A Map of the Inorganic Ternary Metal Nitrides
在新的化学空间中进行探索性合成是固态化学的本质。然而，未知的化学空间可能很难导航，特别是当材料合成具有挑战性时。氮化物代表了这样一个空间，其中严格的合成限制限制了这类重要的功能材料的探索。在这里，我们采用一套计算材料发现和信息学工具来构建无机三元金属氮化物的大稳定性图。我们的地图聚类的三元氮化物到化学家族具有不同的稳定性和亚稳性，并突出了数百个有前途的新的三元氮化物空间的实验研究-从我们实验实现7个新的锌和镁基三元氮化物。通过从DFT计算的电子密度中提取固态键合的混合金属性、离子性和共价性，我们揭示了化学、组成和电子结构之间在控制三元氮化物材料大规模稳定性趋势方面的复杂相互作用。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Zn2NbN3 ternary nitride semiconductor with wurtzite-derived crystal structure
具有纤锌矿晶体结构的二元III-N氮化物半导体（诸如GAN和AlN）已经长期用于从光电子到电信的许多实际应用中。通过阳离子突变（元素取代）从母体二元化合物衍生的结构相关的ZnGeN 2或ZnSnN 2最近引起了注意，但是这样的三元氮化物材料大多限于II-IV-N2组成。本文报道了一种未见报道的II 2-V-N3三元氮化物半导体Zn_2NbN_3的合成和表征。Zn 2NbN 3薄膜的合成采用单步吸附控制生长法和防止Zn和N损失的两步沉积/退火法。测量结果表明，Zn 2NbN 3结晶纤锌矿衍生的结构，在这里使用两步法合成的比较化学相关的岩盐衍生的Mg 2NbN 3化合物。估计纤锌矿晶格参数为a = 3.36A和c = 5.26A，（c/a = 1.55），并且对于这种阳离子无序的Zn 2NbN 3，光吸收起始在2.1eV处。为了比较，已发表的计算研究预测阳离子有序的Zn 2NbN 3是有效纤锌矿c/a = 1.62和带隙为3.5 - 3.6 eV的半导体。总的来说，这项工作扩大了纤锌矿家族的氮化物半导体，并建议其他三元氮化物应该是可能的合成
2021-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Molten salt synthesis of a nanolaminated Sc2SnC MAX Phase
MAX相是一类兼具金属和陶瓷特性的三元层状材料，也是合成二维MXene的前驱体材料。该理论预测存在600多个稳定的三元层状MAX相。目前，通过实验合成的三元MAX相有80多种，而M为稀土元素的MAX相报道较少。在这项研究中，一个新的MAX相Sc2 SnC与稀土元素Sc在M位合成通过反应烧结的Sc，Sn，和C的混合物。通过X射线衍射、扫描电镜和X射线能谱分析确定了Sc2 SnC的物相组成和显微结构。利用密度泛函理论研究了Sc2 SnC的结构稳定性、力学和电学性质。本研究为探索更多未知的三元层状稀土化合物Ren+1 SnCn（Re=Sc，Y，La-Nd，n=1）及相应的稀土MXene化合物打开了一扇大门。
2020-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Thin Film Synthesis, Structural Analysis, and Magnetic Properties of Novel Ternary Transition Metal Nitride MnCoN2
本研究合成了仅含过渡金属与氮的新型三元氮化物MnCoN₂薄膜，表征其为阳离子无序岩盐结构、表面对氧敏感、10K以下为倾斜反铁磁基态，填补了纯过渡金属三元氮化物的合成空白。
2024-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Characterization of the Ternary Nitride Semiconductor Zn$_2$VN$_3$: Theoretical Prediction, Combinatorial Screening and Epitaxial Stabilization
采用计算引导的高通量合成方法探索Zn-V-N相空间，合成了新型三元氮化物Zn $_2$ VN $_3$ .在组合PVD筛选之后，我们分离相并在常规硼硅酸盐玻璃衬底上合成具有纤锌矿结构的多晶Zn $_2$ VN $_3$薄膜。此外，我们证明了阳离子无序，但相位纯（002）织构，Zn $_2$ VN $_3$薄膜可以使用外延稳定在α-Al 2 O3（0001）衬底上生长在非常低的生长温度远低于200 °C。利用XRD和（S）TEM技术详细研究了Zn $_2$ VN $_3$薄膜的结构和相组成。采用RBS/ERDA和XPS/HAXPES方法研究了组成元素的组成和化学状态。这些分析揭示了化学计量的材料，没有氧污染，除了薄的表面氧化物。我们发现Zn $_2$ VN $_3$是一种弱掺杂的p型半导体，表现出跨越2 eV和3 eV范围的宽带室温光致发光。此外，电子性能可以通过在阳离子位点上的同构合金化在很宽的范围内调节，使其成为光电应用的有前途的材料。
2021-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Electronic Structure of a Crystalline Stack of MXene Sheets
尽管在过去十年中对MXene感兴趣，但所有报道的MXene都具有表面末端（-O、-OH、-F）的随机混合物。此外，重新堆叠的膜具有乱层无序，并且通常在它们的层之间含有离子、溶剂和其他物质。在这里，我们报告Y2 CF2，一个层状晶体的晶胞同构的MXene，其中层只被氟阴离子。我们通过高温固相反应直接合成3D晶体，这提供了高产率和纯度的3D晶体，并确保只有氟离子终止层。我们使用实验和计算技术相结合的晶体结构和电子性质的特点。我们发现，相对较强的静电相互作用将层结合在一起形成3D晶体，并且层之间缺乏轨道重叠导致Y2 CF2被描述为彼此电绝缘的MXene状片的板。因此，我们认为Y2 CF2是MXene样片的纯3D晶体堆叠。此外，Y2 CF2是第一个实验合成的过渡金属碳化物氟化物。我们希望这项工作能激发对过渡金属碳化物氟化物的进一步探索，这是一个潜在的大而有用的组合物类别。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New ternary ThCr2Si2-type iron-selenide superconducting materials: synthesis, properties and simulations
最近（2010年11月，PRB，82，180520 R），发现了第一个TC ~ 31 K的ThCr 2Si 2型三元超导体K0.8Fe2Se2。这一发现激发了许多寻找相关材料的活动，并引发了对其性质的深入研究。事实上，很快在一系列相关的三元系（所谓的122相）中也发现了超导性（TC ~ 28-32 K），如CsxFe 2-ySe 2，RbxFe 2-ySe 2，（TlK）xFeySe 2，（TlRb）xFeySe 2等，这形成了一组新的铁基超导材料，没有有毒的As。本文综述了近年来类122铁硒化物体系的合成及其性质的实验研究进展。电子，磁性和弹性性能的最新组的超导材料的理论数据进行了讨论。
2011-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Composition-dependent Thin-film Synthesis of Layered Ternary Iron Nitrides FeMN2 (M = W, Mo)
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Stanford University（斯坦福大学）；Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）；Idaho National Laboratory（爱达荷国家实验室）
通过反应溅射和NH3退火制备层状FeMN2薄膜，研究成分对相形成、织构及电磁性质的影响，发现FeWN2和FeMoN2存在不同的结构适应机制。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Photochemical Synthesis of P-S-H Ternary Hydride at High Pressures
碳质硫氢化物（C-S-H）室温超导性的发现引起了人们对三元富氢材料的极大兴趣。本文报道了以单质硫（S）、磷（P）和分子氢（H_2）为原料，在高压和室温下通过光化学反应合成三元氢化物P-S-H。加压拉曼光谱表明，在0.9GPa下激光加热后生成了H_2S和PH_3化合物，进一步压缩到4.6GPa时生成了三元范德华化合物P-S-H。P-S-H化合物可能是PH_3和（H_2S）_2 H_2的混合合金，具有类似于C-S-H体系的主客体结构。该三元氢化物至少能在35.6 GPa下持续存在，并在23.6 GPa和32.8 GPa下出现两个相变。本文报道的P-S-H三元氢化物是一种具有近室温相变的新型氢化物超导体的候选者。
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synthesis, Solvent-dependent Self-Assembly and Partial Oxidation of Ultrathin Cerium Fluoride Nanoplatelets
CNRS, ENS de Lyon（法国国家科学研究中心，里昂高等师范学校）；Université Paris-Cité（巴黎西岱大学）；Institut Lumière Matière, Univ Lyon, CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1（光物质研究所，里昂大学，法国国家科学研究中心，里昂第一大学）；Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Saclay, CNRS（固体物理实验室，巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心）
通过热分解三氟乙酸铈合成三角形CeF3纳米片，发现其部分氧化形成氧氟化物CeOxFy；溶剂选择决定溶液相组织及蒸发自组装超结构，形成柱状或六方有序超晶格。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanochemical Synthesis and Magnetic Properties of the Mixed-Valent Binary Silver(I,II) Fluorides, AgI2AgIIF4 and AgIAgIIF3
本研究引入机械化学方法，通过球磨市售前驱体成功合成了首批二元混合价态银(I,II)氟化物相 AgI2AgIIF4 和 AgIAgIIF3，并解析了其晶体结构与磁性特征，为拓展银(II)化学及寻找铜酸盐超导体的银类似物提供了新途径。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Data-Driven Design-Test-Make-Analyze Paradigm for Inorganic Crystals: Ultrafast Synthesis of Ternary Oxides
提出一个集成可合成性、氧化态概率和反应路径计算的数据驱动框架，成功超快合成ZnVO3和YMoO3-x，验证了无机材料设计-测试-合成-分析范式的可行性。
2025-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Mechanistically-guided materials chemistry: synthesis of new ternary nitrides, CaZrN$_2$ and CaHfN$_2$
本文通过固态复分解反应合成了 CaZrN$_2$ 和 CaHfN$_2$ 两种新型三元氮化物，并利用原位同步辐射衍射与计算热化学揭示需过量 Ca$_3$N$_2$ 以再氧化 Zr$^{3+}$ 中间体，从而获得化学计量产物。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Ternary Bismuthide SrPtBi2: Computation and Experiment in Synergism to Explore Solid-State Materials
采用理论计算和实验合成相结合的方法，在Sr-Pt-Bi系中探索新的三元化合物。由于Pt-Bi被认为是一种新的超导临界电荷转移对，这启发了我们对Sr-Pt-Bi系统的研究。通过对Sr-Pt-Bi系中所有已知的稳定/亚稳化合物的计算和晶体结构预测，确定了假设化学计量比SrPtBi 2的热力学稳定性。通过高温合成和晶体学分析，制备了第一个Sr-Pt-Bi三元铋化物SrPtBi_2，并通过实验确定了其化学计量比。SrPtBi 2晶体属于空间群Pnma（S.G. 62，Pearson Symbol oP 48），其与使用自适应遗传算法（AGA）的理论预测很好地匹配。利用第一性原理计算，我们证明了正交相结构的形成能比其它112种结构类型，如四元BaMnBi 2（CuSmP 2）和LaAuBi 2（CuHfSi 2）结构类型低。成键分析表明Pt-Bi相互作用在结构稳定性中起关键作用。物理性质的测量表明，在低温下具有低的电子-声子相互作用的金属性质，这与电子结构评估一致。
2017-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Ball milling enables phase-pure synthesis of a temperature sensitive ternary chloride, MgZrCl$_6$
本文通过球磨法成功合成温度敏感三元氯化物 MgZrCl$_6$，利用同步辐射 X 射线衍射和拉曼光谱揭示其在约 400 °C 的狭窄窗口内由二维片层结晶为层状六方结构，并证明该方法可高产率合成温度敏感无机化合物。
2025-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and properties of A$_x$V$_2$Al$_{20}$ (A = Th, U, Np, Pu) ternary actinide aluminides
用电弧熔炼法合成了$_x$ V $_2$ Al $_{20}$（A = Ce，Th，U，Np，Pu; 0.7 =< x =< 1.0）锕系金属间化合物的多晶样品。通过粉末X射线衍射和Rietveld精修方法进行晶体结构研究。所有研究的化合物都以CeCr $_{2}$ Al $_{20}$型结构（空间群Fd-3 m，编号227）结晶，锕系元素或Ce原子位于由Al原子形成的超大笼中。晶体学结果与LnV $_{2}$ Al $_{20}$（Ln =镧系元素）对应物的报告数据的比较揭示了镧系元素和锕系元素轴承化合物的明显不同的行为。这种差异被认为是由4f电子的相当本地化的字符，而巡回字符的5 f电子可能会看到U和NP含阶段。磁化率和比热测量没有发现任何磁有序在U $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$，Np $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$和Pu $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$低至2.5 K。观察到Ce $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$、U $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$和Np $_{0.8}$ V $_{2}$ Al $_{20}$的低温比热的小的异常，可能由低能爱因斯坦模引起。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Fluorination of Graphene: towards a Two-Dimensional Wide Bandgap Semiconductor
我们报告了石墨烯氟化物的合成和证据，石墨烯是一种二维宽带隙半导体。氟化石墨烯表现出六方晶序和强绝缘行为，在室温下电阻超过10 G $Ω$。氟化石墨烯中的电子输运通过由于带隙中的局域态的存在而在二维中的可变范围跳跃来很好地描述。通过还原氟化石墨烯获得的石墨烯是高度导电的，在室温下表现出小于100 k $Ω$的电阻率。我们的方法提供了一种新的途径，可逆工程的能带结构和导电性的石墨烯的电子和光学应用。
2010-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bulk and film synthesis pathways to ternary magnesium tungsten nitrides
本文通过快速热退火调和块体与薄膜合成差异，在Mg-W-N体系中发现了三种新相，并揭示了岩盐到rocksaline多晶型转变及其伴随的金属-半导体转变。
2023-06-04 cond-mat.mtrl-sci
In-silico synthesis of lowest-pressure high-$T_\text{c}$ ternary superhydrides
本文报道了两种高性能氢化物超导体BaSiH $_8$和SrSiH $_8$的理论预测。它们分别在高于$130$和$174\,\text{GPa}$的压力时是化学稳定的，在低于该压力时是亚稳定的。采用非谐声子计算，我们确定了BaSiH $_8$和SrSiH $_8$的动力学稳定性的最小压力分别在$3\,\text{GPa}$和$27\,\text{GPa}$附近，并使用完全各向异性的Migdal-Eliashberg理论，我们预测了$T_\text{c}$分别在$71$和$126\,\text{K}$附近。我们还介绍了一种方法来估计合成的最低压力，根据计算的焓垒保护BaSiH $_8$ $Fm\bar{3}m$结构在各种压力下分解。该$kinetic$压力阈值明显高于基于$dynamic$稳定性的压力阈值，但给出了更严格的可合成性限制。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Bulk synthesis of Zn$_3$WN$_4$ via solid-state metathesis
本研究提出通过Li$_6$WN$_4$与Zn$X_2$的固态复分解反应宏量合成具有阳离子有序结构的Zn$_3$WN$_4$，验证了反应规律与材料的宽带隙半导体特性，为新型三元氮化物发现提供了普适性合成策略。
2024-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy synthesis of ternary nitride PrTaN$_2$ and its crystal structure determination
Basic Research Laboratories, NTT Inc.（NTT公司基础研究实验室）；SAGA Light Source（佐贺光源）
该研究通过分子束外延合成新型三元氮化物PrTaN₂，开发基于结构因子的拟合程序完成其晶体结构测定，为探索新型复杂氮化物材料提供了方法途径。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Prediction of high-Tc superconductivity in ternary lanthanum borohydrides
由于在室温附近测量到高的临界温度（Tc），压缩超导体中的超导性研究引起了极大的兴趣，首先是在170-190 GPa下对LaH 10的观测。然而，合成这些高Tc超导磁体所需的压力目前仍然非常高。本文用粒子群智能结构搜索方法结合第一性原理计算研究了La-B-H体系在压力下的晶体结构和超导电性。具有六种化学计量比的结构，LaBH，LaBH 3，LaBH 4，LaBH 6，LaBH 7和LaBH 8，被预测在压力下变得稳定。值得注意的是，发现LaBH 8中的氢原子以类似于H3 S中的方式与B原子键合。晶格动力学计算表明，LaBH 7和LaBH 8成为动态稳定的压力低至109.2和48.3 GPa，分别。在110 GPa和55 GPa下，两个相的超导临界温度（Tc）分别为93 K和156 K。我们的研究结果为未来的实验提供了指导，目标是新的氢化物超导体的低合成压力和高Tc。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Ternary inorganic compounds containing carbon, nitrogen, and oxygen at high pressures
三元C_{x} N_{y} O_{z}化合物作为新型高能量密度和超硬材料被积极研究。虽然在环境条件下进行了一些合成工作，但对C_{x} N_{y} O_{z}化合物的高压化学知之甚少。在这项工作中，第一原理可变组成的进化结构预测计算进行的目标是发现新的混合C_{x} N_{y} O_{z}材料在环境和高压条件下。通过对三元变组分晶体材料的系统研究，构建了0 ~ 100 GPa压力范围内的全三元相图。搜索发现了C_{2} N_{2} O晶体，其包含C、N和O原子的扩展共价网络，具有空间群对称性Cmc 2_{1}，并且在10 GPa以上稳定。在研究过程中发现的其他几种新的亚稳态（CO）_{x}-（N）_{y}晶体化合物，包括两种多晶型的C_{2} NO_{2}和两种多晶型的C_{3} N_{2} O_{3}晶体，与聚合的一氧化碳（CO）和氮气相比，在能量上是有利的。预测的新化合物的特征在于它们的拉曼光谱和状态方程。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
MOCVD synthesis of compositionally tuned topological insulator nanowires
涉及拓扑绝缘体（TI）的器件应用将需要开发用于制造具有亚微米尺寸、高质量表面和受控成分的TI样品的可扩展方法。在这里，我们使用Bi-，Se-和Te-轴承金属有机前体合成TI的纳米线的形式。单晶纳米线可以用范围从Bi 2Se 3到Bi 2 Te 3的组成生长，包括三元化合物Bi 2 Te 2Se。这些高质量的纳米结构TI化合物是正在进行的马约拉纳费米子搜索的合适平台。
2015-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Navigating the Ti-C-O and Al-C-O ternary systems through theory-driven discovery
对新材料的计算搜索自然从二元体系转向三元和其他多组分体系，甚至更远。在这里，我们选择了工业相关的金属钛和铝，并报告了一个广泛的结构预测研究的结果的三元钛-碳-氧（Ti-C-O）和铝-碳-氧（Al-C-O）系统。我们首次利用第一性原理计算，通过简单、高效和高度并行的随机结构搜索，结合基于复杂网络理论的技术，绘制了Ti-C-O和Al-C-O化合物的全相稳定性图。这些相稳定性自然出现从我们的“数据不可知”的方法，其中我们映射稳定的化合物，而不求助于结构数据库或其他先验知识。令人惊讶的发现是符合八位定则的钛和铝碳酸盐：Ti（CO 3）$_2$和Al $_2$（CO 3）$_3$的预测的环境压力稳定性，据我们所知，这两种物质以前都没有合成过。这些材料可能作为碳螯合化合物。我们的研究发现了几个额外的稳定和亚稳的三元化合物支持的Ti-C-O和Al-C-O系统。
2021-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Kernel Learning Assisted Synthesis Condition Exploration for Ternary Spinel
University of Toronto（多伦多大学）；Acceleration Consortium（加速联盟）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；Clean Energy Innovation Research Center（清洁能源创新研究中心）
本研究利用核分类模型与全局SHAP分析，识别影响三元尖晶石Fe$_2$(ZnCo)O$_4$单相合成的关键实验因素，为无机合成提供数据驱动的设计框架。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph
Synthesis of Y$_3$Fe$_4$H$_{20}$ as a new prototype structure for ternary superhydrides recoverable at ambient pressure
CEA DAM, DIF（法国原子能和替代能源委员会达姆研究所）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本研究通过高压合成结合结构解析方法，制备出三元超氢化物Y$_3$Fe$_4$H$_{20}$，发现其可在卸压后保持亚稳态结构，是首个能在常压下回收的超氢化物，为超氢化物的常压稳定研究提供了新原型。
2025-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Exploring material compositions for synthesis using oxidation states
针对高通量材料筛选候选过多难选优的问题，本研究提出氧化态概率（OSP）方法评估三元化合物可合成性，经对比验证效果良好并成功指导合成CuIn₃Te₅，可加速新型化合物发现。
2024-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Group-IV ternary and binary semiconductors using epitaxy of $\rm GeH_3Cl$ and $\rm SnH_4$
本研究首次利用新型CVD源GeH3Cl与SnH4在超低温下外延生长了GeSiSn三元和GeSn二元半导体薄膜，发现其具有良好的晶体质量与应变特性，并探讨了界面应变管理机制。
2024-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Accurate first-principle bandgap predictions in strain-engineered ternary III-V semiconductors
本文提出基于TB09密度泛函、能带展开和特殊准随机结构的计算协议，高效预测三元III-V半导体带隙随组分和应变的变化，并绘制多种材料的带隙相图以指导光电器件设计。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis pathways to thin films of stable layered nitrides
本研究揭示了以元素气相前驱体制备热力学稳定有序层状三元氮化物薄膜的合成路径，阐明亚稳态中间相的形成机制，该方法可拓展至多类氮化物体系，为新型功能氮化物材料合成提供新思路。
2024-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and properties of bulk Mg$_3$WN$_4$ in a wurtzite-derived structure
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）；University of Houston（休斯顿大学）
通过固态复分解反应合成纤锌矿衍生结构的块体Mg$_3$WN$_4$，利用原位X射线衍射和非原位合成研究其形成机制、结构及光学性质。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Near-Room-Temperature Ferromagnetic Behavior of Single-Atom-Thick 2D Iron in Nanolaminated Ternary MAX Phases
本文通过同晶置换反应合成Ta2FeC、Ti2FeN和Nb2FeC三种含单原子厚二维铁层的三元磁性MAX相，其居里温度接近室温，饱和磁化强度比部分Fe取代的V2(Sn,Fe)C高近两个数量级，为利用MAX相模板设计二维铁磁材料提供了新途径。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Solid-State Dealloying Enables Local Symmetry Breaking in Ternary Intermetallic Thin Films
California Institute of Technology（加州理工学院）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
该研究通过外延固态脱合金在La-Ag-Ge薄膜中实现局域对称性破缺，获得亚稳态超导相，为相选择性合成提供新途径。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ion exchange synthesizes layered polymorphs of MgZrN$_2$ and MgHfN$_2$, two metastable semiconductors
针对三元氮化物合成困难的问题，本研究以Li₂ZrN₂为前驱体，通过离子交换反应合成亚稳层状多晶型MgZrN₂和MgHfN₂，验证了Li-M-N相作为合成新三元氮化物前驱体的潜力。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Hydrogen Sorption Characteristics of Mechanically Alloyed Mg(NixMn1-x)2 Intermetallics
采用高能球磨法成功地合成了新型三元Mg-Ni-Mn金属间化合物，并将其作为高效储氢材料进行了研究。通过X射线粉末衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征了氢化过程前后铸态和球磨态合金的微观结构，同时通过使用商业和自动控制的Sievert型装置测量了储氢特性（P-c-T）和动力学。在150-200-250- 300 ℃的四个不同温度下进行了加氢和脱氢测量，结果表明，在250和300 ℃的操作温度下，加氢和脱氢过程的动力学都非常快，但在低于200 ℃的温度下，加氢过程变得非常缓慢，脱氢过程无法实现。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling a Family of Dimerized Quantum Magnets in Ternary Metal Borides
本文在三元金属硼化物MTB$_4$中揭示了9种二聚化量子磁体和11种常规反铁磁体，发现其量子磁性由结构二聚体内的强反铁磁相互作用主导，为研究自旋能隙相和量子相变提供了新平台，并建立了寻找该类材料的理论工作流程。
2024-06-05 cond-mat.mtrl-sci
AI-enhanced discovery and accelerated synthesis of metal phosphosulfides
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；National Centre for Nano Fabrication and Characterization (DTU Nanolab)（国家纳米制造与表征中心（DTU纳米实验室））；Department of Energy Conversion and Storage（能源转换与存储系）
本研究利用人工智能和理论方法加速金属硫磷化合物的发现与合成，发现19种新化合物并实现高通量合成。
2026-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Substrate Mediated Synthesis of Ti-Si-N Nano-and-Micro Structures for Optoelectronic Applications
作为最强的材料之一，三元TiSiN表现出非常有趣的二元过渡金属氮化物和硅化物系统。报道了一种制备具有独特形貌的TiSiN纳米和微米结构的新技术。所提到的TiSiN膜，主要由立方TiN相构成，富含结晶纳米颗粒，微花和多面微晶，其具有对等离子体介导的光电应用有吸引力的功能。钛在高温下对衬底上的基于氮化硅的电介质顶层的反应性在所展示的方案的氮化物形成中起关键作用。这些形态丰富的复合薄膜的光电响应表明光致表面等离子体激元对它们的直流输运特性的影响作用。等离子体调谐电阻开关，控制与膜厚度的表面形态，观察光照下。使用Drudes修改的频率相关的体电子散射率和表面介导的SPPs电子散射率，提出了一个通用的模型，明确地解决增加的器件电阻响应于光。该特征合成过程开辟了过渡金属氮化物生长的新方向，而所提出的模型可作为理解金属中光致电子散射机制的基本平台。
2019-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and crystal growth of novel layered bismuthides ATM2Bi2, (A = K, Rb; TM = Zn, Cd) with significant electron-deficient structure
ATM 2Bi 2系列层状铋化物显示出非常有趣的结构和物理性质。在这里，我们报告晶体生长和表征的新的三元层状铋化物：RbCd 2Bi 2，RbZn 2Bi 2和KZn 2Bi 2。采用自熔技术生长单晶。采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱和单晶X射线衍射等方法对晶体进行了表征。所有新化合物均以层状ThCr 2Si 2结构类型结晶，具有板状形貌，层间结合较弱。发现RbCd_2Bi_2和AZn_2Bi_2（A=K，Rb）的结构有明显的差异。
2021-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anion-Anion Bonding and the Topology in Ternary Iridium Seleno-Stannides
报道了两种新的和一种已知的Ir-Sn-Se化合物的合成和物理性质。用透射电子显微镜和粉末X射线衍射分析了它们的晶体结构。IrSn_（0.45）Se_（1.55）是一种黄铁矿相，由IrX_6八面体和（Sn-Se）_4-和（Se-Se）_2-二聚体组成。Ir_2Sn_3Se_3是一种三角畸变方钴矿，由IrSn_3Se_3八面体和有序的（Sn-Se）_24-四聚体组成。Ir 2SnSe 5是层状的、扭曲的\b{eta} -MnO 2（软锰矿）结构，由双IrSe 6八面体排组成，在a方向上共角，在b方向上共边。这种扭曲的软锰矿含有（Se-Se）2-二聚体，Se 2-阴离子，并且每个双排都被（Sn-Se）n聚合物链“封端”。电阻率、比热和磁化强度的测量结果表明，这三种化合物都具有绝缘和抗磁性行为，表明5d 6 Ir 3+的自旋较低。Ir 2Sn 3Se 3的电子结构计算显示出单一的、球形的、非自旋轨道分裂的价带，并表明Ir 2Sn 3Se 3在拉伸应变下是拓扑非平凡的，这是由于Ir-d和Se-p态的反转。
2016-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structure and Properties of α-NaFeO2-type Ternary Sodium Iridates
本文报道了Na_（3-x）MIrO_6和Na_（3-x）M_2IrO_6型层状化合物的合成、结构和基本的磁、电性质，其中M是3d系列的过渡金属（M=Zn，Cu，Ni，Co，Fe和Mn）。菱形结构，在空间群R-3 m，由中子和同步辐射粉末衍射数据的改进确定。除了M = Zn的情况外，在中子粉末衍射图中没有发现明显的长程2：1或1：2蜂窝状M/Ir有序的证据，因此通常化合物最好被指定为缺钠α-NaFeO 2型相，分子式为Na 1-xM 1/3 Ir 2/3 O2或Na 1-xM 2/3 Ir 1/3 O2。同步加速器粉末衍射图案表明，几种化合物可能具有蜂窝状的面内金属铱有序与无序堆叠的层。在我们的合成条件下，所有的化合物都是缺钠的，并且是黑色和绝缘的。由磁化率测量得到的Weiss常数表明，Na0.62Mn0.61Ir0.39O2、Na0.80Fe2/3 Ir 1/3 O2、Na0.92Ni1/3 Ir 2/3 O2、Na0.86Cu1/3 Ir 2/3 O2和Na0.89Zn1/3 Ir 2/3 O2表现出主要的反铁磁相互作用。对于Na0.90Co1/3 Ir 2/3 O2，在低温下主要的磁相互作用是铁磁的，而在高温下它们是反铁磁的;有效磁矩也有变化。低温比热测量（至2 K）Na 0.92 Ni 1/3 Ir 2/3 O2表明存在一个广泛的磁有序转变。X射线吸收光谱表明，铱在所有化合物…
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Screening potential topological insulators in half-Heusler compounds via compressed-sensing
三元半Heusler化合物具有广泛的可调电子结构，为发现拓扑绝缘体提供了一个新的平台。然而，由于耗时的计算和综合过程，新的拓扑绝缘体的识别是一项艰巨的任务。本文采用压缩传感方法快速筛选半Heusler族中的势拓扑绝缘体，该方法通过只依赖于组成原子基本性质的二维描述子实现.除了有限的训练数据，建议的描述符被用来筛选许多新的半Heusler化合物，包括那些与整数和分数的化学计量比，并预测了大量的可能的拓扑绝缘体。
2020-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Effect of annealing temperature on the structure and properties of co-sputtered Fe-Mn-Sn films near 2:1:1 ratio
School of Physics and Applied Physics, Southern Illinois University（南伊利诺伊大学物理与应用物理学院）
研究Fe-Mn-Sn系统近2:1:1比例薄膜随退火温度（400 - 700°C）的变化，通过预校准共溅射并退火，分析结构与性能关系，揭示生长相纯三元合金困难及Fe₂MnSn在特定温度范围性能最佳和存在生长问题。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Discovery and Synthesis of a Family of Boride Altermagnets
通过系统搜索三元硼化物TM$_2$B$_2$，发现了包含11种交替磁体的材料家族，实验合成了4种，为通过元素替换和高通量计算发现交替磁体提供了可行途径。
2025-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Prediction and Synthesis of Mg$_4$Pt$_3$H$_6$: A Metallic Complex Transition Metal Hydride Stabilized at Ambient Pressure
本研究通过ab initio预测与实验合成，在Mg-Pt-H体系中发现了新型金属复合过渡金属氢化物Mg$_4$Pt$_3$H$_6$，该材料在环境压力下稳定且超导转变温度为2.9 K，为富氢超导体提供了新见解。
2025-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The role of disorder in the synthesis of metastable zinc zirconium nitrides
在材料科学中，通常认为由密度泛函理论预测的基态晶体结构是最容易合成的多晶型物。三元氮化物材料，具有许多可能的亚稳多晶型物，提供了丰富的材料空间来研究什么影响热力学稳定性和多晶型物的可合成性。例如，理论上预测ZnZrN 2在零开尔文下具有不寻常的层状“wurtsalt”基态晶体结构，具有引人注目的光电性质，但尚不清楚这种结构是否可以在实际合成条件下通过实验实现。在这里，我们使用组合溅射法合成了数百个ZnxZr 1-xNy薄膜样品，并发现亚稳态岩盐衍生或氮化硼衍生的结构，而不是预测的wurtsalt结构。使用统计多晶型取样器的方法，它表明，虽然岩盐是最不稳定的多晶型在零开尔文，它成为最稳定的多晶型在高有效温度下类似于那些使用这种溅射沉积方法，从而证实了实验结果。额外的计算表明，这种不稳定的wurtsalt多晶型物是由于构型熵和热效应，振动的贡献可以忽略不计。具体而言，岩盐和氮化硼衍生的结构成为最稳定的多晶型物中存在的障碍，因为更高的容忍度的阳离子交叉取代和非化学计量比wurtsalt结构。这种对无序耐受性在竞争多晶型物合成中的作用的理解可以使可合成的晶体结构及其可实现的材料性质的更准确的预测成为可能。
2022-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Superexchange interactions in AgMF4 (M = Co, Ni, Cu) polymorphs
近年来，银（II）化合物的磁性一直是人们感兴趣的。在共价化合物中，顺磁性位点之间相互作用的主要机制是通过连接配体的超交换。迄今为止，很少有人知道的磁性相互作用的银（II）阳离子和其他顺磁中心。这是因为只有少数化合物轴承银（II）阳离子和其他顺磁性过渡金属阳离子是已知的实验。近年来，人们预测高压合成含3d金属阳离子AgMF_4（M = Co，Ni，Cu）的三元氟化银（II）化合物是可行的。在这里，我们调查这些化合物在其不同的多晶型的磁性。使用完善的计算方法，我们预测超交换途径在AgMF 4，评估耦合常数和计算Ag（II）的存在对其他阳离子之间的超交换的影响。结果表明，低压态的AgCuF_4与母体AgF_2一样，仅由多层结构组成，主要发生Ag-Ag和Cu-Cu超交换作用。压缩时，或与镍（II）阳离子，在AgMF 4的Ag-M相互作用加强，这是强调的Ag-M超交换耦合常数和Ag-F-M角的增加。所有最强的Ag-M超交换路径都是准线性的，导致沿晶体学方向形成反铁磁链。Ag（II）对M-M超交换的影响是温和的，这是由于与晶体结构有关的因素。
2021-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural stability, elemental ordering, and transport properties of layered ScTaN2
本研究通过组合溅射与快速热退火制备层状ScTaN2薄膜，发现其可在宽成分窗口稳定存在，具有高载流子浓度和弱反局域化特征，为探索化学计量连接线上的电子性质提供了平台。
2025-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Two polymorphs of a new intermetallic Ce$_2$Rh$_2$Ga -- crystal structure and physical properties
报道了新型三元金属间化合物Ce $_2$ Rh $_2$ Ga的合成和物理性质。它的形成和二型性已通过粉末和单晶X射线衍射法，以及通过差热分析进行了研究。LT-和HT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga可以通过选择的相应热处理获得。高温形式（HT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga）在864（5）°C以上稳定，为正交晶系La 2Ni 3型[Cmce，oS 20，a=5.851（2）Ω，b=9.618（2）Ω，c=7.487（2）Ω，V=421.3（2）Ω 3];低温型（LT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga）在低于该温度下稳定，是单斜晶系Pr 2Co 2Al-（Ca2Ir2Si-）型[C2/c，mS20，a=10.0903（6）A，b=5.6041（3）A，c=7.8153（4）A，β =104.995（3）度，V=426.88（4）A3]。对两种不同的样品进行磁性测量，即对LT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga样品和另一种对HT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga样品。发现HT-Ce $_2$ Rh $_2$ Ga化合物在128.5 K发生相变。由于磁化率的温度依赖性中的尖峰异常，该相变可能是反铁磁起源的，但与Ce二元和三元化合物的典型温度相比，发生在非常高的温度下。LT- Ce $_2$ Rh $_2$ Ga a具有铁磁性质的基态，其在5.2 K时发生顺磁到铁磁的…
2020-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
