In this article, the electronic band structure $β-(Al_xGa_{1-x})_2O_3$ alloy system is calculated with $β-Ga_2O_3$ as the bulk crystal. The technique of band unfolding is implemented to obtain the effective bandstructure \textit{(EBS)} for aluminium fractions varying between 12.5\% and 62.5\% with respect to the gallium atoms. A 160 atom supercell is used to model the disordered system that is generated using the technique of special quasirandom structures which mimics the site correlation of a truly random alloy and reduces the configurational space that arises due to the vast enumeration of alloy occupation sites. The impact of the disorder is then evaluated on the electron effective mass and bandgap which is calculated under the generalized gradient approximation \textit{(GGA)}. The EBS of disordered systems gives an insight into the effect of the loss of translational symmetry on the band topology which manifests as band broadening and can be used to evaluate disorder induced scattering rates and electron lifetimes. This technique of band unfolding can be further extended to alloy phonon dispersion and subsequently phonon lifetimes can also be evaluated from the band broadening.
Strain and composition dependencies of the near bandgap optical transitions in monoclinic (Al$_x$Ga$_{1-x}$)$_2$O$_3$ alloys with coherent biaxial in-plane strain on (010) Ga$_2$O$_3$
采用密度泛函理论（DFT）和广义椭圆偏振光谱（GSE）相结合的方法，研究了$β$ -（Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金中三个最低带间跃迁能量的弯曲. $β$ $_2$ O $_3$和$θ$ $_2$ O $_3$两者的电子能带结构的DFT计算允许提取合金中能量位移的线性部分，并提供了一种用于量化存在于$β$中的相干应变的作用的方法。在（010）$β$-Ga $_2$ O $_3$衬底上的（Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$薄膜。用椭圆偏振光谱本征偏振模型方法得到了带间跃迁的能量[A. Mock等人，Rev. B 95，165202（2017）]。在减去应变的影响，这也会导致额外的弯曲和扣除后的线性部分的能量转移，由于合金化，弯曲参数与三个最低的带-带跃迁在单斜$β$ -（铝$_{x}$镓$_{1-x}$）$_2$ O $_3$。
Hard-sphere model of the B2 to B19' phase transformation, and its application to predict the B19' structure in NiTi alloys and the B19 structures in other binary alloys
Crystallographic features and state stability of the decagonal quasicrystal in the Al-Co-Cu alloy system
在Al-Co-Cu合金系中，在20 at.%左右存在空间群为$P\overline{10}m2$的十次准晶和近似的单斜对称性为$Cm$的Al $_{13}$ Co $_4$相Co-10原子% Cu.在本研究中，我们研究了制备的Al-（30-x）at.%的晶体学特征，Co-x at.% Cu样品中，为了弄清Al $_{13}$ Co $_4$结构与十次准晶结构之间的晶体学关系，主要采用透射电子显微镜对样品进行了分析。结果表明，Al-20 at.%中存在十次准晶和近似的Al $_{13}$ Co $_4$相共存的状态Co-10原子%铜合金样品。借助共存态，建立了Al $_{13}$ Co $_4$单斜结构与十次准晶之间的取向关系。在所确定的关系中，发现准晶中的晶轴平行于Al $_{13}$ Co $_4$结构中的（010）$_{\rm m}$平面的法线方向，其中下标m表示单斜晶系。根据实验数据，在近自由电子近似下，用Hume Rothery（HR）机制研究了十次对称准晶的状态稳定性。结果表明，基于HR机制的模型可以解释十次对称准晶的电子衍射花样和原子排列等晶体学特征。也就是说，HR机制最适合于Al-Co-Cu合金系中十次准晶的稳定性。
Band gap and band offset of Ga$_2$O$_3$ and (Al$_x$Ga$_{1-x}$)$_2$O$_3$ alloys
Ga-$_2$-O-$_3$和（$_x$-Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金是制备日盲紫外光探测器和大功率晶体管的理想材料。器件设计中的基本关键参数，如带隙随合金成分的变化以及Ga $_2$ O $_3$和（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$之间的带偏移，尚未确定。利用密度泛函理论和HSE混合泛函，计算了（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金在单斜（$β$）和双斜（$α$）相的形成能谱、带隙和带边位置.发现（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金的形成焓明显低于（In $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金，并且当$x$ =0.5时，（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金可视为单斜相有序化合物AlGaO $_3$，Al占据八面体位置，Ga占据四面体位置.合金的直接带隙对于$β$ -（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$为4.69至7.03 eV，对于$α$ -（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$为5.26至8.56 eV。（Al $_x$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$合金的大部分带偏移由导带中的不连续性引起。我们的研究结果被用来解释现有的实验数据，并为设计调制…
Length-scale dependent average structures, piezoelectricity enhancement and depolarization mechanisms in a non-MPB high-performance piezoelectric alloy system PbTiO3-Bi(Zr1/2Ni1/2)O3
A combinatorial guide to phase formation and surface passivation of tungsten titanium oxide prepared by thermal oxidation
TiO $_2$和WO $_3$是地球上最重要的两种电子材料，在无数工业中有着广泛的应用。最近，WO $_3$和TiO $_2$的合金已经被研究，导致从光电化学水分解到电致变色智能窗的各种应用的关键性能指标的改进。这些积极的报道和三元W-Ti-O相图的复杂性激发了对该相空间的全面实验筛选。使用组合热氧化的固溶体W $_{1-x}$ Ti $_{x}$的前体结合体和表面分析映射，我们调查的氧化物相的形成和表面钝化的钨钛氧化物在整个组成范围从纯WO $_3$到TiO $_2$。该系统显示出显着的结构转变，从单斜的立方到四方对称的Ti浓度的增加。此外，对于超过55原子%的前体Ti浓度，观察到强烈的Ti表面富集，导致形成保护性金红石结构的TiO $_2$表面层。尽管结构转变，氧化物合金的光学性质在很大程度上保持不变，证明W $_{1-x}$ Ti $_{x}$ O $_{n}$中的多个功能性质的独立控制。本研究的结果为W $_{1-x}$ Ti $_{x}$ O $_{n}$在电子和能源应用中的未来发展提供了有价值的指导方针，也为钛基合金的表面功能化和增材制造提供了新的工程方法。
