Dislocations in quasicrystals and their interaction with cluster-like obstacles
位错在准晶中运动时,在其尾流中留下一个称为相子壁的断层。对于一个二维模型准晶,研究了这个相子壁的失准能,以确定准晶结构可能的Burgers矢量。与周期性晶体相反,失准能量是原子尺度上具有大波动的平均量。因此,位错核结构和迁移率不能与这个量联系起来,例如通过Peierls-Nabarro模型。原子模拟表明,位错运动是由准晶的原子结构所固有的局部障碍所控制的。
1997-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Icosahedral quasicrystals in Zn-T-Sc (T=Mn, Fe, Co, Ni) alloys
从Zn 17 Sc 3立方近似体出发,通过用过渡元素、T.当T=Mn,Fe,Co,Ni时,合金成分为Zn_(75)T_(10)Sc_(15)的铸态合金中形成了新的二十面体准晶作为主相。所有这些准晶都属于原始类型,具有6维晶格参数α 6D,范围为7.044 ~ 7.107。它们的价电子浓度e/a在2.01 ~ 2.14之间,彭罗斯瓦边长aR与平均原子直径d的比值几乎相同:aR/d~1.75。此外,包括相同类型的原子团簇(Tai型团簇)的其它Zn基和Cd基准晶也具有相同的e/a~2.1和aR/d~1.75的值。e/a的相等表明Hume-Rothery机制在这些准晶的形成中起着重要作用。
2003-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Automatic determination of quasicrystalline patterns from microscopy images
本研究提出结合图像特征识别与机器学习的方法,自动检测具有8、10、12重旋转对称性的准晶原子排列与镶嵌,并通过支持向量机提升准确率,代码已集成至开源包AiSurf。
2025-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Simulation of frictional anisotropy on quasicrystal approximant surfaces
Park { \it等}已经报道了在十次对称的Al-Ni-Co准晶的两个折叠面上,在周期方向上的原子尺度摩擦比在准周期方向上的原子尺度摩擦大八倍。我们提出的分子动力学模拟的结果,旨在阐明背后的巨大的摩擦各向异性的机制。模拟裸原子力显微镜尖端上的几个模型基板,并在各种条件下未能再现实验结果。另一方面,包括实验钝化的尖端与链的十六烷硫醇,我们再现定性的实验各向异性摩擦,发现证据夹带的有机链在表面犁沟平行的周期性方向。
2016-06-26 cond-mat.mtrl-sci
The local atomic quasicrystal structure of the icosahedral Mg25Y11Zn64 alloy
本文建立了面心二十面体Mg_(25)Y_(11)Zn_(64)合金的局域和中程原子结构模型。该模型是通过最小二乘法使用同步辐射粉末衍射获得的原子对分布(PDF)函数进行改进。原子排列的三个层次可以发现:(i)五种类型的局部配位多面体的单原子,其中四个是Frank-Kasper型。反过来,他们(ii)形成一个三壳(伯格曼)集群包含104个原子,这是凝聚共享其外壳与其相邻的集群和(iii)集群连接方案对应于一个三维瓷砖离开空间很少胶原子。在相邻的簇内,Y8立方体相对于彼此倾斜,因此允许整体二十面体对称。结果表明,标题化合物与其钬类似物基本同构。因此,fci-Mg-Y-Zn可以看作是文献中报道的其它稀土类似物fci-Mg-Zn-RE(RE = Dy,Er,Ho,Tb)的代表性结构类型。
2004-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Local 3D real space atomic structure of the simple icosahedral Ho11Mg15Zn74 quasicrystal from PDF data
我们提出了一种新的准晶结构测定的补充策略:利用来自内部X射线粉末衍射数据(MoKa 1,Qmax=13.5A-1; R=20.4%)的原子对分布函数(PDF),对简单二十面体(si)Ho 11 Mg 15 Zn 74 [a(6D)=5.144(3)A]在最大r= 17 A的球体中的局部原子结构进行了修正。基本的结构单元是105个原子的伯格曼簇{Ho 8 Mg 12 Zn 85}。其中心被Zn原子占据-与面心二十面体(fci)Ho 9 Mg 26 Zn 65中的空隙形成对比。中心然后被另外12个Zn原子包围,形成二十面体(第一壳层)。第二层是由8个Ho原子排列在一个立方体的顶点上,该立方体又由12个Mg原子组成一个五边形十二面体,然后由12个Zn原子覆盖该十二面体。第三壳层是60个Zn原子的扭曲足球,反映了Si相与fci相相比更高的Zn含量。在我们的模型中,7%的原子位于团簇之间。该模型对应于二十面体(i)相的假设1/1近似。单原子的局部配位是一个非常扭曲的Frank-Kasper类型,并让人想起那些存在于0/1-Mg 2 Zn 11。
2003-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Field-Tunable Valley Coupling and Localization in a Dodecagonal Semiconductor Quasicrystal
本研究在十二重对称 WSe2 vdW 准晶体中证明,高阶 Umklapp 散射可使层间 K、Q 能谷在动量上任意接近,垂直电场可调控其杂化并导致局域化。
2024-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Crack propagation in quasicrystals
研究了二维十次模型准晶中的裂纹扩展。模拟结果表明,高协调原子环境作为位错运动和裂纹扩展的结构内在障碍起着主导作用。对于某些过载,这些障碍物和晶体的准周期性质导致特定的裂纹扩展机制:裂纹尖端发出位错,随后是相子壁,材料沿着相子壁打开。
1998-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Non-Close-Packed Three-Dimensional Quasicrystals
准晶是凝聚态物质中常见的。它们是从原子尺度到纳米尺度的平衡相的重要候选者。在这里,我们调查的计算自组装的四个准晶在一个单一的模型系统的全同粒子与可调各向同性对势相互作用。我们复制了一个已知的二十面体准晶,并报道了一个十面体准晶,一个十二面体准晶和一个八面体准晶。准晶具有低配位数或发生在介观密度变化的系统中。我们还报告了网络凝胶相。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure of the icosahedral Ti-Zr-Ni quasicrystal
通过引用与周期性晶相的相似性、衍射数据和从头计算结果确定了二十面体Ti-Zr-Ni准晶的原子结构。该结构是由典型的细胞平铺几何的装饰建模。初始装饰模型是基于Frank-Kasper相W-TiZrNi的结构,准晶的1/1近似结构。的装饰模型进行了优化,使用一种新的方法相结合的衍射数据的最小二乘细化从头计算的结果的结构分析。由此产生的二十面体Ti-Zr-Ni的结构模型被解释为一个简单的装饰规则和结构细节进行了讨论。
2002-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Aperiodic packings of clusters obtained by projection
原子分辨率的电子显微镜图像表明,准晶是团簇的准周期堆积。准晶中多壳层团簇的外原子壳层是高度对称的,相当坚固,但在核周围可能存在一些结构无序。描述准晶结构的模型是含有两个或多个由原子团簇修饰的晶胞的准周期晶格。我们表明,带投影方法的修改版本可能成为一种替代方法,以获得有用的模型。
2007-01-09 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Phason space analysis and structure modeling of 100 A-scale dodecagonal quasicrystal in Mn-based alloy
用高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)和常规透射电子显微镜对最近在Mn-Cr-Ni-Si合金中发现的五维空间群为P126/mmc的十二方准晶进行了分析。沿12重轴观察,发现由等边三角形和正方形组成的非周期镶嵌,其公共边长为a = 4.560 A。这些瓦片倾向于形成直径为(2+Sqrt(3))a ~ 17 A的十二边形网络。瓷砖被解释为100 A级的高质量和低质量的准晶与小晶粒出现在它们的边界取向域的集合体。准晶畴在相子空间中呈现出一个致密的圆形接受区。这是第一次在实际的十二方准晶中观察到接受区。与电子显微镜图像一致的原子结构模型是三角形和正方形瓦片的标准Frank-Kasper装饰,这可以从Zr 4Al 3和Cr 3Si的晶体结构推断。位于z = 0,+-1/4和1/2处的四种层沿1/2重轴周期性地堆叠,z = 0和1/2处的原子形成与126螺旋轴一致的六方反棱柱。该结构模型的有效性进行了检查,通过粉末X射线衍射。
2015-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Structure determinations for random-tiling quasicrystals
准晶是由原子装饰的随机镶嵌结构,理论上如何求解准晶的原子结构?有什么技术可以解决这个问题?一种方法是先求解相位问题,得到高维空间中的密度,再通过通常构造的无公度割得到三维空间中的平均散射密度。一种新的直接方法,这是总结和应用到i(AlPdMn)数据集。这种平均密度低于真实的结构测定(这将揭示典型的_unaveraged_原子模式)。我们讨论了问题的有效性推断出一个理想的结构,通过简单地分解出一个“perp空间”德拜-沃勒因子,我们测试这使用模拟菱面体平铺。第二个“统一”路径是通过调整模拟中的参数来优化拟合,从而将测量强度和建模强度直接关联起来。这种方法非常适合于统一的衍射结构信息,并从最小化的总能量最终从从头计算。最后,我们讨论了拟合随机平铺十次相位的特殊陷阱。
2000-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Bridging the Landau theory of crystallization and the cluster approach to quasicrystals
本文将Landau结晶理论与准晶集团理论相结合,提出了一个统一描述准晶组装热力学和准晶结构形成的理论。并以五角彭罗斯准格为例说明了这一理论。准晶格节点的坐标是通过最小化朗道自由能与原子团簇的内部组织所施加的约束来计算的,而没有明确使用高维晶体学。提出的程序建立直接关系之间的集群组织,准晶结构和准晶态的热力学性质。的对应关系示出的拟格建设,一方面,和传统的投影方法,另一方面,所提出的算法的基本特征之间。这为高维晶体学方法的应用提供了新的物理依据。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Atomic structure of the unique antiferromagnetic 2/1 quasicrystal approximant
通过单晶X射线衍射解析了反铁磁Ga50Pd35.5Tb14.5 2/1准晶近似相的原子结构,发现低化学混合位点及中心取向有序三角锥单元,可能促进反铁磁有序。
2023-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous formation of thermodynamically stable Al--Cu--Fe icosahedral quasicrystal from realistic atomistic simulations
在Al-Cu-Fe合金的模拟中,二十面体准晶从熔体中自发形成.基于密度泛函理论(DFT)衍生的能量和力的数据库,我们使用调谐到特定合金系统的振荡对势来模拟原子间的相互作用。精细的原子间分离与重叠的二十面体图案的几何形状对齐,以在长度尺度的层次结构上创建面心二十面体顺序。分子动力学模拟,辅以蒙特卡罗步骤交换化学物种,有效地采样的配置空间,我们的模型,达到9846个原子。交换独立轨迹的温度(副本交换)使我们能够在低温下实现热平衡。通过优化结构和组成,我们创建的结构,其DFT能量达到$\sim$ 2 meV/原子的竞争晶相的能量。通过添加由于谐波和非谐波振动,化学取代无序,相位子和电子激发的贡献获得的自由能,表明准晶在600 K以上的温度下变得稳定,对抗竞争相。平均结构可以简洁地描述为六维空间中的原子表面的切割,其揭示了优选化学占据的特定模式。混合化学占领的原子表面区域展示了相子波动的扩散,这可以在真实空间中通过大规模二十面体图案的形成、溶解和重组来观察--由于平均无序和随之而来的关于占据相关性的信息丢失,这幅图被隐藏在衍射细化中。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Quasicrystal nucleation in an intermetallic glass-former
30年前准晶体的发现挑战了我们对原子尺度上有序性的理解。准晶具有长程取向有序,但缺乏平移周期性。结构复杂,但结晶金属间化合物和(块状)金属玻璃代表了金属相之间凝聚态的竞争状态,包括像q玻璃这样的特性。已取得了相当大的进展,在其结构说明和确定其形成的因素,相对较少的是知道它们的相互关系。此外,研究桥梁的空间尺度从原子到宏观尺度是稀缺的。在这里,我们报告的均匀形核的一个单一的准晶籽晶的十次对称和它的连续生长成一个十倍孪晶枝晶显微组织。静电悬浮施加到过冷熔体的玻璃形成NiZr,观察单晶化事件与高速摄像机;与200个连续的热循环表明均匀成核的统计评估。电子背散射衍射图中明显的孪晶枝晶微观结构,是由一个基本上为二维的十次对称准晶簇的对称性破缺引起的。保存其长程取向顺序,我们的无畸变的孪生模型合并了一个共同的结构类型的二元金属间化合物,与原子间的距离相似的原子比例的黄金分割比,和螺旋生长类似叶序。NiZr代表了连接准晶和多个孪生结构的缺失环节,从而揭示了玻璃、晶体及其孪生和准晶之间的有序中间状态。
2014-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Emergent Moiré fringes in direct-grown quasicrystal
本文利用CVD合成具有30°交替扭转角的多层石墨烯二维准晶体,首次在其中观察到周期性莫尔条纹,并揭示其源于原子弛豫和应力抵消机制,为研究准晶体中的莫尔周期性物理性质提供了理想平台。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Hybridization Mechanism for Cohesion of Cd-based Quasicrystals
从理论上研究了新发现的二元准晶Cd $_6$ M(M=Yb和Ca)的立方近似晶体的内聚机制。研究发现,如果M是一个元素与低洼的未占领的$d$状态,由于合金化的稳定。这导致的结论是,基于Cd的化合物的凝聚力是由于与宽的$sp$带的Yb和Ca的$d$状态的杂化。%,不同于已知的不含过渡元素%如Al-Li-Cu和Zn-Mg-RE(RE:稀土)的稳定准晶体。虽然费米球的直径与Cd-Yb和Cd-Ca的强布拉格峰相一致,但Hume-Rothery机制在稳定性中不起主要作用,因为对于同构的Cd-Mg,既没有明显的赝能隙,也没有由于合金化而获得的稳定性。除了电子来源外,原子尺寸的匹配对于Cd基化合物的准晶形成非常关键。结果表明,不参与二十面体团簇的胶原子对化合物的稳定化起着重要作用。
2001-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Layer-Dependent Topological Phase in a Two-Dimensional Quasicrystal and Approximant
材料的电子和拓扑性质是由晶体对称性和维度之间的相互作用而得。同时通过低维准周期有序引入“禁戒”对称性到物质系统中,有望出现新的物理现象。在这里,我们分离出一个二维的硫属化物准晶和近似,并研究相关的电子和拓扑性质。超薄的二维层的材料与组成接近Ta1.6Te,来自层状过渡金属dichalcogenide,分离与标准的剥离技术和研究与电子衍射和原子分辨率扫描透射电子显微镜。密度泛函理论计算和对称性分析的大的单位晶胞晶体近似的准晶Ta 21 Te 13揭示了对称性保护的节点交叉的准晶和近似相的存在是可调的层数。我们的研究为探索准晶低维材料的物理学以及电子系统中拓扑、维数和对称性的相互关联性质提供了一个平台。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electronic transport in Quasicrystals and related Complex Metallic Alloys
我们分析了准晶α-AlMnSi,1/1-AlCuFe和复杂的金属相AlMnda-AlMn的近似物的输运性质。这些相在它们的局部原子结构中呈现出强烈的相似性,并且与现有的准晶相有关。在实验上,它们呈现出不寻常的传输特性,具有低电导率和类似金属和绝缘特性的混合。我们计算的能带结构和量子扩散在完美的结构没有无序,并介绍简单的近似,允许处理的影响,无序。我们的研究结果表明,标准的布洛赫-玻尔兹曼理论是不适用于这些金属间相。事实上,他们的色散关系是平坦的,表明小的带速度和修正的量子扩散,不考虑在半经典布洛赫-玻尔兹曼计划成为主导。我们称这种状态为小速度状态。一个简单的弛豫时间近似来处理无序的影响,使我们能够重现的主要实验事实的电导率定性,甚至定量。
2013-11-26 cond-mat.mtrl-sci
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。
2016-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Simulated structure and thermodynamics of decagonal Al-Co-Cu quasicrystals
本研究结合分子动力学与蒙特卡罗模拟及DFT计算,揭示了Al-Co-Cu十次准晶在低温下能量不稳定但在600-800K及以上通过熵效应稳定,并探讨了成分、密度对相稳定性的影响及高熵准晶的可能性。
2024-04-22 cond-mat.mtrl-sci
A Structural Model for Octagonal Quasicrystals Derived from Octagonal Symmetry Elements Arising in $β$-Mn Crystallization of a Simple Monatomic Liquid
在对一种简单的单原子液体进行分子动力学模拟时,我们观察到一种在其模拟衍射图样中显示八边形对称性的材料的结晶。对结晶产物中的原子排列的检查揭示了β-Mn结构的大晶粒沿着共同的4重轴排列,相邻晶粒之间具有45度旋转。这些45度旋转可以追溯到第二晶体结构的介入,该第二晶体结构外延地融合到β-Mn畴表面,其原始晶胞具有晶格参数a = b = c = a_{beta-Mn},α = β = 90度,和γ = 45度。这种第二相的结构在实验文献中似乎没有已知的对应物,但可以简单地从Cr_3Si和Al_3Zr_4结构类型中推导出来。我们使用这些意见的基础上的原子结构模型的八边形准晶,其中β-Mn和第二相结构的晶胞作为正方形和菱形瓷砖(投影),分别。它沿八边形轴的衍射图案与实验测量的相似。该模型是独特的,是一致的高分辨率电子显微镜图像显示正方形和菱形单位的边长等于β-Mn晶胞。能量最小化的这种配置,使用相同的对势如上所述,结果在一个替代的八边形准周期结构,具有相同的平铺,但不同的原子装饰和衍射图案。
2009-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Quasicrystalline Nanocrystal Superlattice with Partial Matching Rules
本文报道了一种具有部分匹配规则的准晶二元纳米晶超晶格,通过电子断层扫描和表面成像确定其三维结构,并结合实验与计算分析了镶嵌几何及稳定化因素,展示了纳米晶超晶格工程在缩小原子晶体与软物质组装结构差距方面的潜力。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantum critical state in a magnetic quasicrystal
准晶是具有长程非周期结构的金属合金,其衍射对称性是常规晶体所不具备的。自从Schechtman等人在1984年发现准晶以来(参考文献1),在解析其几何结构方面取得了相当大的进展。例如,众所周知,数学和艺术的黄金比例在它们的晶体结构中反复出现。然而,电子态的特性--它们是像周期性晶体中那样被扩展,还是像非晶材料中那样被局域化--仍然没有得到解决。本文首次观测到Au-Al-Yb准晶的量子(T = 0)临界现象,即Yb原子强关联4f电子的磁化率和电子比热系数随T -> 0而发散。此外,我们观察到,这种量子临界现象是强大的静水压力。相比之下,在晶体近似物中没有这种分歧,晶体近似物的组成接近于准晶,其晶胞具有看起来像准晶的原子装饰(即二十面体原子簇)。这些结果清楚地表明,量子临界性与准晶的唯一电子态,即空间受限的临界态有关。最后,我们讨论了常规晶体和准晶存在普遍规律的可能性。
2012-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust flat bands in twisted trilayer graphene quasicrystals
本文通过直接空间成像和理论计算,证明扭转三层石墨烯准晶体中存在平带,并揭示其局域化对称性随区域变化,为在准周期系统中研究关联物理提供了实验基础。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Medium range real atomic structure of face centred icosahedral Ho9Mg26Zn65
本文提出了一种在三维实空间中求解准晶原子结构的新方法:利用X射线衍射数据(MoKa 1)计算了面心二十面体Ho_9 Mg_(26)Zn_(65)[a(6D)= 2 × 5.18(3)A]的原子对分布函数。从1/1-和2/1-Al-Mg-Zn的有理近似模型开始,使用PDF数据对其局域和中程结构进行了细化(r <27 A; R = 12.9%)。85%的原子具有Frank-Kasper(FK)型配位。基本结构单元是3壳层,104个原子的Bergman簇(d = 15 A,在其中心包含空隙。这些团簇相互连接,共享第三层壳的公共边和六边形面。剩余的空间被一些胶原子(占所有原子的9%)填充,产生几乎四面体的紧密堆积结构。所有的Ho原子都被16个相邻原子包围(FK-多面体"P")。大部分(89%)位于第二层(五角十二面体),其他的作为胶原子。因此,正如对真实物质所预期的那样,准晶中的局部原子配位与常见的晶体金属间化合物相似。结果表明,Mg-Zn-RE(RE = Y和某些稀土元素)二十面体结构的长程准周期结构可能是一种典型的Bergman团簇镶嵌结构。
2003-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Generalized Kubo Formulas for the Transport Properties of Incommensurate 2D Atomic Heterostructures
在紧束缚近似下,给出了无公度二维原子多层膜系统输运系数的精确表达式。该公式基于Bellissard及其合作者引入的C * 代数框架,用于研究非周期性固体(无序晶体,准晶体和非晶材料),特别是在磁场存在下(量子霍尔效应)。我们还提出了数值近似和测试我们的方法在一维无公度双层系统。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Stability and electronic structure in hexagonal beta-Al9Mn3Si and phi-Al10Mn3 crystals
采用LMTO方法对六方晶系β-Al 9 Mn 3Si和φ-Al 10 Mn 3的电子结构进行了自洽计算.这种从头算的方法相结合的一个简化的含过渡金属原子的铝基合金的哈密顿模型的分析。结果表明,在中等范围的距离(5埃和更大)的传导电子介导的间接Mn-Mn相互作用对原子结构稳定的强烈影响。硅原子的作用和位置的解释,以及大的空缺,这些原子结构的特点的起源。由于β相和φ相与Al基准晶和相关的近似结构有关,因此产生了关于这种复杂相的稳定性的争论。
2002-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Spiky density of states in large complex Al-Mn phases
采用TB-LMTO方法对晶态复合相mu-Al_4 Mn和Al_2O_3-Al_4 Mn进行了第一性原理电子结构计算。这些原子结构与准晶结构有关,在一个大的六方晶胞中包含约560个原子。它们的态密度的主要特征之一是存在精细的峰,即所谓的“尖峰结构”。从真实空间中的多重散射计算,我们表明,这些精细的峰值是不是在从头计算的文物,因为它们导致从一个特定的本地化的电子由不同的长度尺度的原子团簇。
2008-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Possible nucleus of the Bergman cluster in the Zn-Mg-Y alloy system
为了理解F型二十面体准晶中Bergman团簇的形成,主要通过透射电子显微镜研究了Zn-Mg-Y合金系中准晶与金属间化合物H和Zn $_{23}$ Y $_6$相之间的晶体学关系。结果发现,尽管需要约1°的样品旋转来获得简单的晶体学关系,但是在立方- $Fm\overline{3}m$ Zn $_{23}$ Y $_6$结构、六方- $P6_3/mmc$ H结构和F型二十面体准晶(IQ)之间建立了取向关系;即,$[\overline{1}13]_{\rm c}$ //IQ // N $(2\overline{1} \overline{1}0)_{\rm H}$中的五重轴,以及$[110]_{\rm c}$ //IQ // N $(05\overline{5}3)_{\rm H}$中的二重轴,其中N(hkml)$_{\rm H}$表示H结构中的(hkml)$_{\rm H}$平面的法线方向。在此基础上,研究了Bergman团簇中原子位置与Zn $_{23}$ Y $_6$结构中原子位置以及团簇中原子位置与H结构中原子位置的对应关系。因此,一个组件的六个短穿透十边形柱被确定为一个适当的核心,在形成的伯格曼集团从这两个结构。
2017-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo study on critical exponents of the classical Heisenberg model in ferromagnetic icosahedral quasicrystal
Kyushu Institute of Technology(九州工业大学);Tokyo University of Science(东京理科大学);Hokkaido University(北海道大学);Tohoku University(东北大学)
本研究通过对Cd₅.₇Yb的Yb晶格Heisenberg模型开展蒙特卡洛模拟,确定了二十面体铁磁准晶的系列临界指数,发现其属于新的普适类,并揭示了局域环境差异与自旋关联协同演化主导的铁磁相变机制。
2025-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Structure prediction for cobalt-rich decagonal AlCoNi from pair potentials
一个系统的,装饰为基础的技术来发现的原子结构的十次准晶,给定的对势和实验测得的晶格常数,被施加到"基本"的富钴十次Al-Co-Ni准晶。首先进行格子气蒙特卡罗模拟,假设原子位置是具有2.45 A边的菱形平铺的顶点。这个阶段被发现是占主导地位的13 A直径的十边形的集群,每个与一个五边形的Co原子在中心。这些,以及另一个较小的集群,装饰了一个菱形边缘为10.4 A的“二元镶嵌”的顶点。进一步的模拟与限制网站列表显示,铝安排的边界上的13 A的十边形簇形成六边形,船,和星瓷砖与边缘2.45 A;他们指出特定的网站钴与镍原子,以及如何适应小的组成变化的结构。在论文的后半部分,弛豫(由分子动力学退火增强)用于获得真实的结构。主要的新特征是一组线性的"通道"吸引铝原子和运行横向层。每一层通常被三个原子占据,分成四层,这意味着褶皱和自发周期加倍到c $\approx$ 8 A。褶皱有利于五角形的长程序的集群方向。我们的模拟捕捉到了相关的$W$-AlCoNi晶体的大部分特征,除了它的五角双锥基序。
2006-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Equilibrium structure of decagonal AlNiCo
采用准晶格气体蒙特卡罗模拟研究了Al $_{72}$ Ni $_{20}$ Co $_8$的高温十次准晶相。为了避免偏向于一个特定的模型,我们使用了一个过密的网站列表与大部分的自由网站,允许模拟探索垂直空间的扩展区域。在调和函数的基础上表示原子的表面占有率直接揭示了我们的数据的5倍对称分量。在物理和垂直空间中检查占用。
2004-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and transport in materials with flat bands: 2D materials and quasicrystals
本文综述了平带材料(二维材料与准晶体)的电子结构与输运,揭示平带源于几何或缺陷导致的局域化,并指出其输运需超越Bloch-Boltzmann理论,功能化可调控电子性质。
2025-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster packing geometry for Al-based F-type icosahedral alloys
本文提出了一种新的高稳定的F型二十面体准晶的周期近似物i-Al-Pd-TM(TM=过渡金属)。该金属间化合物的结构用单晶X射线衍射从头计算确定,其中空间群被确定为Pa-3,晶格常数为40.5埃。该结构被很好地描述为两种类型的簇的密集堆积,这在文献中被称为伪麦凯型簇和伯格曼型簇。聚类集中在一个典型的单元格平铺的顶点,其中每个顶点的奇偶性决定了相关联的聚类的种类。相邻的簇可以明显地相互渗透,而该结构不需要胶原子来填充簇之间的间隙。结果表明,该晶体可被指定为普通立方3/2有理逼近的2x2 x2超结构。超晶格有序被证明是一种不同的类型从P型超晶格有序先前报道的i-Al-Pd-Mn。本文的结果将大大提高对F型二十面体准晶及其近似物的原子结构的认识。
2013-01-29 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP