完全重写，以便能够在简单的Web浏览器中运行，从而避免了在用户计算机上安装任何编程环境的必要性。RaDMaX在线Web应用程序是用Python编写的，并在一个实现图形小部件和交互式绘图的笔记本中开发。RaDMaX在线是免费和开源的（CeCILL许可证），可以在互联网上访问：https://aboulle.github.io/RaDMaX-online/。
2019-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Powder Diffraction Crystal Structure Determination Using Generative Models
本文提出端到端神经网络PXRDGen，融合预训练XRD编码器、扩散/流结构生成器与Rietveld精修模块，从PXRD数据快速解析原子级精确无机晶体结构，匹配率最高达96%。
2024-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Powder X-ray Diffraction Crystal Structure Determination with RealPXRD-Solver
DP Technology（DP科技）；Zhongguancun Academy（中关村学院）；The Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理北京实验室）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Center for Nanoscience and Technology（国家纳米科学中心）；AI for Science Institute（人工智能科学研究所）；Center for Machine Learning Research, Peking University（北京大学机器学习研究中心）；School of Chemistry, Sun Yat-sen University（中山大学化学学院）；Institute for AIR, Tsinghua University（清华大学人工智能研究院）；Gaoling School of Artificial Intelligence, Renmin University of China（中国人民大学高瓴人工智能学院）；College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University（厦门大学化学化工学院）；Institute of Artificial Intelligence, Xiamen University（厦门大学人工智能研究院）；School of Electronic Engineering and Computer Science, Peking University（北京大学电子工程与计算机科学学院）
本文提出RealPXRD-Solver模型，通过训练625万理论结构数据，实现基于衍射数据的晶体结构解析，其在理论和实验数据集上均表现出色，解决了39个未报告的粉末衍射文件条目。
2026-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Structure determination of disordered materials from diffraction data
我们表明，在光谱实验中获得的原子环境的数量和分布的信息可以被用来作为一个有价值的约束在细化的原子尺度结构的纳米结构或非晶材料从对分布函数（PDF）数据。我们说明了这种方法的有效性为三个典型的无序系统：分子C60，a-Si，和a-SiO2。在每一种情况下，没有任何先验的假设，关于协调数或局部几何结构得到了很大的改进原子模型。我们建议，这种方法可以形成一个通用的方法的基础上，从适用于网络，纳米结构和分子系统的PDF数据的结构“解决方案”。
2010-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Electron diffraction based techniques in scanning electron microscopy of bulk materials
综述了基于扫描电子显微镜衍射的电子沟道花样（ECP）、电子沟道衬度成像（ECCI）和电子背散射衍射（EBSD）三种技术。动态衍射理论被用来描述电子沟道的物理过程，因此在位错的ECP（和EBSD）和ECCI图像中观察到的对比度。计算沟道对比度的模型进行了描述和讨论其局限性。给出了实验方法的实用性，包括探测器-样品配置、空间分辨率和灵敏度。例子给出了使用ECCI的成像和表征晶格缺陷，单独和组，在半导体异质结构和疲劳金属。给出了EBSD技术在取向确定、相识别和应变测量中的应用，并与使用电子等离子体进行了比较。它的结论是，这些技术使SEM的一个强大的工具，在介观尺度上表征局部晶体的散装材料。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio Crystal Structure Determination from Powder X-Ray Diffraction
University of North Carolina at Charlotte（北卡罗来纳大学夏洛特分校）；North Carolina Battery Complexity, Autonomous Vehicle and Electrification (BATT CAVE) Research Center（北卡罗来纳电池复杂性、自动驾驶与电气化（BATT CAVE）研究中心）
提出一种混合从头方法，将结构确定分解为两阶段优化问题，结合AI技术与物理约束，克服纯数据驱动方法的局限性，实现复杂或低质量数据下的稳健结构确定。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Bulk Plasticity in a Polycrystalline Titanium Alloy by Diffraction Contrast Tomography and Topotomography
多晶金属的机械性能由3D微观结构内变形产生的缺陷的相互作用决定。在通过滑动变形的材料中，塑性通常在微观结构内高度不均匀。许多实验工具可以用来观察样品自由表面滑移事件的结果;然而，只有少数方法可以对这些事件进行批量成像。在这篇文章中，三维微结构内的体滑移事件的成像，使通过结合使用X射线衍射衬度层析成像和拓扑层析成像。通过高分辨率数字图像相关法、X射线衍射衬度层析法、形貌层析法和相位衬度层析法在Ti-7Al变形过程中的相关测量，研究了X射线形貌层析法在体块滑移事件观测中的灵敏度。比以前的研究能够映射更大的晶粒邻域，使滑移传输的定量测量。表面和散装晶粒之间观察到显着差异，表明需要三维观察塑性更好地了解多晶材料的变形。
2021-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Pattern Matching Analysis of Electron Backscatter Diffraction Patterns for Pattern Centre, Crystal Orientation and Absolute Elastic Strain Determination: Accuracy and Precision Assessment
目标电子背散射图案（EBSPs）和动态模拟EBSPs之间的图案匹配用于确定图案中心（PC）和晶体取向，使用全局优化算法。系统的误差和精度与此方法进行了分析，使用动态模拟目标EBSP与已知的PC位置和方向。结果表明，对于无畸变的全分辨率图像（956 × 956像素），确定PC和方向的误差分别< 10 $^{-5}$的图案宽度和< 0.01°。噪声、光学失真和图像合并的引入被示出对误差有一些影响，尽管与使用传统的基于Hough变换的分析相比，使用图案匹配实现了更好的角分辨率。使用高分辨率（HR-）EBSD方法，但使用动态模拟EBSP作为参考模式的实验情况下，PC确定的准确性进行了探索。这是通过样品旋转实验和应变分析周围的一个无间隙原子的钢。
2019-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional coherent X-ray diffraction imaging of a ceramic nanofoam: determination of structural deformation mechanisms
超低密度聚合物、金属和陶瓷纳米泡沫因其高强度重量比、高表面积和归因于其结构几何形状的绝缘性能而具有价值。我们利用X射线衍射成像技术获得了氧化钽纳米泡沫的内部结构。从结构的有限元分析揭示了与散装样品和扩散限制集群聚集模型一致的机械性能，而在节点上的多余的质量折扣的悬空碎片的渗滤理论的假设。
2008-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
On the high accuracy lattice-parameters determination by n-beam diffraction: Theory and application to the InAs quantum dots grown over GaAs(001) substrate system
单晶中的超精确晶格参数测量原则上可以通过X射线多重衍射（XMD）实验来实现。微小的样本错位阻碍了XMD在精度是一个重要问题的研究中的系统使用。本文提出了一般失调误差修正的理论基础和方法。作为一个实际的演示，埋在GaAs（001）衬底上生长的InAs量子点的诱导应变的测定。这样的演示证实了通过它们在衬底晶格中产生的应变场来研究外延纳米结构的可能性。这项工作得到了巴西创始机构FAPESP（赠款号02/10185-3和02/10387-5）、CNPq（程序号301617/95-3和150144/03-2）和LNLS（提案号D12 A-XRD 1 2490/03）的支持。
2004-11-19 cond-mat.mtrl-sci
The Principle of Strain Reconstruction Tomography: Determination of Quench Strain Distribution from Diffraction Measurements
评估大部分工程部件或自然物体内的残余弹性应变是一项具有挑战性的任务，因为通常它需要在三维中映射六分量张量。另一个挑战涉及有限分辨率数据的解释方式，是相称的和不矛盾的连续变形模型。这个问题的实际解决方案，如果要找到，必须包括有效的测量解释和数据处理技术。在本说明中，我们描述的原则，应变层析成像的高能X射线衍射，即重建的高维分布的应变在一个物体内的降维测量，并说明了这一原则的应用到一个简单的情况下重建的轴对称残余应变状态诱导的圆柱形样品淬火。本文提出的分析方法的基本原理可以很容易地推广到更复杂的情况。
2005-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Structure determination of liquid carbon tetrabromide via a combination of x-ray and neutron diffraction data and reverse Monte Carlo modeling
为了揭示液态四溴化碳的原子级结构，在较宽的动量传递（Q-）范围内进行了一种新的同步辐射X射线衍射测量。这些X射线数据已被解释与中子衍射数据集，测量较早，使用反向蒙特卡罗方法。根据偏径向分布函数和距离相关取向关联函数分析了这种结构。取向关联的行为类似于其他四卤化碳。此外，新的X射线衍射数据集的信息内容，特别是，不同的Q范围，也进行了讨论。只有非常小的差异已被发现之间的计算结果，应用一个单一的实验结构因子和那些使用X射线和中子衍射数据：后者显示出稍微更有序的碳-碳径向分布函数，这导致似乎更有序的分子对之间的取向相关性。扩展的Q范围和局部不变性约束的应用都没有产生重要的新信息。为了提供一个简单的参考系，硬球模型也已创建，可以描述大多数的部分径向分布函数和取向关系的真实系统在半定量水平。
2014-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Post-spinel transformations and equation of state in ZnGa2O4: Determination at high-pressure by in situ x-ray diffraction
室温角色散X射线衍射测量尖晶石ZnGa 2 O 4高达56 GPa的两个结构相变的证据。在31.2 GPa下，ZnGa 2 O 4经历了从立方尖晶石结构到类似于ZnMn 2 O 4的四方尖晶石结构的转变。在55 GPa，第二次过渡到斜方晶系的marokite结构（CaMn 2 O 4型）发生。确定了立方尖晶石ZnGa_2 O_4的状态方程：V_0 = 580.1（9）A_3，B_0 = 233（8）GPa，B_0 '= 8.3（4），B_0“= -0.1145 GPa ~（-1）（隐含值），表明ZnGa_2 O_4是迄今为止研究的可压缩性较低的尖晶石之一。对于四元结构，还确定了状态方程：V_0 = 257.8（9）A_3，B_0 = 257（11）GPa，B_0 ′ = 7.5（6），B_0 ″ = -0.0764 GPa ~（-1）（隐含值）。报道的结构序列与NiMn 2 O 4和MgMn 2 O 4中发现的结构序列一致。
2010-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
InsteaDMatic: Towards cross-platform automated continuous rotation electron diffraction
一个DigitalMicrograph脚本InsteaDMatic已经开发，以促进快速自动连续旋转电子衍射（cRED）数据采集。该脚本协调显微镜功能，例如载物台旋转、与数据收集相关的相机功能，并存储实验元数据。该脚本与任何可以由DigitalMicrograph控制的显微镜兼容，并已在JEOL和Thermo Fisher Scientific显微镜上进行了测试。通过使用InsteaDMatic进行ZSM-5沸石的数据收集和结构测定，进行了概念验证。为了优化数据采集过程，研究了照明设置和电子剂量率对衍射数据质量、晶胞确定和结构解的影响。
2020-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Structural Impact of Noble Nanoparticles on P3HT: PCBM Blends for Plasmon Enhanced Bulk-Heterojunction Organic Solar Cells Probed by Synchrotron Grazing Incidence X-Ray Diffraction
在供体-受体体异质结有机光伏器件的活性区域中掺入显示局部表面等离子体共振的贵金属纳米颗粒是工业上兼容的光捕获策略，能够保证更好地吸收入射光子并给出12%至38%之间的效率提高。本文利用同步辐射掠入射X射线衍射研究了Au和Ag纳米粒子与P3 HT：PCBM共混对P3 HT结晶动力学的影响。我们得出结论，在P3 HT：PCBM共混物中以低于0.3wt%的不同浓度存在（1）80 nm Au，（2）5 nm、50 nm、80 nm Au的混合物，（3）40 nm Ag，和（4）10 nm、40 nm、60 nm Ag胶体纳米颗粒，不影响共混物本身的行为。
2014-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High-pressure x-ray diffraction study of bulk and nanocrystalline PbMoO4
我们研究了高压对块体和纳米晶白钨矿型PbMoO 4晶体结构的影响。我们发现，在这两种情况下的材料的可压缩性是高度非各向同性的，是c轴的最可压缩的。我们还观察到，纳米晶体的体积压缩系数变得更高，在5 GPa的散装。此外，在10.7（8）GPa，我们观察到的结构相变在体PbMoO 4的开始。高压相具有类似于M-褐帘石的单斜结构。该转变是可逆的，并且在低压和高压相之间没有检测到体积变化。没有发现额外的结构变化或分解的证据高达21.1 GPa。相比之下，纳米晶PbMoO 4保持在白钨矿结构中至少高达16.1 GPa。最后，还确定了块体和纳米晶PbMoO_4的状态方程。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
X2SBench: an open benchmark for evaluating crystal structure determination from powder diffraction
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Condensed Matter Physics Data Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院凝聚态物理数据中心）；Shanghai Artificial Intelligence Laboratory（上海人工智能实验室）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Fudan University（复旦大学）
X2SBench是一个开放基准，通过大规模模拟与实测数据结合，评估粉末衍射晶体结构测定方法，并揭示实验迁移差距。
2026-09-30 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
High-resolution neutron diffraction determination of noncollinear antiferromagnetic order in the honeycomb magnetoelectric Fe$_{4}$Nb$_{2}$O$_{9}$
Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）；Yonsei University（延世大学）；Chonnam National University（全南国立大学）；Center for Integrated Nanostructure Physics, Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院集成纳米物理中心）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
通过高分辨率中子衍射确定Fe$_{4}$Nb$_{2}$O$_{9}$的非列线反铁磁序，揭示其磁电性质的关键结构信息。
2026-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
XDXD: End-to-end crystal structure determination with low resolution X-ray diffraction
本文提出端到端深度学习框架 XDXD，利用扩散生成模型直接从低分辨率单晶 X 射线衍射数据生成完整原子结构，在 24,000 个实验结构基准上实现 70.4% 匹配率。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci cs.AI cs.LG
Single-shot 3D structure determination of nanocrystals with femtosecond X-ray free electron laser pulses
利用同步辐射、X射线自由电子激光器（X-FEL）、高次谐波产生、软X射线激光器和光学激光器的相干衍射成像（CDI）已经在多个学科中发现了广泛的应用。CDI中一个活跃的研究方向是基于破坏前衍射方案利用强飞秒X-FEL脉冲确定单粒子的结构。然而，单次激发的3D结构确定尚未在实验上实现。在这里，我们报告的第一个实验演示的单次拍摄的3D结构确定的个别纳米晶体使用~10飞秒X-FEL脉冲。从高折射率多面纳米晶体收集相干衍射图案，每个纳米晶体由单个X-FEL脉冲撞击。利用晶体的对称性，我们从单次衍射图中以约5.5 nm的分辨率重建了每个晶体的3D结构。由于许多纳米晶体和病毒粒子存在对称性，该方法可以应用于飞秒时间尺度上纳米分辨率的三维结构研究。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Can single crystal X-ray diffraction determine a structure uniquely?
衍射技术广泛应用于晶体结构的测定，是现代科学技术的基础之一。所有相关的结构测定方法都是基于完美单晶X射线衍射（SXRD）可以唯一地确定结构的假设。但由于SXRD中结构因子相的丢失，以及粉末X射线衍射（PXRD）中更多的信息丢失，这一假设仍然是值得怀疑的。在这项工作中，我们发现具有某些特征的结构可以有它的姐妹结构，具有完全相同的PXRD甚至SXRD图案。开发了一个计算机程序来搜索ICSD数据库，并确定了大约1000个结构具有这一特性。原始结构及其姊妹结构可以具有不同的空间群、拓扑结构、晶体系统等，并且一些甚至可以具有多个姊妹结构。我们的研究表明，需要特别小心，因为具有合理原子位置和实验衍射强度完美匹配的结构仍然可能是错误的。
2020-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional structure determination from a single view
确定物质三维结构的能力极大地促进了我们对自然的理解。传统上，用于物体的3D结构确定的最广泛使用的方案是通过在各种样品取向上获取多个测量值来实现的，如在晶体学和断层扫描（1，2）的情况下，或者通过扫描样品的一系列薄切片来实现的，如在共焦显微镜（3）中。在这里，我们提出了一种3D成像模式，称为ankylography（来自希腊单词ankylos的意思是'弯曲'和graphein的意思是'书写'），它使完整的3D结构确定从一个单一的曝光使用单色入射光束。我们证明，当一个有限的物体的衍射图案采样在一个足够精细的尺度上的埃瓦尔德球，物体的三维结构是由二维球面图案。我们确认的理论分析，通过执行3D数值重建的硅酸钠玻璃结构在2埃分辨率和一个单一的脊髓灰质炎病毒在2 - 3 nm的分辨率，从2D球形衍射图案单独。使用从软X射线激光衍射数据，我们证明，ankylography是实验上可行的，从一个单一的2D衍射图案获得一个3D图像的测试对象。这种从单个视图获得完整的3D结构信息的方法预计将在物理和生命科学中找到广泛的应用。随着X射线自由电子激光（X-FEL）和其他相干X射线源在世界范围内的快速发展，ankylography可能打开了一扇门，以确定在一个单一的脉冲生物标本的三维结构，并允许时间分辨的三维结构确定无序材料。
2009-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Atomically resolved structural determination of graphene and its point defects via extrapolation assisted phase retrieval
以前报道的晶体结构获得的迭代相位恢复重建其衍射图案似乎是免费的显示任何不规则性或缺陷的晶格，这似乎是不现实的。我们在这里证明，包括它的原子缺陷的结构可以明确地恢复从它的衍射图案单独通过应用直接的相位恢复程序不依赖于对象形状的先验信息。原子晶格中的单个点缺陷是很明显的。传统的相位恢复程序假设各向同性散射。我们表明，当处理电子时，由于各向异性，强前向散射特定于电子，样品的定量正确的传输函数不能被检索。我们总结了这种相位恢复方法的条件，并表明，衍射图案可以外推超出原始记录，甚至揭示以前不可见的布拉格峰。这样的外推波场图案导致重建中的增强的空间分辨率。
2015-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Stroboscopic X-ray Diffraction Microscopy of Dynamic Strain in Diamond Thin-film Bulk Acoustic Resonators for Quantum Control of Nitrogen Vacancy Centers
针对吉赫兹动态应变缺乏工作态成像工具的问题，本研究用频闪扫描硬X射线衍射显微术成像金刚石薄膜体声波谐振器内的声应变，结合光学测量直接测得NV自旋-应力耦合参数，提供了交流晶格应变成像新方法与NV中心基本常数测量结果。
2023-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Direct Evidence for Edge-Contaminated Vortex Phase in a Nb Single Crystal using Neutron Diffraction
我们报告的第一个直接观察到一个无序的涡旋物质相存在的散装II型超导体Nb的边缘附近使用一种新的位置敏感的中子衍射技术。这种“边缘污染”的涡旋状态与以前使用传输技术的研究有关，并被假定在广泛的II型超导体中的涡旋动力学行为中发挥了重要作用。研究发现，在热退火后，涡旋物质在体经历重新排序，表明边缘污染的体涡旋状态是亚稳态。重复热退火后的边缘涡旋状态保持无序，表明空间共存的旋涡玻璃与布拉格玻璃。这一观测结果解决了许多关于第二类超导体峰值效应的悬而未决的问题。
2011-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory for structure and bulk-modulus determination
本文提出了一种直接计算复杂晶体结构固体材料的晶体结构、体积弹性模量B_0和体积弹性模量压力导数B ′_0的新方法。这里提出的明确和准确的结果允许多维多项式拟合的总能量作为所有相关的结构参数的函数，同时确定的平衡配置和弹性性能。该方法允许包括一般（内部）结构参数，例如，单位晶胞内的键长和角度，与单位晶胞晶格参数具有相同的基础。用第一性原理密度泛函理论计算了几种具有多结构参数的材料的B_0和B '_0。
2003-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Structural distortion and magnetism of BiFeO3 epitaxial thin films: a Raman spectroscopy and neutron diffraction study
以前的研究的生长条件表明，单相BiFeO 3薄膜只能在一个狭窄的压力-温度窗口，这些薄膜显示出弱的磁矩。在这里，我们更详细地研究了单相BiFeO 3薄膜的结构和磁性通过倒易空间映射，拉曼光谱和中子衍射。X-射线和拉曼光谱数据表明，BiFeO 3结构是tetraphenic为70 nm厚的薄膜和单斜的变化为240 nm厚的薄膜，从而保持不同的散装（菱面体）结构。在240 nm的单斜扭曲膜中子衍射实验允许观察的G-型反铁磁秩序在散装单晶。然而，卫星峰相关的长波长摆线存在于散装BiFeO 3没有观察到。这些研究结果的相关性进行了讨论，为开发的磁电性能的BiFeO 3。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determination of the origin of the spin Seebeck effect - bulk vs. interface effects
绝缘体中自旋塞贝克效应的观察意味着自旋热电子学的突破，这是由于在绝缘系统中通过热激发而不移动载流子产生纯自旋电流的独特能力。自从最近的第一次观测以来，观测到的信号的潜在机制和起源一直备受争议。在这里，我们提出了一个特征依赖的纵向自旋塞贝克效应振幅的绝缘铁磁体（YIG）的厚度。我们的测量结果表明，所观察到的行为不能解释的任何影响，起源于接口，如磁邻近效应的自旋探测器（Pt）。热磁振子自旋电流的理论计算的比较产生定性协议的厚度依赖性所产生的有限的有效磁振子传播长度，使效果的起源可以追溯到真正的批量磁振子自旋电流排除寄生接口的影响。
2013-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Surface and Bulk Structural Properties of Single Crystalline Sr3Ru2O7
我们报告的温度和热循环依赖的表面和体结构的双层钙钛矿Sr 3Ru 2 O 7单晶。利用低能电子衍射（LEED）和单晶X射线衍射（XRD）技术，分别研究了表面和体相结构。单晶XRD数据与先前关于具有RuO 6八面体旋转的体结构的报道非常一致，其随着温度的降低而增加（在300 K下为~ 6.7（6）度，在90 K下为~ 8.1（2）度）。LEED结果表明，在表面的八面体更扭曲与更高的旋转角（约12度之间的300和80 K）和轻微的倾斜（（4.5 \pm 2.5）度在300 K和（2.5 \pm 1.7）度在80 K）。虽然XRD数据证实了在先前的中子粉末衍射研究中发现的晶胞高/宽比（即晶格参数c除以参数a和b的平均值）的温度依赖性，但体相和表面结构在300和80 K之间的热循环下几乎没有变化。
2010-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determination of five-parameter grain boundary characteristics in nanocrystalline Ni-W by Scanning Precession Electron Diffraction Tomography
本研究针对纳米尺度下三维五参数晶界测定的难题，利用扫描进动电子衍射断层扫描结合自动化后处理等方法，实现了纳米晶Ni-W试样晶粒的高保真三维重建，且共格Sigma 3晶界法向测定角度误差小于3°，推进了复杂晶界的精准表征能力。
2024-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Misfit Measurement in Inconel 625 by X-Ray Diffraction Technique
镍基合金Inconel-625中共格析出相的晶格失配和显微结构参数的确定是一个具有挑战性的问题，因为它们的峰彼此之间以及与基体完全重叠。我们已经使用了一种新的X射线衍射技术上的大块样品的Inconel 625在不同的热处理条件下，以确定晶格参数，晶格失配的共格沉淀物与基体和它们的微观结构参数，如尺寸和应变。
2006-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions in a perovskite thin film studied by environmental in-situ heating nano-beam electron diffraction
体相Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$具有丰富的相图，其物理性能具有很高的可调性，引起了人们对该材料的基础研究和应用前景的广泛关注。重要的是，作为强相关效应的结果，电子和晶格的自由度是有力地耦合。因此，这是有争议的，这种体相图是否可以转移到固有应变外延薄膜。本文研究了离子束溅射薄膜中$x=0.1$的结构从正交到准立方的转变，并通过原位加热纳米束电子衍射来跟踪晶格常数的温度依赖性，指出了与相应体系统的差异。此外，它表明，控制加热过程中的环境，即防止氧损失，是至关重要的，以避免不可逆的结构变化，这是一个普遍的问题，含有挥发性元素的化合物在非平衡条件下。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microstructural Changes Influencing the Magnetoresistive Behavior of Bulk Nanocrystalline Materials
采用室温高压扭转的剧烈塑性形变方法制备了中、小铁磁含量的块体纳米晶材料。在形变态材料中发现了巨磁阻效应，通过热处理调整材料的微观结构，可以进一步改善材料的巨磁阻效应。适当的退火温度范围进行了评估与原位同步辐射衍射测量。热处理后的CuCo材料在300 ℃下退火1 h后显示出较大的巨磁电阻，而CuFe材料的退火温度过高，降低了磁电阻性能。通过热处理的磁阻的改善进行了讨论相对于通过电子显微镜和非原位同步辐射衍射测量观察到的微观结构的演变。
2020-09-07 cond-mat.mtrl-sci
GARFIELD, a toolkit for interpreting ultrafast electron diffraction data of imperfect quasi-single crystals
GARFIELD是一款带图形界面的工具包，通过交互式优化衍射几何与样品参数，解决小分子低对称性单晶超快电子衍射数据中Bragg反射索引困难的问题，辅助解析结构动力学。
2024-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
AlphaDiffract: Automated Crystallographic Analysis of Powder X-ray Diffraction Data
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
AlphaDiffract通过深度学习框架实现从PXRD数据中自动确定晶体结构和晶格参数，其基于ConvNeXt架构并训练于大规模模拟数据集，达到高精度晶体系统和空间群识别。
2026-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Selecting "Convenient Observers" to Probe the Atomic Structure of Epitaxial Graphene Grown on Ir(111) via Photoelectron Diffraction
在几种情况下，由于石墨烯和衬底之间的晶格失配，在金属衬底上生长的外延石墨烯呈现长程周期性结构。例如，生长在Ir（111）上的石墨烯由于其局部电子结构的变化而显示出具有不同吸附位点的波纹状超晶胞。这种类型的表面重建是一个具有挑战性的问题，详细的原子表面结构的实验和理论技术的测定。在这项工作中，我们重新审视了石墨烯在Ir（111）上的表面结构测定，利用同步辐射光电子衍射的表面和化学选择性的独特优势。我们利用Ir 4f光电发射表面态，并使用其衍射信号作为探针，调查石墨烯顶层的原子排列。我们确定石墨烯层的平均高度和总厚度，其分别等于3.40 $\pm 0.11 Å$和0.45 $\pm 0.03 Å$。此外，我们探讨了石墨烯的拓扑结构在其高对称性的吸附位点附近，并表明，实验数据可以描述由三个简化的系统简化的莫尔超晶胞多重散射分析。
2020-08-16 cond-mat.mtrl-sci
sim-trhepd-rheed -- Open-source simulator of total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD) and reflection high-energy electron diffraction (RHEED)
本文报道了一个开源的全反射高能正电子衍射（TRHEPD）和反射高能电子衍射（RHEED）实验模拟器SIM-TRHEPD-RHEED（STR），该模拟器用于材料原子尺度表面结构的测定。STR模拟器用于分析实验衍射数据，通过求解正电子或电子波函数的动力学量子衍射理论的偏微分方程来模拟来自给定试表面结构的摇摆曲线。使用所获得的表面结构，可以通过第一性原理计算来评估电子结构和其他物理量。为此，还开发了一个实用软件，以便使用Quantum ESTEGO套件实现第一性原理计算。
2022-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric performance in spark plasma textured bulk n-type BiTe2.7Se0.3 and p-type Bi0.5Sb1.5Te3
采用放电等离子体织构化方法制备了p型和n型碲化铋块材。从X射线衍射分析和电子背散射衍射测量证实了沿001方向的单轴载荷的织构发展。有趣的是，这些纹理化的样品优于通过传统的放电等离子体烧结（SPS）制备的样品，导致在ab平面中的热导率降低。在室温下，n型BiTe2.7Se0.3和p型Bi0.5Sb1.5Te3织构样品的品质因数分别比SPS织构样品提高了42%和33%，为应用开辟了新的途径。
2013-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Gazing at crystal balls: Electron backscatter diffraction pattern analysis and cross correlation on the sphere
本文提出了两种新的电子背散射衍射（EBSD）图的球面分析算法：（1）用球面Radon变换进行带定位和带轮廓分析;（2）用球面互相关确定方向。这些新的方法被正式介绍，并确定其精度使用动态模拟模式。我们证明了他们的效用与实验数据集从铁素体铁。我们的研究结果表明，EBSD模式的分析提供了一个优雅的方法，揭示这些丰富的晶体学数据来源的信息。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy synthesis of ternary nitride PrTaN$_2$ and its crystal structure determination
Basic Research Laboratories, NTT Inc.（NTT公司基础研究实验室）；SAGA Light Source（佐贺光源）
该研究通过分子束外延合成新型三元氮化物PrTaN₂，开发基于结构因子的拟合程序完成其晶体结构测定，为探索新型复杂氮化物材料提供了方法途径。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structure determination of the (3sqrt{3}x3sqrt{3}) reconstructed alpha-Al_2O_3(0001)
采用掠入射X射线衍射数据结合能量最小化计算，分析了蓝宝石α-Al_2 O_3（0001）富Al（3sqrt {3} x3 sqrt {3}）R 30 °重构表面的原子结构。在ESRF的BM 32光束线上进行的实验提供了非整数级衍射强度，经傅里叶变换后得到了不完整的Patterson图。计算机模拟实现，以获得结构信息，从这个地图。在模拟中，Al覆盖层原子之间的相互作用用Sutton-Chen势描述，覆盖层与蓝宝石衬底之间的相互作用用横向调制的Lennard-Jones势描述。我们已经表明，六边形重构的单胞是由三角形组成的，其中两层Al吸附原子是FCC（111）有序的，而三角形之间的堆叠是FCC（001）。
2002-01-17 cond-mat.mtrl-sci
3D Spatially Resolved Neutron Diffraction from a Disordered Vortex Lattice
在凝聚态物理中，第二类超导体中的涡旋物质是研究随机钉扎问题的原型系统。由于涡旋晶格嵌入在原子晶格中，小角中子散射（SANS）是唯一允许直接结构研究的技术。在传统的SANS方法中，散射强度是整个样品上平均的结构因子的量度。最近的研究表明，在涡旋物理中，它是非常可取的，以发展SANS技术，这是能够解决的空间不均匀性在体涡状态。在这里，我们报告了一种新的切片中子衍射技术，使用非典型准直和面积检测器，它允许观察三维（3D）的无序的旋涡物质内生长的Nb单晶。
2011-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Determination of the (3x3)-Sn/Ge(111) structure by photoelectron diffraction
在约1/3单层的覆盖率下，在低于550的温度下沉积在Ge（111）上的Sn形成亚稳（sqrt 3 × sqrt 3）R30相。当冷却到200 K以下时，该相连续且可逆地转变为（3x 3）相。（3 × 3）-Sn/Ge（111）表面的Sn 4d电子的光电子能谱呈现两个分量，这归因于T4键位上Sn原子的不等价。这种结构已被探索在的里雅斯特（意大利）的Elettra储存环的ALOISA光束线进行的光电子衍射实验。两个Sn组分的强度的调制，所造成的背散射下面的Ge原子，已被测量为在固定的动能的发射角的函数，反之亦然。在第一Ge层（Sn-Ge_1）中Sn与其最近邻原子之间的键角已通过沿主对称方向进行极性扫描来测量，并且发现这两个分量几乎相等。相应的键长也是非常相似的，如通过研究对光电子动能的依赖性而获得的，同时保持光子偏振和收集方向平行于Sn-Ge 1键取向（键发射）。当研究正常发射时的能量依赖性时，观察到两个键合位点之间的明显差异，其中对第二层中的Ge原子上方的Sn高度的灵敏度增强。这个垂直距离被发现是0.3埃较大的一个锡原子的三个包含在晶格晶胞。因此，（3 × 3）-Sn/Ge（111）的特征在于这样的结构，其中Sn原子和其三个最近的相邻Ge原子形成相对于第二Ge层的下方原子呈现强垂直畸变的相当刚性的单元。
2001-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness monitoring of graphene on SiC using low-energy electron diffraction
使用低能电子衍射（LEED）原位监测SiC上外延石墨烯的形成。使用LEED作为石墨烯的原位厚度监测的可能性进行了检查。对于一系列已知石墨烯厚度的样品（使用低能电子显微镜测定），测量石墨烯与SiC相比的初级衍射斑点强度的比率。发现该比率对于确定1至3个单层范围内的石墨烯厚度是有效的。石墨烯厚度的分布上的这种方法的厚度测定的影响被认为是。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase stability and Nucleation effect upon Iron addition to SmCo5 bulk magnets
研究了SmCo_（5-x）Fe_x永磁体在x = 0 ~ 2范围内的结构和磁性能变化。从X射线衍射（XRD）图案的结构研究证实了六方CaCu 5型结构的SmCo 5-xFex薄带0<x <2. The decrease in angular position of the diffraction peaks points to the lattice expansion due to the substitution of Co atoms by larger Fe atoms. Mixture of phases occurs for x>2，并已被证实的XRD研究和磁性测量。由添加剂Fe诱导的成核效应将矫顽力（Hc）提高到27 kOe，这远大于纯SmCo 5获得的4.5 kOe。
2014-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Bulk superconductivity and non-trivial band topology analysis of Pb2Pd
一个完美的拓扑超导体可以通过同时存在体超导性和拓扑非平凡的表面态来实现。本文报道了超导二元化合物Pb_2Pd的单晶生长。通过X射线衍射（XRD）、选区电子衍射（SAED）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线光电子能谱学（XPS）对晶体进行了表征。通过交流磁化率和磁热容量测量确定所研究晶体的体超导性质。超导转变时的比热跃变表明Pb_2Pd是一种中等耦合的s波超导体。通过在密度泛函理论（DFT）下计算的体电子能带结构和Z2不变量证明了Pb2Pd的拓扑非平凡特征。这是首次报道Pb_2Pd的拓扑不变量，表明Pb_2Pd具有非平凡的拓扑能带结构
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple origins of extra electron diffractions in fcc metals
本文通过实验和多层模拟揭示，面心立方金属电子衍射中的弥散强度主要源于热和静态位移散射，而非化学短程有序，部分观测可能涉及平面缺陷等额外因素。
2023-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Determination of the Mass Enhancement Factor in the Lightly-Doped Bulk Insulator Lead Selenide
铋硫族化物和碲化铅/硒化铅合金具有优异的热电性能，可用于发电和器件应用。由于声子在实现这些所需特性方面起着重要作用，因此量化声子和电子之间的相互作用（编码在材料的Eliashberg函数中）非常重要。然而，由于缺乏当地的实验探测器，其精确提取在一定程度上受到限制。在这里，我们构建了一种方法，直接提取的Eliashberg功能使用朗道能级光谱，并证明其适用于轻掺杂的热电体绝缘体PbSe。除了它的高能量分辨率仅限于热展宽，这种新的实验方法可以用来检测在纳米尺度上的质量增强因子的变化。因此，它开辟了一个新的途径，研究化学缺陷，表面掺杂和应变的质量增强因子的影响。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
