Does the repulsive interatomic potential determine fragility in metallic liquids?
液体的动力学行为通常以脆性为特征，脆性可以由剪切粘度η的温度依赖性来定义。对于强液体，η的活化能随着朝向玻璃化转变温度Tg的冷却而变化很小。这种变化在易碎液体中要大得多，在Tg附近活化能变得非常大。虽然脆性被广泛认为是一个重要的概念，例如被认为在玻璃形成中发挥重要作用，但对脆性的微观起源却知之甚少。在这里，我们提出了新的实验证据表明，脆弱性反映的排斥部分的原子间的潜力，这可以确定从附近的硬球截止对分布函数的陡峭度的强度。基于对10种不同金属合金液体的散射数据的分析，我们发现较强的液体具有更陡的排斥势。
2017-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Diamond-Like Carbon film from Liquid Gas on Metallic Substrates
采用直流等离子体技术，利用液态气体在铜、铝和钢基体上制备了类金刚石薄膜。红外光谱的吸收表明，生长的薄膜为类金刚石薄膜。通过对50 mAh和200 ${}^\circ$ C下生长的薄膜的室温紫外-可见光谱的解卷积，除了得到CL、PL、PLC和ESR的谱线外，还得到了一些新的谱线。我们还观察到了激子在室温下的吸收线。
1998-01-05 cond-mat.mtrl-sci
An Overview of Planar Flow Casting of Thin Metallic Glasses and its Relation to Slot Coating of Liquid Films
平面流动铸造（PFC）是一种可以通过将熔融液体通过薄而宽的喷嘴挤出并在移动辊上立即淬火来制造薄、长且宽的金属合金箔的方法。淬火速率足够高，使得可以形成具有多种应用所需的许多特性的非晶金属玻璃。本文回顾了PFC过程是如何开发的，研究了PFC的典型可操作范围，并回顾了常见的缺陷。PFC和槽式涂布工艺之间的几何相似性是显而易见的，本文强调了两种工艺的可操作范围之间的差异。
2021-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Kondo effect in metallic glasses with non-Fermi liquid behavior
将Gd原子与4f电子微合金化到CuZrAl或MgCuY非晶合金中，它们表现出诸如近藤效应等令人困惑的行为。Gd合金系统的基态具有非费米液体的特征，这是由强的结构无序引起的。这些玻璃态合金中的近藤效应归因于强烈的结构无序。近藤效应和强结构无序的共存对于理解令人困惑的非费米液体行为的起源具有意义。
2010-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Second-Nearest-Neighbor Correlations from Connection of Atomic Packing Motifs in Metallic Glasses and Liquids
利用分子动力学模拟，研究了金属玻璃和液体径向分布函数（RDF）中第二峰的原子关联。分析是从不同的连接方案的原子包装图案的角度进行的，基于两个连接的配位多面体之间的共享原子的数量。结果表明，通过共享面的簇连接，特别是与三个共同的原子，是最有利的从液体过渡到玻璃态时，并表现出最硬的弹性响应在剪切变形。对于不同合金中不同类型的填充基序，连接的这些性质和由此产生的原子相关性通常是相同的。分裂的第二个RDF峰观察到的固有结构的平衡液体，起源于集群连接，这种特质，然后可以继承在金属玻璃形成通过随后淬火的母液通过玻璃化转变，在没有任何额外类型的本地结构秩序。然而，在冷却过程中增加有序性和簇连接可能会调整分裂峰的位置和强度。
2015-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Semi-metallicity and electron-hole liquid in two-dimensional C and BN based compounds
预测了一系列二维碳基结构中由替代原子介导的绝缘-金属转变。根据合理的化学规则，在tetrahexcarbon [Carbon 137（2018）266]的选定位置引入Si原子，通过无带隙开放的平凡带反转诱导金属性。BN二聚体对剩余C原子的额外取代不会引起金属性质的变化。通过交换具有不同带隙的IV族元素，得到了一系列具有等电子结构的类质同晶二维材料。动力学稳定性与声子分析和超越谐波近似分子动力学到室温进行了验证。半金属化合物具有良好嵌套的载流子口袋，并且是形成激子绝缘体的良好候选者。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Finite element simulation of the liquid-liquid transition to metallic hydrogen
高温高压下的氢经历从液态分子相到导电原子态或液态金属氢的相变，有时称为等离子体相变（PPT）。PPT相线是在最近的一项实验中观察到的，该实验研究了在压力范围为$\sim 100 - 170 \text{GPa}$、温度高达$\sim 2000 \text{K}$的金刚石压砧单元中激光脉冲加热的氢。转变的实验特征是（i）负的压力-温度斜率，（ii）加热曲线中的平台，假定与转变的潜热有关，以及（iii）样品的反射率的突然增加。我们提出了一个有限元模拟，准确地考虑到由激光脉冲沉积的热量的位置和时间依赖性。我们计算了加热曲线和样品的反射率和透射率。该模拟证实了所观察到的平台与相变有关，但是我们发现需要大的潜热值，并且可能表明在转变处的动力学比当前模型中考虑的更复杂。最后，实验提出，可以区分由于过渡到金属态或由于关闭的带隙在分子氢的光学性质的变化。
2019-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural evolution and kinetics in Cu-Zr Metallic Liquids
过冷液体的原子结构经常被认为是金属中玻璃形成的关键来源。二十面体配位簇的存在及其形成网络的趋势已被确定为导致Cu-Zr二元系统中玻璃形成能力的一个可能的结构特征。在这项工作中，我们表明，这一理论是不足以解释玻璃形成在所有组成的二元系统。相反，我们建议，形成理想的包装集群的代价，过量或不足的自由体积的原子排列可以解释玻璃形成类似的机制。我们表明，这种行为反映在恒压冷却过程中的金属玻璃的结构弛豫和在一个恒定的体积结构的时间演化。然后，我们证明，这一理论足以解释整个范围内的Cu-Zr金属玻璃的组合物中的扩散率减慢。
2013-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Nucleation in an AlNiZr Metallic Liquid: Within and Beyond Classical Nucleation Theory
本研究通过分子动力学模拟发现Al20Ni60Zr金属液体成核团簇非球形紧凑，且原子附着脱离呈协同机制，挑战了经典成核理论的部分假设。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Insights into glass formation and glass transition in supercooled liquids, by study of related phenomena in crystals
我们将玻璃和粘性液体科学分为两个主要的研究领域，第一个涉及如何避免晶体，从而获得粘性液体状态，第二个涉及没有晶体形成时液体的行为。我们回顾了目前的一些努力，以阐明每个领域，在第一个单原子金属的玻璃化策略，以及在第二个属性的脆弱性的起源。这里的关键是玻璃形成器热力学的非平凡行为。我们探讨了粘性液体中的非指数松弛和动力学不均匀性的研究结果，强调了直接激发构型模式的方式有助于区分构型和非构型对过剩热容的贡献。然后，我们提出了一个计划，了解无机网络和非网络玻璃形成，其中包括水作为中间体的异常情况之间的关系。在最后一节中，我们将探讨通过研究无序晶体中发生的遍历性破坏、玻璃状转变所获得的额外见解。在这里，我们强调系统中的背景热力学的理解，因为遍历行为是一个lambda过渡。水和经典的网络玻璃形成剂似乎是这些的衰减版本。
2007-12-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale capillary freezing of ionic liquids confined between metallic interfaces and the role of electronic screening
室温离子液体（RTIL）作为一类新型的储能材料\cite{Armand2009, Uesugi2013}和主动润滑材料\cite{Palacio2010, Dold2015, Smith2013a}受到了广泛的关注。它们的独特性质来自于强静电相互作用与适当设计的分子结构的竞争，以避免在室温下结晶。然而，它们是不寻常的液体，从根本上挑战了电解质的经典框架。特别地，它们在带电界面处的行为仍然难以捉摸，具有与它们的电化学活性\cite{Kornyshev2014,Merlet2012,Perkin2013,Atkin2009,Rotenberg2015,Endres2012,Bovio2009a,Bovio2009,Yokota2010}相关的非常丰富和奇异的响应。在这项工作中，我们使用石英音叉基于原子力显微镜的纳米流变测量，探讨在纳米约束的RTIL的性质。我们揭示了一个戏剧性的变化RTIL对一个类似固体的相低于阈值厚度，指向毛细管冻结限制。这个阈值厚度被发现是密切相关的金属性质的限制材料，更多的金属表面促进毛细冻结。这种行为的解释理论上的冻结转变的移位，考虑到RTIL润湿的限制表面的电子屏蔽的影响，所描述的简单的Tumas-Fermi方法。我们的研究结果提供了新的观点，其静态和动态内纳米多孔金属结构的限制RTIL的性质具有重要意义。这也表明了通过改变基质的性质以及图案化来调整具有相变R…
2016-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Designing the color of hot-dip galvanized steel sheet through destructive light interference using a Zn-Ti liquid metallic bath
热浸镀锌钢板的颜色以可再现的方式使用液体Zn-Ti金属浴、空气气氛和控制浴温度作为唯一的实验参数来调节。只有在空气中冷却并浸入含钛锌液中的样品才有着色现象。对于浸入含0.15wt% Ti的Zn浴中的样品，在低于792 K（519 ℃）浴温度下颜色保持金属色（灰色）;在814 K下为黄色，在847 K下为紫色，在873 K下为蓝色。随着镀液温度的升高，附着的Zn-Ti层的厚度从52 μ m逐渐减小到32 μ m，而外部TiO 2层的厚度从24 nm逐渐增加到69 nm。由于锌浴的小Al污染，在外部TiO 2层和内部宏观Zn层之间发现薄的（约2nm）富氧化铝层。结果表明，纳米TiO 2薄膜的颜色变化主要是由于薄膜表面形成了一层薄的TiO 2层，薄膜的颜色随TiO 2层厚度的变化而变化，这主要是由于可见光对纳米TiO 2层的相消干涉所致。建立了一个复杂的模型来解释使用已知的化学热力学，粘附，热流，化学反应动力学，扩散和光学的关系的结果。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Possibility of obtaining atomic metallic hydrogen by electrochemical method
在这项工作中，我们表明，原子金属氢（AMH）的内部形成的烧结氧化物-镍电极的镍镉电池在一个长期的电化学氢化（超过五年）。已确定AMH的密度比液态分子氢的密度高12倍，氢复合的比能比液态氢氧燃料高20倍。在室温下，AMH是良导体，但不是超导体。
2013-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Assessing the Reliability of Minimally Constrained Reverse Monte Carlo Simulations for Model Metallic Liquids
采用半经验势对三种液体进行了分子动力学模拟，考察了仅用全对关联函数（TPCF）作为约束条件时，反向蒙特卡罗（RMC）模拟再现原子组态的可靠性.的局部结构确定从Voronoi镶嵌的合奏和RMC的非球面性，体积，配位数，Voronoi指数，和最近邻距离方面获得的结构进行比较。据发现，在一般情况下，从RMC产生的分布不匹配的MD配置，使用的$L^1$（出租车）的距离作为度量，虽然在某些情况下，集中趋势的分布的措施没有匹配。由于只有TPCF通常用于约束实验数据的RMC模拟，因此本研究确定了通过此分析可以学到的限制。它表明，应谨慎使用时，解释RMC生成的结构使用很少的约束，因为许多结构量不能很好地再现。
2018-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Elementary excitations and crossover phenomenon in liquids
固体中振动的基本激发是声子。但在液体中，声子的寿命非常短，并且处于边缘状态。本文通过对不同金属体系液态的经典和从头计算分子动力学模拟，证明了不同的激发，即原子连接网络中的局域组态激发，是高温金属液体中的基元激发。我们还证明了组态激发和声子之间的竞争决定了所谓的交叉现象在液体中。这些发现为解释液体中的各种复杂现象开辟了道路，例如根据这些激发，脆性和粘度向玻璃化转变的快速增加。
2013-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Metallic State of Low Mobility Silicon at High Carrier density induced by an Ionic Liquid
高迁移率和稀二维电子系统表现出金属行为下降到最低的实验温度。在离子液体栅绝缘硅的研究中，我们已经观察到在低迁移率样品中以比高迁移率样品高得多的面载流子密度向金属态的转变。当载流子密度增加到超过$10^{13} \text{cm}^{-2}$时，我们还观察到金属样品中的迁移率峰。
2015-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of medium-range order and its correlation with magnetic nanodomains in Fe-Dy-B-Nb bulk metallic glasses
针对非晶材料结构无序与磁有序关联不明确的问题，提出通过液-液相变调控Fe-Dy-B-Nb块体金属玻璃非晶结构的方法，揭示中程有序演化与磁性纳米畴的关联，为调控磁结构与性能提供新途径。
2023-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Solid-Liquid Phase Diagrams for Binary Metallic Alloys: Adjustable Interatomic Potentials
我们开发了一种新的方法来确定合金的LJ-EAM势，并使用这些来确定二元金属合金的固-液相图，使用Kofke的吉布斯-杜亨积分技术结合半随机正则蒙特卡罗模拟。我们证明，它是可能的，以产生广泛的实验观察到的二元相图（没有金属间相）通过参考的两种元素材料的原子大小和内聚能。在某些情况下，使用单个可调参数来调整相图是有用的（我们为这个自由参数提供了一个很好的选择）。接下来，我们进行了系统的调查的相对原子大小和结合能的元素上的二元相图的效果。然后，我们表明，这种方法导致良好的协议与几个实验的二元相图。这种方法的主要好处不是准确地再现实验相图，而是提供一种方法，通过这种方法可以在模拟研究中连续改变材料的性质。这是使用原子模拟以实验无法获得的方式理解机制和属性的关键之一。
2006-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Structure of the glass-forming metallic liquids by ab-initio and classical molecular dynamics, a case study: quenching the Cu60Ti20Zr20 alloy
我们考虑的问题，通过熔体淬火的金属合金的非晶化，半经验势的分子动力学模拟预测。以Cu-Ti-Zr三元过渡金属合金为例，参考从头算方法，讨论了势函数的参数化。在非晶态的对结构计算从潜在的Stillinger-Weber形式。淬火过程中的参数的可转移性进行了研究，使用两个参数化：从固态数据，像往常一样，从一个新的参数化的液体结构。通过调整液体的配对结构，发现纯组元与合金之间具有良好的传递性。用这种方法预测的液体结构与实验结果吻合得很好，与用固体校正法得到的结果相反。最终的结构，淬火后的非晶态，确定与新的一组参数被证明是非常接近的从头算一个，后者是在最近的X射线衍射实验非常一致。从热容的行为估计相应的玻璃化转变的临界温度。使用半经验势和从头计算模拟预测的结构之间的一致性的讨论，并比较不同的实验数据强调的问题的最终结构的热力学路径上的依赖性遵循达到非晶态。
2015-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Theory of pattern-formation of metallic microparticles in poorly conducting liquid
我们发展了金属微粒在直流电场中的自组装和斑图形成的连续理论。该理论是制定在两个守恒定律的不动粒子（沉淀物）和弹跳粒子（气体）的密度耦合到纳维-斯托克斯方程的液体。该理论成功地再现了实验中观察到的相图和主要图案的正确拓扑结构[Sapozhnikov等人，Phys.Rev.Lett. v.90，114301（2003）]：静态晶体和蜂窝以及动态脉动环和旋转多瓣涡旋。
2003-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ordering and dimensional crossovers in metallic glasses and liquids
液体和玻璃的原子级结构是无定形的，缺乏长程序。我们通过对几种金属液体和玻璃的分子动力学（MD）模拟的径向分布函数（RDF）进行积分来表征原子结构：Cu 46 Zr 54，Ni 80 Al 20，Ni 33. 3 Zr 66. 7和Pd 82 Si 18。所得的累积配位数（CN）显示，金属液体具有从中心原子到第一配位壳层的d = 2.55 +/-0.06的尺寸，金属玻璃具有d = 2.71 +/-0.04，两者均小于3。在第一和第二配位壳层之间，两个相交叉到d = 3的维度，如对于晶体。观察从离散原子的质心位置计数证实了连续计数铜玻璃和液相原子上的人工网格，占所占的原子体积。从Cu网格分析的结果显示，对于Cu液体，d = 2.65，对于Cu玻璃，d = 2.76。Cu网格结构在10 ~8 μ m（~3个原子直径）处交叉到d = 3。我们研究了淬火过程中局部结构尺寸的演变，并讨论了其与玻璃化转变现象的相关性。
2017-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Metallic liquid hydrogen and likely Al2O3 metallic glass
在140 GPa（140万bar）的压力下，利用动态压缩技术合成了液态金属氢，实验数据和理论预测Al 2 O3在300 GPa下可能是金属玻璃。在这两种情况下，金属化的机制可能是Mott型转变。蓝宝石的强度使冲击波在强固体和软流体中的耗散分裂不同。一旦4.5-eV H-H和Al-O键在足够高的压力下在液态H2和蓝宝石（单晶Al 2 O3）中断裂，电子离域，这导致在流体H中以及可能在非晶Al 2 O3中形成能带。蓝宝石的高强度导致冲击耗散主要以熵吸收高达~400 GPa，这也导致300-K等温线和Hugoniot在该压力范围内几乎一致。在~400 GPa以上，冲击耗散必须主要进入温度，这在实验上被观察到为在~400 GPa以上冲击压力的快速增加。玻璃态Al 2 O3的金属化，如果得到验证，预计在强氧化物绝缘体中是普遍的。超级地球的影响进行了讨论。
2011-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Hidden Orbital Liquid State Within Ferromagnetically Ordered Metallic SrRuO3
我们已经在实验中发现了相关的异常电阻率，直流和交流磁化率，出现在铁磁有序状态的SrRuO 3。在这种情况下，缺乏Jahn-Teller畸变排除了传统的轨道顺序，迫使人们描述这些方面的轨道液体基态与铁磁自旋顺序共存。我们认为，弱自旋轨道耦合在这样一个不寻常的状态下所观察到的异常。
2008-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The onset of a liquid-vapour transition in metallic nanoparticles
我们研究铅纳米液滴含有147至1415个原子的温度范围从散装熔点的蒸发制度的开始。采用了分子动力学模拟和嵌入原子势。分析了团簇中原子的结构、总能量和迁移率。我们发现，147个原子的液体团簇显示出明显的倾向，形成非球形的形状，有时分离成两个液滴。较大的团簇通过单体的蒸发而分解。我们还探讨了这些纳米液滴的形状振荡使用核液滴模型。
1997-10-03 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Thermodynamics, kinetics and fragility of bulk metallic glass forming liquids
本文综述了大块金属玻璃形成液体的动力学和热力学脆性。介绍了测定过冷金属液体动力学脆性、弛豫行为和热力学函数的实验方法。现有的数据进行了评估和讨论，使用Vogel-Fulcher-Tammann方程和亚当-吉布斯的框架，以及科恩-特恩布尔自由体积的方法。与纯金属和大多数非玻璃形成合金相比，大块玻璃形成剂是中等强度的液体。通常，脆性参数$D^{*} $随着合金的复杂性而增加，合金族之间存在差异，例如，贵金属基合金比Zr基合金更脆。至少一些块状金属玻璃形成液体，例如Vitreloy 1，经历从高温下的脆性状态到低温下的强状态的转变，表明在Zr基合金中这种行为是常见现象。
2014-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystalline 'Genes' in Metallic Liquids
使用高效的遗传算法（GA）的基本结构顺序，超越液体，玻璃和结晶状态。遗传算法确定了最常见的积极有利的包装图案在晶体结构接近合金的Al-10原子%。Sm组成。这些图案依次比较，在实际的液体结构中观察到的包装图案，使用集群对齐方法，揭示了平均拓扑结构。传统的描述的短程秩序，如Voronoi镶嵌，是过于严格的分析时，描述的化学和拓扑有序过渡期间从过冷金属液体的结晶相或玻璃的构型多型。我们的方法为描述凝聚态物理中的介观有序-无序转变带来了新的见解。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Onset of metallic transition in molecular liquid hydrogen
氢的液-液相变是氢相图的中心，是获得诸如Wigner-Huntington金属化、超导性和超流性等涌现性质的有希望的途径。本文采用扩散量子蒙特卡罗和密度泛函理论计算方法对氢的液-液相变进行了研究。我们的研究结果表明，金属化过程发生在较低的压力和温度相比，分子到原子氢的结构相变。结果是金属化的分子氢在宽范围的压力和温度下是稳定的。我们的研究突破了金属化过程与氢分子解离过程相一致的传统假设，分子金属氢液相有可能成为研究氢相变的前沿。
2022-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Spatially Heterogeneous Dynamics in a Metallic Glass Forming Liquid Imaged by Electron Correlation Microscopy
过冷液体在其原子排列的波动动力学中表现出空间不均匀性。非均相动力学的长度和时间尺度是玻璃化转变的核心，并影响晶体从液体成核和生长。我们报告的直接实验可视化的空间非均匀动力学作为一个函数的温度在过冷液体状态的Pt基金属玻璃，使用电子相关显微镜与亚纳米分辨率。实验的四点时空强度关联函数表明，当液体冷却到玻璃化转变温度时，动态相关长度$ξ$不断增长。$ξ$作为弛豫时间的函数$τ$数据与玻璃化转变的Adam-Gibbs、非均匀模耦合理论和随机一级转变理论符合得很好。同样的实验表明，存在一个纳米厚度的表面层附近的数量级较短的弛豫时间比内部的散装。
2018-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Probing Ion-Ion and Electron-Ion Correlations in Liquid Metals within the Quantum Hypernetted Chain Approximation
本文采用量子超网链近似（QHNC）计算了液态金属Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca和Ga的离子-离子和电子-离子关联。我们讨论了电子-离子结构因子和径向分布函数的趋势，并计算了自由原子和金属原子的形状因子，重点是如何键合效应影响X射线散射实验的解释，特别是在液体金属相的离子-离子结构因子的实验测量。
1999-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Light scattering by a metallic nanoparticle coated with a nematic liquid crystal
我们研究的光学性质的金纳米粒子涂覆有一个液晶的指向矢场分布在周围的纳米粒子根据锚定条件在纳米粒子的表面。通过最小化相应的弗兰克自由能泛函，而光学响应的离散偶极子近似计算的液晶的分布。我们发现，特别是，各向异性的液晶涂层不影响太多的（各向同性）的纳米粒子的光学响应。然而，对于纳米颗粒表面上的液晶分子的强锚定，由环型奇点（向错或土星环）表现的涂层的不均匀性在整个可见光谱上产生消光交叉光谱的增强。
2020-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Correlation between Fragility and the Arrhenius Crossover Phenomenon in Metallic, Molecular, and Network Liquids
我们报告的动态脆性指数$m$和减少Arrhenius交叉温度$θ_A = T_A/T_g$在各种玻璃形成液体之间的一个明显的相关性的观察，确定三个可区分的组。特别是，对于11种玻璃形成金属液体，我们普遍观察到平均扩散系数从高温Arrhenius到低温超Arrhenius行为的交叉，大约在稳定液相中的$θ_A \approx 2$。相反，对于易碎的分子液体，这种交叉发生在低得多的$θ_A \approx 1.4$，通常在其过冷状态。强网络液体的$θ_A$值跨越高于2的宽范围。有趣的是，高温活化屏障$E_\infty$被普遍发现是$\sim 11\ k_B T_g$，并且与金属和分子液体的脆性或降低的交叉温度$θ_A$无关。这些观测结果提供了一种从高温液体量（$E_\infty$和$θ_A$）估计低温玻璃态特性（$T_g$和$m$）的方法。
2016-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic View on Short-Range Wetting at the Free Surface of the Binary Metallic Liquid Gallium-Bismuth: An X-ray Reflectivity and Square Gradient Theory Study
我们提出了一个X射线反射率研究润湿在自由表面的二元液态金属镓铋（Ga-Bi）的区域中的体相分离成富铋和富镓液相。测量揭示了沿体相图中的不同路径的富铋，低表面张力相的润湿膜的微观结构的演变。有利于富Bi相的表面势和有利于富Ga相的重力势之间的平衡在表面处钉扎两个分离的液态金属相的界面靠近自由表面。这使我们能够解决它在埃的水平上，并适用于平均场，平方梯度模型扩展热激活毛细波为主的热波动。梯度模型的唯一自由参数，即所谓的影响参数$κ$，由我们的测量确定。依靠计算的液体/液体的界面张力，使它能够区分内在和毛细波的贡献的界面结构，我们估计波动影响所观察到的短范围内，完全润湿现象只有轻微的。一个关键的润湿转变，应该是敏感的热波动似乎是在这个二元金属合金缺席。
2004-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mean-field model for the Curie-Weiss temperature dependence of coherence length in metallic liquids
已知金属液体中中程有序（MRO）的相干长度显示居里-外斯温度依赖性;其倒数与温度线性相关，并且当从玻璃化转变以上的温度外推时，相干长度在负温度下发散，具有临界指数。我们提出了一个平均场赝自旋模型来解释这种行为。具体来说，我们的原子和它们的局部环境伊辛自旋与反铁磁交换相互作用模型。我们进一步讨论了动力学非均匀性之间的交换相互作用，或进行合作运动的原子团。因此，金属液体中的相干长度是动力学不均匀性之间的相关长度。我们的研究结果重申了这样的想法，即MRO相干长度是一个衡量点到集的相关性，并在原子间相互作用的局部挫折是突出的金属液体。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum simulation of low-temperature metallic liquid hydrogen
实验和计算机模拟表明，固态氢的熔化温度随着压力的增加而下降，压力超过65 GPa，这表明在低温下可能存在液态。也有人提出，这种低温液态可能是非分子和金属的，尽管缺乏这种行为的证据。在这里，我们报告的结果，氢在高压下使用从头算路径积分分子动力学方法，其中包括在有限温度下的质子的量子运动的描述。我们通过直接模拟固相和液相的共存确定了熔化温度作为压力的函数，并发现了在500 - 800 GPa范围内的原子固相，其熔化温度<200 K。超过这个压力，直到1200 GPa，金属原子液体在低至50 K的温度下是稳定的。质子的量子运动是至关重要的，在这个系统中的低熔化温度的从头计算模拟与经典的核导致相当高的熔化温度的\sim 300 K在整个压力范围内考虑。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
On the interplay of liquid-like and stress-driven dynamics in a metallic glass former observed by temperature scanning XPCS
本研究利用温度扫描XPCS技术探测Pt基金属玻璃形成体跨越六个数量级时间尺度的动力学，揭示了玻璃态中结构α弛豫被类弹道原子运动掩盖的现象，将其解释为类液体与应力驱动运动的叠加，为金属玻璃密度相关函数的反常衰减提供了新见解。
2024-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mott transition in a metallic liquid - Gutzwiller molecular dynamics simulations
我们提出了一个量子分子动力学，包括通过Gutzwiller方法的电子相关效应的制定。我们的新方案使得研究具有强电子相互作用的原子和分子的动力学行为成为可能。Gutzwiller方法超越了传统的平均场处理原子内的电子排斥，并捕捉关键的相关效应，如带变窄和电子本地化。我们使用Gutzwiller量子分子动力学研究了单能带金属液相中的Mott跃迁，揭示了原子有趣的结构和输运性质。
2015-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystallization Mechanism of Hard Sphere Glasses
在过冷液体中，玻璃化通常抑制结晶。然而，有些玻璃尽管阻止了扩散运动，仍然可以结晶。这个不太清楚的过程可能会限制玻璃的稳定性，但其微观机制尚不清楚。在这里，我们提出了广泛的计算机模拟解决在恒定体积（如在胶体实验）的单分散硬球玻璃的结晶。出现多个结晶斑块，而颗粒不必扩散超过一个直径。随着这些斑块的增长，邻近地区的流动性增强，产生了具有正反馈的动态异质性。未来的结晶模式不能单独从坐标预测：结晶收益的随机微成核事件的序列，在空间上相关的紧急动态异质性。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Revisiting the fragile-to-strong crossover in metallic glass-forming liquids: application to Cu$_x$Zr$_x$Al$_{100-2x}$
这种从脆弱到强大的转变似乎是金属玻璃形成液体的一般特征。本文采用分子动力学模拟研究了Cu $_\text{x}$ Zr $_\text{x}$ Al $_{\text{100-2x}}$合金的剪切粘度、扩散系数和振动态密度的行为。结果表明，随着铝含量的增加，脆强转变温度（T $_\text{fs}$）和玻璃化转变温度（T $_\text{g}$）增加。作为温度的函数的扩散系数的倒数在T $_\text{g}$附近表现出动态交叉，在比几乎所有以前的研究预测的温度低得多的温度。在动力学交叉发生的温度下，由扩散系数的倒数确定，我们发现在低频率下的振动态过剩，类似于强液体的特征的振动态密度降低的明显峰值。最后，剪切粘度作为约化温度的函数（T $_\text{g}$ /T）的行为也表明，除了在T $_\text{g}$附近的脆到强的交叉，另一个动力学交叉附近的过冷制度。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Disentangling structural and kinetic components of the α-relaxation in supercooled metallic liquids
过冷液体中与α弛豫有关的粒子运动由于实验上的困难仍然是科学家们面临的挑战。结合同步辐射技术，我们发现Pt42.5Cu27Ni9.5P21和Pd42.5Cu27Ni9.5P21液体中存在微观结构-动力学关系，这使我们能够解开α-过程的结构和动力学贡献。虽然这两种合金表现出类似的动力学脆弱性，它们的结构脆弱性不同，并与描述密度波动衰减的拉伸参数的温度依赖性相关。这意味着在过冷合金动力学不均匀性的演变是由熔体结构的刚性。我们还发现，原子的运动不仅反映了拓扑有序性，而且反映了化学短程有序性，这可能导致α-过程在介观尺度上的惊人减慢.这些结果将有助于理解玻璃化转变，这仍然是失踪。
2022-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Polytetrahedral short-range order and crystallization stability in supercooled ${\rm Cu_{64.5}Zr_{35.5}}$ metallic liquid
发展可靠的原子间相互作用势对于从理论上研究非晶合金的化学组成、结构和可观测性能之间的关系是至关重要的。由于势参数化过程的模糊性，系统的一些关键性质，如结晶稳定性或基态晶相的对称性，可能无法在计算机模拟中正确再现。在这里，我们解决这个问题的${\rm Cu_{64.5}Zr_{35.5}}$合金所描述的嵌入原子模型势的两个修改，以及\textit{ab initio}分子动力学。我们观察到，在低过冷度，这两个模型提供了非常相似的液体结构，这与\textit{ab initio}模拟得到的一致。然而，深度过冷液体表现出本质上不同的局部结构，从而表现出不同的结晶稳定性。该体系具有更明显的二十面体有序性，结晶稳定性更好，与Frank假说一致。
2019-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Approach to Hyperuniformity in a Metallic Glass-Forming Material Exhibiting a Fragile to Strong Glass Transition
本文通过分子动力学模拟研究金属玻璃形成材料 Al90Sm10 的脆强玻璃转变，量化超均匀性指数 H 并与德拜-沃勒参数比较，揭示其临界值与林德曼判据的类比关系，并将脆强玻璃形成和液-液相分离归因于协同组装过程。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure and bonding of dense liquid oxygen from first principles simulations
使用第一性原理模拟，我们研究了致密流体氧的结构和键合性能高达180 GPa。我们已经发现，带隙闭合发生在分子液体中，从半导体到不良金属状态的“缓慢”转变发生在很宽的压力范围内。在大约80 GPa下，在金属流体中观察到分子解离。自旋涨落在决定低压流体的电子结构方面起着关键作用，而在高压下它们被抑制。
2003-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical, structural and chemical heterogeneities in a binary metallic glass-forming liquid
随着接近玻璃化转变，液体中的颗粒运动变得高度不均匀，几乎没有流动性的区域与液体状区域共存。这种复杂的动力学被认为是负责不同的现象，包括非指数松弛和斯托克斯-爱因斯坦关系的崩溃。理解金属液体和玻璃中的动力学不均匀性和局部结构之间的关系是一个重大的科学挑战。在这里，我们使用经典分子动力学模拟来研究过冷状态下$\mbox{Cu}_{50}\mbox{Zr}_{50}$合金的原子动力学和微观结构。动力学的异质性通过isoconformational分析。随着过冷程度的加深，低迁移率原子从孤立态向成团态转变。这些缓慢的团簇，其尺寸在冷却时增长，也与浓度波动有关，其特征在于富Zr相，具有组合物$\mbox{CuZr}_2$。此外，基于Voronoi镶嵌的慢团簇的结构分析证明了具有局部二十面体顺序的Cu原子的分数相对于块体系统的增加。这些结果与二十面体有序在过冷金属合金动态慢化中所起的相关作用的统一方案是一致的。
2017-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Magnetic impurity effects in metallic carbon nanotubes: local non-Fermi liquid theory
从理论上研究了磁性杂质对金属碳纳米管的影响。将多通道近藤效应的预解式方法应用于杂质位无限大排斥极限下kp微扰哈密顿量的能带结构。我们讨论了在低于近藤温度T_K时的局域非费米液体行为。定域电子的态密度具有奇异性|omega| ^1/2，这在低温下的近藤共振处产生赝能隙。电子电阻率的温度依赖性被预测为T^1/2，动力学磁化率的虚部具有|omega| ^1/2依赖性。可能的实验观察进行了讨论。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Pinball liquid phase from Hund's coupling in frustrated transition metal oxides
利用多带扩展的哈伯德模型研究了阻挫三角晶格中d轨道流形中非定域库仑排斥和Hund耦合的相互作用.我们发现一个丰富的相图与几个竞争阶段，包括一个强大的弹球液相，这是一种非常规的金属，其特征在于三重电荷顺序，不良的金属行为和出现高自旋局部时刻。我们的结果自然解释了在三角形层状化合物AgNiO 2中观察到的异常电荷有序金属态。其他三角过渡金属氧化物的潜在相关性进行了讨论。
2015-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and Morphology of Crystalline Nuclei arising in a Crystallizing Liquid Metallic Film
在微观水平上控制结晶过程使得可以生成具有所需结构和形态特性的纳米晶样品，这对现代工业非常重要。在本工作中，我们研究了过冷度对液态金属薄膜中晶核的结构和形态的影响。聚类分析使我们能够计算的衍射图案和评估的形态特征（均匀部分的线性尺寸和表面层的厚度）的晶核出现在系统中在不同水平的过冷。我们发现，液态金属膜在对应于低过冷水平的温度下结晶成单晶，而在深过冷水平下形成多晶结构。我们发现，温度依赖的临界尺寸的晶核包含两个可区分的制度与交叉温度$T/T_{g}\approx1.15$（$T_{g}$是玻璃化转变温度），这是由于系统的特定几何形状。
2019-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the role of Sm in solidification of Al-Sm metallic glasses
在Al-Sm金属玻璃凝固过程中，过冷液体原子结构随Sm浓度的增加而逐渐演化为类二十面体团簇。与液体中剩余的团簇相比，这些团簇表现出较慢的动力学，导致增强的无定形相稳定性和玻璃形成能力（GFA）。最大的二十面体排序和原子堆积密度已被发现的Al 90 Sm 10和Al 85 Sm 15合金，分别，而最小的结合能已被发现的Al 93 Sm 7这是一致的组合物的范围内（从Al 92 Sm 8到Al 84 Sm 16）实验发现具有高GFA。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ultralow-temperature thermal conductivity of Pr2Ir2O7: a metallic spin-liquid candidate with quantum criticality
提出了一种位于零场量子临界点的金属量子自旋液体化合物Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$.在这里，我们提出的超低温热导率测量Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$单晶检测可能的外来激发。在零场条件下，热导率在特征温度$T_s \approx$ 0.12 K以上表现出明显的抑制作用.随着磁场的增加，$T_s$增加，当$H$ = 5 T时，热导率趋于饱和.在高场下验证了Wiedemann-Franz定律，在零场下推导了该定律。它表明电子在量子临界点的正常行为，以及移动的费米子磁激发的存在。热导率的强烈抑制归因于自旋系统对声子的散射，可能是波动的自旋。这些结果为该化合物的微观结构描述提供了新的思路。
2018-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition of Spinon Fermi Surface and Heavy Fermi Liquids states from the Periodic Anderson to the Hubbard model
我们研究了一个模型的相关电子耦合隧道层的巡回金属电子，它允许插入从一个挫折的限制有利于自旋液体状态的近藤晶格限制有利于层间相干重金属态。我们研究了自旋费米表面态和层间相干重近藤金属的竞争，随着隧道效应的增加而出现。采用从转子平均场的方法，我们得到了一个相图，并描述了两个制度，其中自旋液体状态被破坏的弱层间隧道，（i）近藤极限，其中相关的电子可以被视为本地化的自旋力矩和（ii）附近的莫特金属绝缘体的转变，自旋费米表面过渡到费米液体连续。我们研究了重费米液相中假定的自旋液体层的LDOS谱的形状，并描述了其宽度的温度依赖性所产生的准粒子相互作用和整个相图的无序效应，在努力了解最近的STM实验的候选人自旋液体1 T-TaSe $_2$驻留在金属1H-TaSe $_2$。的形状和温度依赖性的理论和实验LDOS的比较表明，该系统是接近本地化的近藤极限，或在中间耦合制度的近藤耦合和海森堡交换相互作用是可比的。
2021-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The non-Fermi-liquid nature of the metallic states of the Hubbard Hamiltonian
我们提出一种形式，使我们能够表示，对于任意d，动量分布函数n_{sigma}（k）的行为有关的均匀金属基态的单带哈伯德哈密顿量H接近S_{F;sigma}（自旋指数为sigma的费米子的费米面，sigma = uparrow，向下箭头），这些参数必须满足由系统的基态的稳定性要求所隐含的某些不等式。这些不等式将n_{sigma}（k）对k的变化范围无限小地限制在与自旋指数为σ的费米子有关的费米海内外，从而限制了S_{F;sigma}上n_{sigma}（k）对k的零温极限的变化范围。根据已有的关于Hubbard和t-J哈密顿量的n_{sigma}（k）的精确数值结果，我们得出结论：至少在强耦合区，d=2时H的金属基态不可能是费米液体，一般也不可能是纯粹的Luttinger或边缘费米液体。我们进一步严格地确定了赝能隙现象，或“截断”的费米面，清楚地观察到在正常状态下的低掺杂氧化铜超导体，对应于一条线的共振能量位于费米能量以下，伴随着抑制为零的跳跃n_{sigma}（k）在“截断”的费米面的部分。[简短摘要]
2003-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Relaxation Channels in Continuously Polydisperse Fluids: A Mode-Coupling Study
本研究通过模式耦合理论系统分析连续多分散流体的玻璃化行为，发现高多分散性稳定液相，并揭示最小与最大颗粒定位长度分离显著拉伸弛豫模式，强调最小颗粒动力学对结构弛豫的关键作用。
2023-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
