Electrical Relaxation and Transport in 0.5Cs2O- 0.5Li2O-3B2O3 Glasses
在100 Hz - 10 MHz频率范围内，研究了0.5Cs_2O-0.5Li_2O-3B_2O_3（CLBO）透明玻璃的介电常数和电导率随频率和温度的变化关系。淬火玻璃的介电常数随着温度的升高而增加，在玻璃化转变温度和结晶温度附近表现出异常。使用Havinga公式估计介电常数的温度系数（35 \pm 2 ppm.K-1）。在313 K下的介电损耗为0.005 \pm 0.0005在所有的频率下研究。发现与从电模量谱确定的电弛豫相关的活化能为1.73 \pm 0.05 eV，接近于DC电导率获得的活化能（1.6 \pm 0.06 eV）。使用Jonscher幂律分析了频率依赖的电导率。这些介电特性的组合表明这些是电能存储装置应用的良好候选者。
2010-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport properties of 0.5Li2O-0.5M2O-2B2O3 (M=Li, Na and K) glasses
采用传统的熔体淬冷技术制备了0.5Li2O-0.5M2O-2B 2 O3（M=Li，Na，K）系统透明玻璃。通过X射线粉末衍射和差示扫描量热法分别证实了样品的非晶和玻璃态性质。在100 Hz - 10 MHz的频率范围内的介电弛豫和电导率的频率和温度依赖的特性进行了研究。电模量谱的虚部采用Kohrausch-Williams-Watts关系的近似解进行建模。发现0.5Li_2O-0.5Na_2O-2B_2O_3（LNBO）玻璃的拉伸指数β与温度无关。0.5Li_2 O-0.5K_2 O-2B_2 O_3（LKBO）玻璃的直流电导激活能（1.25eV）高于其它玻璃体系。这可能归因于混合阳离子效应。
2010-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamic finite-size scaling of the thermal conductivity in glasses
针对玻璃热输运计算量随原子数立方增长限制模型尺寸的问题，利用流体动力学论证提出简单公式，可从中等尺寸有限模型外推可靠的体相热导率，并在典型玻璃态材料真实模型中验证。
2023-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of glasses and disordered crystals
在众多的物理性质中，非晶态在热传递中表现得最为引人注目。异常低的热导率，其作为温度的函数的低温依赖性，热导率平台的存在，当与晶体的有序状态相比时，所有这些都肯定是不同的。出于这个原因，这些令人惊讶的行为可能出现的微观机制一直是深入的理论研究和更广泛的实验研究的主题。这些研究已经导致检测到大量具有类似性质的无序材料，这些材料已经成为各种物理解释的丰富基础。在本章中，我们介绍了过去50年的实验研究历史以及关键的理论物理场景
2020-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Mechanistic Insights into Li+ Transport Enabled by Isolated Sulfur Species in Li3PS4 Glasses
Univ Rennes, CNRS, Institut des Sciences Chimiques de Rennes（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩化学科学研究所）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
该研究通过从头计算分子动力学方法揭示了Li3PS4玻璃中Li+传输的机理，发现孤立硫物种显著增强Li+迁移能力，为固态电池玻璃材料设计提供理论依据。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci
A carbon-nanofiber glass composite with high electrical conductivity
氧化物玻璃的使用在日常生活用品和商品中无处不在。这种玻璃通常是电绝缘体，并且赋予它们导电性而不改变它们有益的机械性能、重量或热成型性，使得能够在多功能器具、智能窗和汽车部件中实现新的应用。先前赋予导电性的策略包括改性玻璃组合物或形成玻璃和导电相的固包固复合物。在这里，我们证明了使用后者的策略，在大块氧化物玻璃1800 S/m对应于理论极限的导电相的加载分数的最高报告的室温电导率。这是通过碳纳米纤维和氧化物火石F2或钠钙玻璃的混合物的玻璃烧结实现的，其中体积电导率通过聚乙烯嵌段聚（乙二醇）添加剂进一步增强。理论模型提供的预测是在良好的协议与这些复合材料的导电性的碳负载分数的依赖。此外，纳米级的复合材料样品的电特性提供了证据的碳纳米纤维的整个散装连接网络的存在。我们的研究结果建立了一个潜在的低成本的方法，用于生产大量的高导电玻璃独立的玻璃组合物。
2019-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Frequency Response of the Mechanochemically Synthesized AgI-Ag2O-B2O3 Superionic Glasses
xAgI（1-x）[Ag_2O.B_2O_3]非晶超离子导体的合成是通过机械化学合成路线完成的（x = 0.5和0.7）。在室温下，x = 0.5和x = 0.7的样品的离子电导率分别为3 mOhm ~（-1）cm ~（-1）和5 mOhm ~（-1）cm ~（-1），高于熔融淬火玻璃样品的电导率。阻抗图（奈奎斯特图）被发现是在低频端具有尾部的凹陷曲线。提出了相应的等效电路，并将每个电路元件与一个物理过程联系起来。的交流电导率进行了分析，鉴于普遍的动态响应（波德图）。机械化学合成的玻璃的一个独特的特点是，它们的直流电导率与1/T的行为表现出两个不同的区域具有不同的活化能。直流电导率的激活能（Edc）和交流电导率的激活能（Eac）以及频率指数n在较低的温度范围内满足UDR关系，Eac=（1-n）Edc。然而，在高温区域，由于缺乏可用频域上的SAC数据，这种相关性无法建立。
2007-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous to Amorphous Insulator-Metal transition in GeSe$_3$:Ag glasses
我们研究了三元硫属化物玻璃（GeSe $_3$）$_{1-x}$ Ag $_x$中的绝缘体-金属转变，其中$x$ =0.15和0.25。玻璃的导电相通过使用“Gap Sculpting”（Prasai等人，Sci. Rep. 5：15522（2015）），并且观察到金属相和绝缘相具有几乎相同的DFT能量，但具有约10 $^8$的电导率对比度。从绝缘体到金属的过渡涉及富Ag相的生长，伴随着主体网络中四面体键合的Ge（Se $_{1/2}$）$_4$的耗尽。非晶Ag $_2$ Se相和GeSe $_2$相的相对分数被证明是DC电导率的关键决定因素。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Vibrations and Heat Transfer in Glasses: the role played by Disorder
本文回顾了非晶材料热导率的不同解释，指出介电材料热导率的温度依赖性可通过将其与依赖于无序的简谐振动本征模相关联来理解。
2023-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Disclination Dipoles as the Basic Structural Elements of Dielectric Glasses
我们表明，实验观察到的行为在很宽的温度范围内的介电玻璃的热导率可以解释由两个散射过程的组合。第一种是由楔向错双轴偶极子引起的声子散射，第二种是瑞利散射。所获得的结果支持集群图片建议较早的玻璃质材料。
1998-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Properties of LiMnBO3 glasses and nanostructured glass-ceramics
多晶LiMnBO 3是一种很有前途的锂离子电池正极材料。在这项工作中，我们研究了具有相同化学成分的玻璃和纳米微晶材料的热，结构和电学性质。原始玻璃通过标准熔融淬火方法获得。SEM和7 Li固态NMR表明，它包含两个不同的玻璃相的混合物。结果表明，玻璃的电导率主要是由离子的。初始玻璃的直流电导率估计在室温下为10-18 S.cm-1的量级。玻璃的热纳米化产生含有MnBO 3和LiMnBO 3相的纳米结构玻璃-陶瓷。与室温下的起始材料相比，该玻璃陶瓷的电导率增加了6个数量级。与文献中报道的其他含锰和硼酸盐的玻璃相比，纳米结构玻璃陶瓷的电导率高于先前报道的玻璃材料的电导率。这种改进的导电性源于沿着晶界的促进的电子输运。
2019-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unearthing the foundational role of anharmonicity in heat transport in glasses
该研究指出传统Allen-Feldman玻璃热输运理论的简谐近似会导致体热导率发散，其符合实验结果源于有限尺寸效应，证实非谐效应是预测固体有限热导率的必要条件。
2023-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Unified theory of thermal transport in crystals and disordered solids
晶体和玻璃表现出根本不同的热传导机制：晶体的周期性允许激发携带热量的传播振动波，正如Peierls首先讨论的那样;在玻璃中，缺乏周期性打破了Peierls的图像，热量主要通过振动模式的耦合来携带，通常由Allen和Feldman引入的谐波理论描述。因此，非谐性或无序性是晶体或玻璃中热导率的限制因素;迄今为止，没有输运方程能够同时解释这两种情况。在这里，我们推导出这样的方程，导致热导率降低到Peierls和Allen-Feldman限制，分别在非谐和有序或谐和无序固体，同时也涵盖了中间制度，这两种效果是相关的。这种方法还解决了长期存在的问题，准确预测具有超低或玻璃状热导率的晶体的热性能，正如我们所展示的应用于这类热电材料的代表。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-invariant heat conductivity from compensating crystalline and glassy transport: from the Steinbach meteorite to furnace bricks
研究结合第一性原理与热反射实验，发现晶体传播与玻璃态隧穿在鳞石英中可相互补偿，形成温度不变的 PTI 热导率，并揭示其在陨石与工业耐火砖中的意义。
2024-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of molecular crystals with self-organizing disorder
在2-130 K温度区间内，测定了质子化C_2H_5OH和氘代C_2D_5OD乙醇、环状物质（环己醇C_6H_（11）OH、氰基环己烷C_6H_（11）CN、环己烯C_6H_（10））和氟里昂112（CFCl_2）_2的取向玻璃的热导率。所研究的物质表现出与无序系统物理有关的新效应。揭示了分子取向玻璃热导率的普遍温度依赖性。在低温下，热导率表现出一种普遍的行为，可以用软势模型来描述。在相对高的温度下，热导率具有模糊的最大值，然后随着温度的升高而降低，这通常发生在晶体结构中。
2014-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Application of Nonlinear Conductivity Spectroscopy to Ion Transport in Solid Electrolytes
用非线性电导率谱研究了不同玻璃薄样品中离子的场依赖输运。交流电场的强度高达77 kV/cm的施加到样品，和电流谱的傅立叶分量进行了分析。在直流电导率制度和在过渡区的色散电导率，高次谐波的电流谱中被检测到，这提供了有关高阶电导率系数的信息。我们的方法，确保这些高阶电导率系数完全由场依赖的离子输运，而不受焦耳热效应。我们使用低场直流电导率$σ_{1,dc}$和高阶直流电导率系数$σ_{3,dc}$来计算移动离子的表观跳跃距离，$a_{\rm app}$。在283 K到353 K的温度范围内，我们得到了$a_{app}$在39 Ω $ $和55 Ω之间的值。对于所有的玻璃，我们发现随着温度的升高，$a_{\rm app}$的弱减少。值得注意的是，从我们的数据计算的表观跳跃距离是相当大的比在文献中发表的各种离子传导玻璃的典型值。这些值是通过施加直流电场获得的。我们的研究结果提供了明确的证据，在文献中使用的方程来计算的表观跳跃距离不提供一个足够的物理描述场依赖的离子输运。
2004-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Quantum theory of elastic strings and the thermal conductivity of glasses
Universidad de Chile（智利大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本研究通过量子弹性弦理论模型解释玻璃中玻色峰现象，并利用该模型计算热导率，发现长位错分布符合$ L^{-5} $幂律，且两种方法均能有效描述热导率数据。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Topological quantum phase transition in magnetic topological insulator upon magnetization rotation
我们报道了磁性拓扑绝缘体在磁化旋转时量子反常霍尔相和平凡绝缘体相之间的连续相变。霍尔电导率从量子化霍尔电导率的一个平台$e^2/h$过渡到零霍尔电导率的另一个平台。在不同温度下的转变曲线几乎在一个点相交，说明了转变的临界行为。转变曲线的斜率遵循幂律温度依赖性，临界指数为$-0.61$。这表明在QAH和量子霍尔系统之间的平台跃迁中有一个共同的潜在起源，这是一维手性边缘通道的渗流。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of thermal transport anisotropy in stable glasses of vapour deposited organic molecules
气相沉积有机玻璃目前用于许多光电子器件中。它们的工作温度受到有机层的玻璃化转变温度的限制，热管理策略对于提高器件的寿命变得越来越重要。在这里，我们报告了不寻常的发现，分子取向严重影响热流在玻璃膜的小分子有机半导体的传播。气相沉积的薄膜半导体玻璃的热导率是各向异性的，并且由沉积温度控制。我们将我们的数据与广泛的分子动力学模拟进行比较，以解开密度和分子取向对热传播的作用。模拟确实支持这样的观点，即沿着有机分子的主链的热传输相对于垂直方向是强烈优选的。这是由于分子相互作用强度的各向异性限制了原子振动的传输。这种方法可以在未来的发展中使用，以实现热电或其他有机电子器件中的小分子玻璃膜。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of thermal conductivity and heat transport in solids
本文采用具有经典相互作用势的分子动力学方法计算了晶体和玻璃的热导率和热输运。在系统中引入冲击波和热脉冲，研究了系统中能量和温度的传播。在微正则系综中，通过激发结构中的单模并利用分子动力学监测振幅的时间演化来研究声子的衰减。作为实例，考虑硒和$\rm{SiO_2}$的结晶和无定形改性。
1998-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Mode Localization and Suppressed Heat Transport in Amorphous Alloys
玻璃通常代表固体热导率的下限，但对非晶材料中晶格热传输的基本理解可以提供超越这种限制的设计规则。在这里，我们调查的质量无序在玻璃中的作用，通过研究非晶硅锗合金（a-Si $_{1-x}$ Ge $_x$）在整个范围内的原子浓度从$x=0$到$x=1$，使用分子动力学和准谐波Green-Kubo晶格动力学形式主义。我们发现，a-Si $_{1-x}$ Ge $_x$的热导率作为$x$的函数表现出比在晶体质量无序合金中更平滑的U形。在低Ge浓度下，对热导率初始下降的主要贡献源于其他扩展模式的局部化，这些模式构成了频率最低的8%的群体。从中频模式的贡献逐渐减少，随着Ge的增加，以达到一个广泛的最小热导率之间的Ge浓度从$x=0.25$到$0.75$。
2021-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics of disordered phases of silicon and spatially resolved computations of thermal conductivity
Ohio University（俄亥俄大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
本文通过DFT质量势模拟非晶硅，发现其存在异常原子位置波动的简谐模式，并利用位点投影热导率揭示这些动力学决定热传输，推测此现象普遍存在于无序系统。
2026-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Thermal transport of glasses via machine learning driven simulations
本文综述了利用机器学习势模拟计算玻璃热导率的方法，并通过硅玻璃及锂插层硅玻璃的数值应用展示了其有效性。
2024-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Systematic manipulation of the surface conductivity of SmB$_6$
我们发现，在低温下的电阻率平台的钐$_6$，通常作为其导电表面状态的标志，可以系统地影响不同的表面处理。我们调查造成越来越多的手工制作的划痕和显微镜下定义的聚焦离子束切割沟槽的表面上的磁通量生长的Sm $_{1-x}$ Gd $_x$ B $_6$与$x =$ 0，0.0002的效果。两种处理都增加了低温平台的电阻，而在较高温度下的体电阻基本上不受影响。值得注意的是，电阻偏离热激活行为的温度随着累积的表面损伤而降低。这些特征对于经聚焦离子束处理的样品更明显，其中差异可能与不存在微观缺陷（如表面下裂纹）有关。因此，我们的方法提出了一个系统的方法来控制表面电导。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy Transport in Glasses
热导率的温度依赖性与频率ω下的能量传输的性质有关，该频率ω由热扩散率d（ω）量化。在这里，我们研究d（Ω）的退火不良的玻璃和高度稳定的玻璃制备使用交换蒙特卡罗算法。为了计算d（Ω），我们激发波包，发现能量在高频扩散移动到最大频率，超过该频率能量保持局部化。在中频，我们发现波包的宽度的平方随时间线性增加，这允许稳健地计算d（ω），但是对于高频，波包不再被高斯很好地描述。在该中间状态中，存在从高频处的几乎与频率无关的热扩散率到低频处的d（ω）~ ω ^（-4）的过渡。对于低频，声波负责能量传输，并且能量以弹道方式移动。低频行为可以使用声衰减系数来预测。
2019-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ruddlesden-Popper chalcogenides push the limit of mechanical stiffness and glass-like thermal conductivity in single crystals
研究在强键合的Ruddlesden-Popper Baₙ₊₁ZrₙS₃ₙ₊₁单晶中，利用晶胞内岩盐块诱导声子减速、局域化，实现超低类玻璃热导率与超高刚度/热导率比。
2024-10-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Glass-like thermal conductivity and narrow insulating gap of EuTiO$_3$
本文发现EuTiO$_3$具有类玻璃热导率，通过与非磁性钙钛矿对比，揭示其机制是Eu$^{2+}$的4f自旋与声子耦合，而非磁阻挫。
2023-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of rigidity at the structural glass transition: a first principle computation
我们从基于克隆液体理论的第一性原理方法计算结构玻璃的剪切模量。我们发现，状态内的剪切模量，这对应于在线性粘弹性测量测量的平台模量，强烈地依赖于温度和消失时，温度增加超过玻璃化温度连续。
2012-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
