Interferometric 4D-STEM for Lattice Distortion and Interlayer Spacing Measurements in Bilayer and Trilayer Two-dimensional Materials
由单个原子层的堆叠组成的范德华材料由于其奇异的电子性质而引起了相当大的关注，所述奇异的电子性质可以通过例如操纵双层材料的扭转角或三层材料的堆叠顺序来改变。为了充分理解和控制这些少层材料的独特性质，需要一种能够提供有关其局部面内结构变形、扭曲方向和面外结构的信息的技术。原则上，布拉格盘的重叠区域中的干涉源自材料的单独层，其编码了关于原子在相应层中的相对位置的三维信息。在这里，我们描述了一种干涉四维扫描透射电子显微镜技术，利用这种现象，从几层材料中提取精确的结构信息与纳米级分辨率。我们展示了这种技术如何能够测量双层和三层石墨烯中的局部pm尺度面内晶格畸变以及扭曲方向和平均层间间距，因此提供了一种更好地理解电子特性与少层2D材料的精确结构排列之间相互作用的方法。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen on graphene: Electronic structure, total energy, structural distortions, and magnetism from first-principles calculations
利用密度泛函理论计算了氢化单层、双层和多层石墨烯的电子结构、总能量、结构畸变和磁性。研究发现，氢致磁性只能在氢原子浓度很低的情况下（单原子状态）才能存在，而具有优化结构的氢对通常是磁性的。化学吸附能作为氢浓度的函数计算，以及氢结合和释放的能量障碍。结果表明石墨烯是一种很有前景的储氢材料。讨论了石墨烯、纳米管和块状石墨氢化之间的差异。
2007-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Topological defects at octahedral tilting plethora in bi-layered perovskites
氧八面体扭曲，包括倾斜/旋转，变形和（层状）钙钛矿中的偏心在其众多功能特性中起着关键作用。在双层钙钛矿Ca_（3-x）Sr_xTi_2 O_7（x~1）的极心对称相界，我们发现了丰富的Z 8拓扑涡旋-反涡旋对，与畴界处的四种氧八面体倾斜和另外四种不同的氧八面体倾斜有关。我们的发现为揭示与各种类型的氧八面体扭曲相关的拓扑缺陷开辟了新的收入。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural Distortions Control Scaling of Exciton Binding Energies in Two-Dimensional Ag/Bi Double Perovskites
针对Ag/Bi基二维双钙钛矿激子结合能随层厚变化的反常趋势，研究通过从头算多体微扰理论发现结构畸变是主因，明确了层间距、堆叠的影响，为层状无铅钙钛矿激子特性调控提供设计原则。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Graphene physics and insulator-metal transition in compressed hydrogen
压缩的氢气穿过一系列的分层结构，其中这些层可以被视为扭曲的石墨烯片。这些层状结构的电子结构可以通过研究简单的模型系统来理解-一个理想的单氢石墨烯片和由这种片组成的三维模型晶格。能量稳定的结构由模型石墨烯基系统的结构畸变引起，所述结构畸变归因于朝向Peierls的电子不稳定性或与带隙的打开相关联的其他畸变。两个因素在压缩氢的金属化中起关键作用：（i）由于拓扑结构导致的六方或石墨烯类层中的导带和价带的交叉，以及（ii）具有$2p_z$ $π$特征的键合态的形成。
2013-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural distortion and frustrated magnetic interactions in the layered copper oxychloride [CuCl]LaNb(2)O(7)
我们提出了一个计算研究的层状氯氧化铜[CuCl] LaNb（2）O（7），最近已被提出作为一个自旋1/2挫折正方晶格化合物。我们的研究结果证明了一个轨道简并的基态的四氢呋喃晶体结构，并揭示了一个Jahn-Teller型的结构畸变。这种扭曲严重改变了铜的局部环境--形成CuO（2）Cl（2）斑块而不是CuO（2）Cl（4）八面体--并恢复了氧化铜和卤氧化物典型的单轨道情景。计算的畸变与现有的衍射数据和实验结果的电场梯度的Cu和Cl网站是一致的。能带结构表明了一个复杂的三维自旋模型，相互作用可达第四个邻居。尽管（CuCl）LaNb（2）O（7）具有层状结构，但自旋系统具有明显的一维特征。然而，相当大的链间相互作用导致强烈的挫折，并可能导致自旋隙行为。个别交换耦合的计算估计与实验数据定性一致。
2009-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Distortion and Disappearance of Layer Ordering in LixCoO2x2H2O
用高分辨同步辐射X射线粉末衍射法测定了AxCoO_（2-x）nH_2 O（A=Li，Na，K）的晶体结构。层状锂钴氧化物水合物LixCoO 2 x 2 H2O以无序单斜结构（空间群C2/m）结晶，晶格参数a = 4.8915（2）A，b = 2.8239（1）A，c = 10.7033（9）A，β = 112.386（4）deg.与超导钠钴氧化物水合物不同，这种材料具有锂-水层插入无序的钴氧化物八面体片之间的结构。由于含水量较高，层间距略大（约0.9%），两个锂位点之一延伸到水层中。这种材料在2K以上没有超导转变。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Polytypism in LaOBiS2-type compounds based on different three-dimensional stacking sequences of two-dimensional BiS2 layers
LaOBiS 2型材料由于具有低温超导性、自旋极化和电调谐Dirac锥等物理特性，近年来引起了人们的广泛关注。然而，通常认为每种LaOBiS 2型化合物都具有与其他相分离的独特和特定的晶体结构（空间群为P4/nmm）。使用第一性原理的总能量和稳定性计算，我们确认，以前的分配的中心对称P4/nmm结构的LaOBiS 2是不正确的声子不稳定性，使这种结构是不可能的。此外，我们发现，不稳定的结构被取代的家庭积极紧密间隔的修改（多型体）不同的层序列和方向。我们发现，局部Bi-S扭曲导致三种多型的LaOBiS 2与不同的堆叠模式的扭曲BiS 2层。LaOBiS 2多型体之间的能量差仅为~1 meV/u.c.，表明所有多型体在真实样品中可能共存，并且多型体的特定分布可能是生长诱导的。面内畸变可以被压力抑制，导致从多型体到高对称性P4/nmm结构的相变，压力大于2.5 GPa。此外，不同的中间原子（取代La）或活性原子（BiS 2）的选择也会表现出不同的基态结构。因此，可以通过压力或取代LaOBiS 2-族中的共价原子来调节畸变和基态。
2016-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Dimensional Control of Octahedral Tilt in SrRuO3 via Infinite-layered Oxides
在原子长度尺度上调控八面体畸变是调控功能氧化物物理基态的有效手段。以前的工作表明，外延应变和薄膜厚度是可变的参数，以修改八面体的旋转和倾斜。然而，很少研究通过相邻层的结构传播来选择性控制键合几何形状。在这里，我们提出了一个新的路线来调整的铁磁响应在SrRuO3（SRO）SrCuO2（SCO）层相邻的氧配位层。随着薄膜厚度的减小，SCO中的无限层状CuO 2呈现出由“平面型”向“链状”的结构转变。这两个方向显着修改多面体连接在界面处，从而改变八面体畸变的SRO。局域结构的变化改变了Ru的自旋状态和Ru 4d与O 2p轨道之间的杂化强度，导致SRO层的磁电阻和异常霍尔电阻发生显著变化。这些发现可以启动进一步的研究，利用氧配位自适应控制量子氧化物异质结构的磁电性能。
2021-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Phonons and Stability of Infinite-Layer Iron Oxides SrFeO2 and CaFeO2
我们提出了详细的从头晶格动力学分析的Fe-O无限层化合物CaFeO 2和SrFeO 2在各种磁性配置。这表明在SrFeO 2中的强自旋-声子耦合与CaFeO 2的情况相反。SrFeO 2上的粉末中子非弹性散射实验也进行了从5 K到353 K的反铁磁相，并使用从头计算分析。这表明在300 K以上理想的无限平面结构发生了畸变。根据我们对SrFeO 2作为体积函数的从头算计算，我们认为SrFeO 2在300 K以上的变形与环境条件下CaFeO 2中已知的变形相似。CaFeO 2的平面结构的畸变涉及平面晶胞的加倍，这通常可以预期是由于M点（1/2 1/2 0）处的软声子模式。然而，我们的从头算结果却显示出反常的现象：所有的M点（1/2 1/2 0）声子都是稳定的，但两个稳定的M3+和M2-模与一个不稳定的Bu模在带中心非谐耦合，导致了晶胞加倍和畸变结构.在这两种化合物的磁交换相互作用已计算的基础上的理想的平面结构（P4/mmm空间群）和Bu声子模式的振幅增加。这表明，磁交换相互作用显着减少与失真的增加。我们已经扩展了从头算声子计算的高压，这表明，在20 GPa以上的压力，未扭曲的平面CaFeO 2变得动态稳定。我们还报告计算的声子谱SrFeO 3具有立方结构，这是有用的理解的作用，在Fe原子周围的氧原子相对于平面SrFeO 2的几何形状的差异。
2015-10-08 cond-mat.mtrl-sci
A phase transition driven by subtle distortion without broken symmetry on spin, charge and lattice in Layered LnCu4-δP2(Ln=Eu, Sr)
在凝聚态物理的朗道相变理论中，任何热动力学相变都必须服从某种对称性破缺，这些对称性是相对于它的自旋、电荷、轨道和晶格的。本文报道了层状材料LnCu_（4-δ）P_2（Ln=Eu，Sr）在T_p ~120 K或140 K附近的一个罕见的相变，该相变是由电荷、自旋和晶格对称性没有破缺的结构畸变驱动的.通过热膨胀验证，晶格参数的变化（ΔLc/Lc）~ 0.013%或0.062%，远小于典型晶体相变的变化（~0.5-1%），但热容的显着异常为其热力学转变的内在本质提供了明确的证据。
2022-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of the structural and magnetic properties of perovskite oxide ultrathin films through the substrate symmetry effect
过氧过渡金属氧化物是角共享八面体的网络，已知其倾斜和扭曲会影响其电子和磁性。我们报告的模型界面结构，以避免化学影响的计算表明，对称性失配施加的界面层的扭曲模式，不存在于任何散装材料，创造新的界面特性驱动的对称性。根据八面体对变形的抵抗力，界面层可以小到一个晶胞，或者深入薄膜。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Brightened Optical Transition as Indicator of Multiferroicity in a Layered Antiferromagnet
本研究发现层状反铁磁半导体CrPS$_4$在奈尔温度以下会出现发光跃迁，源于晶体场畸变从反极性到极性的转变，证明其低温下存在多铁态，为二维多铁材料的探测提供了光学指标。
2024-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Origin and evolution of ferroelectricity in the layered rare-earth-titanate, $R_2$Ti$_2$O$_{7}$, Lichtenberg phases
我们报告了一个系统的第一性原理研究的基础上的密度泛函理论（DFT）的结构和铁电性能的$R_2$ Ti $_2$ O $_{7}$钙钛矿相关的氧化物与$R=$ La，Ce，Pr和Nd。我们发现，在所有情况下，铁电体扭曲的基态极性$P2_1$结构从其母中心对称的$P2_1/m$阶段是由一个单一的极性软模式组成的旋转和倾斜的TiO $_6$八面体结合的$R$离子的位移驱动。二次中心对称畸变，这是稳定的母体结构，大大有助于降低基态的能量。我们评估了整个系列的结构和极化的趋势作为PDMATHAMT的函数，并调和了文献中报道的极化值的差异。我们的结果证实了$R_2$ Ti $_2$ O $_{7}$材料家族属于适当几何铁电体类。
2019-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Metastable Interlayer Frenkel Pair Defects by Dipole-like Strain Fields for Dimensional Distortion in Black Phosphorus
黑磷中原子空位的低形成能使其可以作为探索层间空位-空位（I-V）对（即Frenkel缺陷）动力学的理想原型系统，所述层间空位-空位对解释Wigner能量释放。基于黑磷的少层模型，我们进行了离散几何分析，并从第一性原理计算研究了紧密层间Frenkel对的结构动力学.我们揭示了一个高度亚稳的I-V对状态驱动的各向异性偶极类应变场，可以建立相邻层之间的强连接。在2D极限（单层），亲密的I-V对表现出相对较低的形成能为1.54 eV，并积极有利于其孤立的成分高达1.68 eV。在双层膜中，Frenkel对湮灭的势垒为1.46 eV，这明显高于石墨中类似缺陷的势垒。在这项工作中报告的结果表明，存在丰富的桥接途径，在黑磷，导致稳定的尺寸减少和结构凝聚暴露于适度的电子激发或热退火。这项研究为通过引入这种亚稳态层间I-V对缺陷来创造新的磷的维度混合多晶型物铺平了道路。
2019-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Computational and Experimental Investigation of Chiral and Achiral 2D Organic Lead Bromide Perovskites: Octahedral Distortions and Electronic and Optical Properties
本研究通过DFT计算与实验结合，对比手性FMBA与非手性FBA二维钙钛矿，发现vdW修正重要性及DFT高估八面体倾斜角，FMBA₂PbBr₄的14°大畸变导致反演对称破缺，实现手性发射。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of suppression of local distortion on magnetic, electrical and thermal transport properties of Cr substituted bi-layer manganite LaSr$_{2}$Mn$_{2}$O$_{7}$
本文研究了LaSr $_{2}$ Mn $_{2-y}$ Cr $_{y}$ O $_{7}$多晶样品（$y$ =0.1，0.2，0.4和0.6）的磁、电和热输运性质（塞贝克效应和热导率）。$^{3+}$取代$^{3+}$位导致$e_g$ -电子的$d_{x^2-y^2}$轨道的移动，导致晶格体积收缩。磁性测量揭示了Cr掺杂样品的玻璃态行为的外观，伴随着A型反铁磁结构的崩溃和铁磁团簇的生长。Cr掺杂对电输运的影响在很宽的温度范围内强烈地增强了绝缘行为，而在较低的温度下，它抑制了局部最小的热电功率。声子热导率随着Cr含量的增加而逐渐升高，这与典型的杂质对热导率的影响相矛盾。我们将此归因于通过引入Cr $^{3+}$的Jahn-Teller非活性离子来抑制局部晶格畸变。
2005-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface relaxation and electrostatic charge depletion in the oxide heterostructure LaAlO3/SrTiO3
执行密度泛函理论内的分析，我们开发洞察氧化物异质结构LaAlO 3/SrTiO 3的结构和电子性质。静电表面效应从内部晶格畸变分解，以澄清它们的相互作用。我们首先研究了无表面多层膜系统的界面弛豫，并分别研究了衬底-薄膜系统的表面效应。虽然在界面处的TiO 6八面体的伸长增强了金属性，但由于电荷耗尽的增加，膜厚度的减小具有相反的效果。然而，这两种效应的相互作用，反映了在基板膜系统的全晶格弛豫，强烈依赖于膜的厚度。薄膜厚度小于4层LaAlO 3时，TiO 6畸变图案的反转导致绝缘状态。
2009-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Structural Distortions on the Electronic Structure of T-type Transition Metal Dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TMDC）可以采用两种不同的结构，对应于不同的金属原子配位。采用T型结构的TMDC表现出丰富多样的一组现象，包括TaS $_2$和TaSe $_2$中的$\sqrt{13}\times\sqrt{13}$超晶胞图案中的电荷密度波（CDW），以及TiSe $_2$中可能的激子绝缘相。这些性质使得T-TMDC成为层状异质结构器件的理想组件。为了预测不同分层材料组合的涌现特性，需要简单而准确的组成层模型，该模型可以考虑晶格失配、弛豫、应变和结构变形的潜在影响。先前的研究已经开发了H型TMDC的从头算紧束缚哈密顿量[arXiv：1709.07510]。在这里，我们扩展这项工作，包括T型TMDC。我们证明了我们的模型使用三个示例系统的能力：1维正弦纹波，2 $\times$ 2 CDW在TiSe $_2$，和$\sqrt{13}\times\sqrt{13}$ CDW在TaS $_2$。使用带展开的技术，我们比较的电子结构的扭曲的晶体的原始能带结构，并找到良好的协议与直接DFT计算，提供的扭曲的幅度保持在线性制度。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The interplay of electronic reconstructions, lattice distortions, and surface oxygen vacancies in insulator-metal transition of LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$
LaAlO $_{3}$在SrTiO $_{3}$上的界面导电性及其绝缘体-金属转变的机制仍存在争议。在这里，使用密度泛函理论计算，我们建立了一个全面的和连贯的图片，电子重构，晶格畸变，和表面氧空位的相互作用完全补偿的极化电位发散在LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$，自然地解释在不同条件下的实验观察。虽然晶格畸变和LaO和AlO $_2$亚层之间的电荷重新分布在绝缘状态中起主导作用，但在LaAlO $_{3}$表面每个AlO $_{2}$亚层上自发出现1/4的氧空位，并伴随着0.5 $e^{-}$电荷转移到界面中，这是导致界面电导和LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$中不连续转变的原因。模型还解释了不同生长条件下制备的LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$的性质。
2015-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural distortion and incommensurate noncollinear magnetism in EuAg4As2
层状磷属元素化合物材料为研究超导电性、磁性、电荷密度波等各种涌现现象提供了一个富有成效的平台。本文报道了层状磷属元素化合物EuAg $_4$ As $_2$通过输运、磁化、单晶X射线和中子衍射数据观察到的结构畸变和非共线磁性。EuAgPDMATHABMM As $_2$单晶在120 K时出现结构畸变，出现传播矢量分别为$q_1=\pm$（0，0.25，0.5）和$q_2=\pm$（0.25，0，1）的两组超晶格峰。在9 K至15 K之间，六方Eu $^{2+}$子晶格进入非钉扎状态，磁布拉格反射被描绘为圆形扇区。低于9 K，它命令在一个无公度的非共线反铁磁状态与一个定义良好的传播波矢量（0，0.1，0.12），其中的磁性结构是螺旋沿$c$轴和摆线沿$b$轴与6.4 $μ_B$ /Eu $^{2+}$的时刻。此外，EuAg $_4$ As $_2$在磁场作用下具有丰富的磁相，较大的磁电阻，以及载流子与磁性的强耦合.
2020-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extension of the spin-1/2 frustrated square lattice model: the case of layered vanadium phosphates
我们研究了自旋晶格畸变对阻挫磁系统性质的影响，并考虑了自旋1/2阻挫正方晶格模型对缺乏四重对称性材料的适用性。我们集中在层状钒磷酸盐AA'VO（PO 4）2（AA' = Pb 2，SrZn，BaZn，和BaCd）的情况下。为了提供一个适当的微观描述这些化合物，我们使用广泛的能带结构计算的真实材料和模型结构，并补充这种分析与热力学性质的模拟，从而促进与实验数据的直接比较。由于对称性的降低，层状钒磷酸盐AA'VO（PO 4）2的真实自旋模型包括四个不等价的交换耦合：最近邻之间的J1和J1'以及次最近邻之间的J2和J2'。对单个交换耦合的估计表明了不同的区域，从BaCdVO（PO_4）_2（一个几乎规则的阻挫正方形晶格）中的J_（1 '）/J_1和J_（2'）/J_2接近于1，到SrZnVO（PO_4）_2（一个具有相当大畸变的阻挫正方形晶格）中的J_（1 '）/J_1 ~ 0.7和J_（2'）/J_2 ~ 0.4。分析了层状钒化合物的结构差异，讨论了引起自旋晶格畸变的关键因素。我们提出了在复杂钒氧化物中寻找新的阻挫正方晶格材料的可能途径。热力学性质的完全对角化模拟表明扩展模型与具有平均耦合的常规模型的相似性。在对所有AA'VO（PO 4）2化合物都有效的中等阻挫和中等扭曲的情况下，扭曲的自旋晶格可以被认为是规则的正方形晶格，最近邻之间的耦合为（J1+ J1'）/2，次最近邻之间的耦合为…
2009-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dual structures in PZN-xPT ferroelectric relaxors
我们对一系列具有不同入射光子能量和不同穿透深度的（1- $x$）Pb（Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）O $_3$ - $x$ PbTiO $_3$（PZN- $x$ PT）单晶进行了X射线衍射研究。我们的研究结果表明，外层的$\sim 10$至50 $μ$ m厚的存在于所有样品。这些外层的结构与晶体内部的结构不同，具有更大的（菱面体）扭曲。随着$x$的增加，菱形型晶格畸变在外层和内部都发展。
2004-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relationship between orbital structure and lattice distortions: CE phase of manganites, revisited
通过分析半掺杂锰氧化物的CE相的轨道结构和晶格畸变，我们证明了将Jahn-Teller离子的轨道占据与相邻配体的位移直接联系起来的通常方法可能是误导性的。为了正确识别轨道结构，必须自洽地考虑电子-晶格相互作用、载流子的动能和晶场效应。在某些情况下，例如，在单层锰氧化物La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的CE相中，轨道排序的类型强烈偏离，这可以从局部晶格畸变推断出来。
2010-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain driven monoclinic distortion of ultrathin CoO films in CoO/Pt(001) and exchange-coupled CoO/PtFe/Pt(001) systems
用原位和实时表面X射线衍射方法测定了生长在Pt（001）衬底和Pt（001）上的铁磁PtFe赝晶层上的CoCoO薄膜的结构和应变。薄膜在两个表面上外延生长，具有产生伪立方CoO（111）表面的面内六边形图案。一个精致的X射线衍射分析揭示了轻微的单斜变形在RT引起的各向异性应力在界面处。四元化合物对畸变的贡献导致比率c/a > 1，与低温本体CoO相中发现的比率相反。这种扭曲导致在膜的平面内稳定的Co 2+自旋配置。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice distortion and stripe-like antiferromagnetic order in Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5
Ca_（10）（Pt_3As_8）（Fe_2As_2）_5是一类铁基高温超导体的母体化合物，其中通过部分元素替代可以引入具有高达30 K的转变温度的超导性。本文采用高分辨高能X射线衍射和弹性中子散射相结合的方法对Ca_（10）（Pt_3As_8）（Fe_2As_2）_5单晶进行了研究。研究揭示了与其他铁基高温超导体相似的两个明显而连续的相变的微观本质：在T_N = 96（2）K以下，高温四元铁砷晶格的正交畸变和Fe磁矩的条纹状反铁磁有序。这些发现表明，铁基高温超导体的主要特征对于化学组成的变化以及将Fe-As层彼此分开的层的结构缺陷是非常稳健的，并且证实了Fe-As层主要决定这类材料的物理性质。
2014-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between metal-insulator transitions and structural distortions in high-electron-density SrTiO3 quantum wells
比较了SmTiO_3/SrTiO_3/SmTiO_3和GdTiO_3/SrTiO_3/GdTiO_3异质结构的电学和结构特性。这两种类型的结构都包含窄SrTiO 3量子阱，可容纳受限的高密度电子气。如前所示[Phys.Rev.B86，201102（R）（2012）]，当嵌入GdTiO 3中的SrTiO 3量子阱的厚度减小时，它们显示出金属到绝缘体的转变，使得它们仅包含两个SrO层。相比之下，嵌入在SmTiO 3中的量子阱保持金属性，直到单个SrO层厚度。对称性降低的结构失真，通过量化的Sr柱位移，是存在于绝缘量子阱，但在所有的金属量子阱中是不存在或非常弱，独立于它们是否嵌入在SmTiO 3或Gd TiO 3。我们讨论的作用，正交畸变，轨道排序，和强电子相关性的过渡到绝缘状态。
2014-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Chemistry of Layered Lead Halide Perovskites Containing Single Octahedral Layers
本文综述了化学计量比为APbX4、A2PbX4或AAPbX4的混合卤化铅的结构化学，其中A和A为有机铵阳离子，X = Cl、Br或I。这些化合物可以被认为是层状钙钛矿，含有由有机物质分离的角共享PbX 4八面体的隔离的无限层。我们首先从CCDC中提取超过250种晶体结构，并根据晶胞度量和晶体对称性对它们进行分类。然后使用对称模式分析来识别[PbX 4]层的关键结构变形的性质。在这个家族中普遍存在两种类型的畸变：八面体单元的倾斜和无机层相对于彼此的位移。虽然八面体倾斜模式在纯无机钙钛矿的晶体学中是众所周知的，但额外的层移位模式被示出为极大地丰富了层状混合钙钛矿中可用的结构选择。一些例子和趋势进行了更详细的讨论，以显示如何层间有机物种的性质可以影响整体结构体系结构，虽然该文件的主要目的是鼓励该领域的工作人员利用这里使用的系统结晶学方法，以进一步了解和合理化自己的化合物，也许能够设计，特别是在未来的工作中的结构特征。
2021-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Jahn-Teller mechanism of stripe formation in doped layered La$_{2-x}$Sr$_x$NiO$_4$ nickelates
我们引入了一个有效的$e_g$电子模型来描述准二维层状La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_4$镍酸盐，并研究了它使用相关波函数$8 \times 8 $和$6 \times 6 $集群。有效哈密顿量包括$e_g$电子的动能、原位库仑相互作用（轨道内$U$和Hund交换$J_H$）以及$e_g$电子与Jahn-Teller畸变（静态模式）之间的耦合。该模型很好地再现了掺杂$x=1/3$和$x=1/2$的电荷、自旋和轨道有序不均匀的实验基态相。虽然Jahn-Teller扭曲是弱的，我们表明，他们发挥了至关重要的作用，并稳定所观察到的合作电荷，磁性和轨道秩序的形式在$x=1/3$掺杂和棋盘相在$x=1/2$掺杂的对角线条纹相。
2011-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and orbital order in overdoped bilayer manganites
在掺杂区$0.5 < x <1.0$的双层锰氧化物的磁性和轨道的顺序已经从一个模型，该模型包括两个$e_g$轨道在每个Mn站点，轨道间的库仑相互作用和晶格畸变进行了研究。通常的双交换通过$e_g$轨道进行。它示出，这样的模型再现最近获得的双层系统在此范围内的掺杂的相图。由Ling等人看到的具有（$π,0,π$）自旋序的C型相似乎是分层几何结构的自然结果，并且通过系统的静态畸变而稳定。的轨道顺序示出驱动磁顺序，而各向异性跳跃的$e_g$轨道，分层的基本结构和相关的静态失真的性质在很大程度上决定了轨道安排。
2003-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Striped-magnetic-order suppresses giant optical anisotropy and drives structural distortion in iron arsenide superconductors
为了研究磁性在铁基超导体超导电性中的作用，我们首先对三种具有代表性的母体化合物LaFeAsO，BaFe2As2和LiFeAs进行了第一性原理光学计算。考虑了条纹反铁磁序的自旋密度波和自旋密度波。由于它们的层状结构，NM态的这些化合物显示出极大的光学各向异性，电导率比$σ_{zz}/σ{xx}$在LaFeAsO中高达313%，在LiFeAs中高达530%。有趣的是，巨大的光学各向异性显着抑制SDW。另一方面，可变单元形状优化证实SDW确实驱动正交失真。驱动力取决于Fe亚晶格上的局部磁矩，而局部磁矩受Fe亚晶格的成键环境的调节。在此基础上，我们讨论了磁性在超导电性中的微妙作用。
2012-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural tuning of reduced exciton mass in layered HOIP compounds: Causation vs. correlation
Brigham Young University（杨百翰大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；University of Iowa（爱荷华大学）
针对层状HOIP化合物中激子约化质量与结构畸变的因果/关联问题，该研究利用群表示理论分解结构畸变的对称模式，结合密度泛函理论独立调控各模式振幅，明确了赤道/顶端卤原子横向位移对激子约化质量的相反调控作用，为激子工程提供新途径。
2026-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Substrate stabilization of Jahn-Teller distortion in a single molecule
本文通过交替充电扫描隧道显微镜研究Cu(111)上NaCl绝缘层吸附的单个Cu酞菁分子的电荷态转变，结合多体理论模型揭示衬底增强并稳定了阴离子态的Jahn-Teller畸变，使两个多余电子在基态占据同一局域轨道，并预测可通过偏压控制充电顺序。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Structure of CaBaCo4O7: Lifting of Geometrical Frustration towards Ferrimagnetism
CaBaCo 4 O 7代表了一类新的亚铁磁体，其结构仅由CoO 4四面体组成，类似于114系列的其他成员LnBaCo 4 O 7，形成了可果美和三角形层的交替堆叠。中子粉末衍射表明，该化合物在114系列中表现出最大的变形，其特征在于可果美层的强烈屈曲。与所有其他成员相比，它显示出电荷有序性，其中Co 2+位于两个位点（Co 2，Co 3），而混合价钴Co 3 +/Co 2 +L位于另外两个位点（Co 1，Co 4）。在4 K的独特的亚铁磁结构的钴酸盐可以被描述为亚铁磁三重链（Co 1 Co2 Co 3）运行垂直的可果美层，铁磁耦合层内，和反铁磁耦合的第四钴物种Co 4的组合。解除的几何挫折亚铁磁性，出现在尽管的三角形拓扑结构的钴晶格，是由非常大的结构畸变，电荷有序现象和大钴价相比，其他LnBaCo 4 O 7氧化物解释。
2010-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of Charge Density Wave in Layered Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$
使用第一性原理计算，我们确定了观察到的电荷密度波（CDW）形成的层状可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$的起源。结果表明，形成三聚体和六聚体V原子的kagome晶格的结构畸变伴随着准分子态的稳定化，这导致了位于费米能级附近的V衍生多带的CDW能隙的打开.这种具有局域晶格畸变的类Jahn-Teller不稳定性及其衍生的准分子态是CDW阶的驱动力。具体地说，费米能级附近的多个狄拉克带的鞍点，位于$M$点，沿$k_z$方向杂化消失，因此不支持广泛接受的Peierls类电子不稳定性由于费米面嵌套。它进一步表明，施加的静水压力显着减少层间距，使准分子状态不稳定，导致在${\sim}$ 2 GPa的压力下的CDW相消失。目前提出的CsV $_3$ Sb $_5$中的CDW顺序的潜在机制也可以适用于其他同构kagome晶格，例如KV $_3$ Sb $_5$和RbV $_3$ Sb $_5$。
2021-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-Dependent Polarity Reversal of Bulk Spin-Orbit Torque in Single-Layer MnCoGa
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；Université de Lorraine（洛林大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
研究在单层MnCoGa赫斯勒合金中实现体自旋轨道转矩，发现其极性反转源于晶格畸变诱导的对称性破缺而非自旋霍尔电导率符号变化，确立应变调控对称性为体SOT调控的新自由度。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Distortions of Quasi-2D Ruddlesden-Popper Perovskites at Elevated Temperatures: Influence on Thermal and Electronic Properties
本研究结合第一性原理、机器学习势分子动力学与多种实验表征，揭示有机层动态涨落如何决定准二维Ruddlesden-Popper钙钛矿的畸变、热学及电子性质。
2023-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Pressure-tunable structural instabilities in single-layer-trilayer La$_3$Ni$_2$O$_7$
本文通过第一性原理计算研究层状镍酸盐 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 在压力下的结构不稳定性，发现非简并与双重简并声子不稳定模式，并揭示理论预测的低对称畸变与实验结果存在差异。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimum inhomogeneity of local lattice distortions in La2CuO4+y
从硅到过渡金属氧化物的材料中的电子功能在很大程度上受缺陷及其相对排列的控制。突出的例子是铜的氧化物，其中缺陷顺序与它们的高超导转变温度相关。即使在“最佳”超导样品中，氧缺陷序也可能是高度不均匀的，这就提出了样品区域的性质问题，在这些区域中，氧缺陷序不存在，但仍然形成了将有序区域结合在一起的“胶水”。在这里，我们使用扫描X射线显微衍射（光束直径为300 nm）表明，对于La2CuO4+y，“胶水”区域包含不相称的调制局部晶格畸变，其空间范围是最明显的最好的超导样品。对于一个欠掺杂的单晶与移动的氧原子在间隔层La2O2+y层插入之间的CuO 2层，无公度调制的局部晶格畸变形成液滴的有序的氧原子，其空间范围是最明显的最好的超导样品。因此，在这种最简单的高温超导体中，存在不是一个而是两个有序缺陷网络，它们可以被调整以实现最佳的超导性。对于一个给定的化学计量，最高的转变温度时，获得有序的氧和晶格缺陷形成分形图案，而不是出现在孤立的斑点。我们推测，材料的复杂性和超导转变温度Tc之间的关系实际上是由Tc和有序的缺陷网络的材料支持的分布之间的基本关系。
2012-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.chem-ph
A Multipolar Approach to Sliding Ferroelectricity
Cornell University（康奈尔大学）
本文提出一种结合群论与Wannier轨道畸变分析的多极方法，通过密度泛函理论揭示滑动铁电体中孤对电子偶极与四极畸变驱动极化的机制。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
