Structural Aspects of Deformation Defects in Bulk Metallic Glasses
用剪切转变区模型解释了大块金属玻璃的非均匀变形和均匀变形力学行为。目前，关于STZ的信息，即尺寸和密度，仅通过将模型方程拟合到从宏观力学试验获得的数据来提取。这是不够的，因为STZ理论的结构特征无法评估。在这里，我们开发的各向异性对分布函数（PDF）的方法直接表征力学响应的变形缺陷。我们的研究结果揭示了BMG中变形缺陷的物理图像，也提供了直接的实验观察BMG中的机械变形和变形缺陷的内在属性之间的联系。
2018-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between structural defects and optical properties of Cu2O nanowires grown by thermal oxidation
采用简单的无催化剂热氧化法在铜箔衬底上生长了氧化亚铜（Cu 2 O）纳米线。通过改变氧分压和加热温度，在不同的条件下进行线生长，并通过透射电子显微镜，其特征在于所产生的结构缺陷，如堆垛层错和生长的纳米线的孪晶结构。研究发现，适当的氧分压（~5%）和相对较高的温度（500 oC）是生长高质量Cu 2 O纳米线的最佳条件，而降低温度或提高氧分压都可以产生更高密度的平面缺陷。为了进一步研究生长的纳米线的光学性质，光致发光测量也进行了相关的结构表征结果，表明结构缺陷，如堆垛层错和孪晶的增加往往会增强宽缺陷相关的发射和抑制附近的Cu 2 O带边的激子发射。
2011-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Defect induced structural and thermoelectric properties of Sb2Te3 alloy
报道了金属和半导体Sb_2Te_3的结构和热电性质。X射线衍射和拉曼光谱研究表明，半导体样品具有较高的缺陷密度。强调了可能的缺陷的性质和起源。半导体Sb_2Te_3中存在大量的缺陷，这些缺陷作为散射中心，导致电阻率、热电势和功率因数的增加。热电势数据表明合成样品的p型性质。它是证明，表面状态往往是混合与体状态，引起金属性在Sb2Te3。讨论了不同散射机制对Sb_2Te_3热电性能的影响。
2015-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of single and composite structural defects in pure amorphous silicon: a first-principles study
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，对非晶硅（$a$ -Si）的结构和电子性质进行了研究.通过Car-Parrinello分子动力学（CPMD）模拟晶体硅模型的熔化和淬火，我们生成了几种不同的$a$ -Si样品，其中包含三重（$T_3$）、五重（$T_5$）和反常四重（$T_{4a}$）缺陷。利用这些样品，我们阐明了$a$ -Si的无序结构对其态密度特性的影响。随后，我们研究所获得的样品中发现的缺陷复合物的性质，包括一个，包括三个$T_5$缺陷，我们显示的缺陷复合物是能量稳定的条件。最后，我们研究了$a$ -Si中$T_5$缺陷的氢钝化过程，并表明$T_5$的氢化是一个放热反应，计算出H $_2$分子钝化两个$T_5$位置的活化能为1.05 eV.
2017-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structural effect in nonequilibrium defective solids
本文继续对非平衡缺陷固体在磁场中的结构记忆效应（磁结构效应）进行了科学研究。这项研究的目的是揭示MSE的普遍性质，这是在几个新的非平衡缺陷固体进行了研究。研究了涡旋磁场处理对天然磁铁矿Fe_3O_4和SnO_2薄膜结构的影响。采用穆斯堡尔谱和X射线能谱方法。PVMF还原了磁铁矿中的Fe_3O_4结构缺陷。在PVMF后的抗磁性氧化锡SnO2薄膜的穆斯堡尔谱中也观察到了MSE。文中给出了均方误差的一种可能的解释。
2005-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Point defects in models of amorphous silicon and their role in structural relaxation
我们用紧束缚分子动力学模拟研究了点缺陷（空位和杂质）对非晶硅结构弛豫的作用。我们的计算给出明确的证据，点缺陷可以定义在非晶态固体，显示异常的价电荷/Voronoi体积关系。在退火过程中发生的径向分布函数的变化被证明是在最近的，高精度的X射线衍射测量的密切一致。我们的计算提供了强有力的证据表明，在a-Si的结构弛豫进行的相互湮灭的空位和杂质，即，局部结构变化而不是网络的整体松弛。
2001-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin-filtering and Disorder Induced Giant Magnetoresistance in Carbon Nanotubes: Ab Initio Calculations
氮掺杂的碳纳米管可以在卟啉类缺陷上提供反应位点。众所周知，许多卟啉化合物中含有过渡金属原子，我们探索了氮掺杂碳纳米管中过渡金属原子与卟啉类缺陷的键合。用密度泛函理论和递归格林函数方法分析了体系的电子结构和输运性质。结果确定血红素B样缺陷（铁原子键合到四个氮）是最稳定的，并且对于单个缺陷具有更高的极化电流。在几百纳米长的纳米管中随机定位的血红素B缺陷的情况下，极化达到接近100%，这意味着有效的自旋过滤器。在这些长纳米管中还观察到无序感生的磁电阻效应，用非磁性电极计算的值高达20000%。
2011-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Role of structural defects on exchange bias in the epitaxial CoO/Co system
我们研究了反铁磁体Co_{1-y} O中的非磁性缺陷对外延生长的Co_{1-y} O/Co双层膜的交换偏置（EB）的影响。这些缺陷是替代性的或结构性的（孪晶界和表面形态），这两者都导致EB场的增加。我们发现一个优势的孪晶界的表面形态（粗糙度）在增强EB这是一致的交换偏置的域状态模型。相反，在该系统中，Co_{1-y} O层的晶体取向对EB没有显示出显著的影响。
2005-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Effects of structural distortion on electronic and optical properties of defect CdGa_2X_4 (X = S, Se, Te) Chalcopyrite Semiconductor
我们观察到结构畸变对CdGa_2X_4（X = S，Se，Te）缺陷黄铜矿的电子和光学性质的显著影响。计算是在基于密度泛函理论的紧束缚线性Muffin tin轨道（TB-LMTO）方法中进行的。CdGa_2X_4的结构参数和禁带宽度在LDA范围内与实验值符合得很好。结构畸变引起的禁带宽度变化分别为3.63%、4.0%和8.8%。我们观察到显着的光学性质的变化，也由于这种效果。对光学性质的影响主要来自光学矩阵元。这些响应函数的结果与实验值吻合得很好。
2015-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic properties of structural defects in SrTiO$_3$(Co)
确定了SrTiO $_3$（Co）样品中Co主要进入钙钛矿型$AB$ O $_3$结构的$A$或$B$位的合成条件，EXAFS研究表明，在$A$位的Co杂质偏离中心，并从该位置移动了1.0 μ m。XANES研究揭示了Co的两种主要氧化态：在$A$位点的Co $^{2+}$和在$B$位点的Co $^{3+}$。第一性原理计算的一些可能的含钴的结构缺陷揭示的缺陷，其性能是兼容的实验观察到的Co氧化态，其局部结构，磁，电，和光学性能。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci
MultiShifter: software to generate structural models of extended two-dimensional defects in 3D and 2D crystals
晶体中的扩展缺陷，如位错、堆垛层错和晶界，在决定各种材料性能方面起着至关重要的作用。扩展的缺陷也可以导致二维材料中的新的电子特性，正如最近在扭曲的石墨烯双层中发现的电子现象所证明的那样。本文介绍了几种用于第一性原理电子结构计算的二维扩展缺陷晶体学模型的构建方法，包括（i）用于断裂研究的参数化广义内聚带模型和位错的介观模型的晶体学模型和（ii）扭曲双层的晶体学模型。这些方法在一个名为MultiShifter的开源软件包中实现。
2021-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural Stability and Defect-Tolerance of Ionic Spinel Semiconductor for High-Efficiency Solar Cells
缺陷容限与结构稳定性之间的不相容性是阻碍高效太阳能电池广泛应用的严重问题。通常，以Si/CdTe晶体为原型的共价/极性半导体由于其复杂的四面体结构单元而表现出很好的结构稳定性，但由于组成元素的相似电负性而表现出极差的缺陷容限。相反，离子半导体，如钙钛矿系列，总是表现出良性的电子性质的本征缺陷，由于阴离子和阳离子之间的电负性的巨大差距，但结构不稳定，因为稀疏组成的八面体构建块由大阳离子支撑。结合共价半导体的稳定骨架和离子化合物的良性缺陷，我们发现HgX_2S_4（X=In，Sc，Y）尖晶石半导体兼具这两种优点。四面体和八面体紧密结合保证了结构的稳定性，而Hg-6s和S-3 p轨道分别主导导带最低（CBM）和价带最高（VBM）的带边离子特征使HgX 2S 4具有缺陷容忍性. Hg-6s球轨道的空间扩展引起的CBM的显著向下弯曲不仅诱导了合适的光学带隙（在离子化合物中通常过大），而且促进了n型载流子的形成和输运。研究表明，Hg基硫属尖晶石是一种很有前途的高效太阳能电池材料，在尖晶石晶体骨架下引入离域轨道的阳离子是合成稳定、耐缺陷光伏材料的另一种途径。
2021-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Structural defects responsible for strain glassy transition in Ni$_{50+x}$Ti$_{50-x}$
应变玻璃相是通过在马氏体合金中掺杂少量杂质而产生的。它的基态被认为是由马氏体纳米畴空间上彼此分离的缺陷相。本研究，通过探测镍和钛周围的马氏体和应变玻璃组合物的Ni $_{50+x}$ Ti $_{50-x}$的局部结构，第一次，确定的缺陷相，负责抑制的弹性应变矢量的长程有序导致应变玻璃相的形成。
2021-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Elucidating the impact of point defects on the structural, electronic, and mechanical behaviour of chromium nitride
本研究通过密度泛函理论对比CrN2与CrN中缺陷的影响，发现CrN2对缺陷敏感导致力学软化，而CrN金属性可屏蔽缺陷，氢致退化、氧增强硬度，为涂层设计提供指导。
2025-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Pyramidal structural defects in erbium silicide thin films
在Si（001）衬底上外延Er薄膜，经500 ~ 800 ℃退火形成的二硅化铒薄膜中，发现了一种新的5 ~ 8微米宽的金字塔结构缺陷。由于这些缺陷甚至在真空退火时形成的TiN覆盖的膜，它们的形成不是由于氧化。当二硅化铒在非晶衬底上形成时，不存在锥体缺陷，这表明外延应变在其形成中起重要作用。我们建议，这些缺陷的形成作为结果的硅化物膜从衬底和其屈曲的分离，以减轻压缩，双轴外延应力。然后，硅可以通过硅化物或沿着界面扩散，以完全或部分地填充弯曲的二硅化铒膜和衬底之间的空隙。
2005-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of grain boundaries in graphite: Planes of periodically distributed point defects
本文报道了高取向热解石墨晶界的扫描隧道显微镜和能谱。晶界表现出周期性的结构和增强的电荷密度相比，裸露的石墨表面。沿晶界观察到两种可能的周期性结构。本文提出了一个在石墨基面上产生周期性分布点缺陷的几何模型来解释晶界结构。晶界上的扫描隧道谱显示在-0.3V和0.4V处有两个强的局域态。
2008-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Structural stability and energy levels of carbon-related defects in amorphous SiO$_2$ and its interface with SiC
我们报告的密度泛函计算，系统地阐明了稳定形式的碳相关的缺陷和它们的能级在非晶SiO $_2$使用熔融淬火技术在分子动力学。考虑到SiC/SiO $_2$界面附近和远离界面处O化学势的位置依赖性，我们确定了最丰富的碳相关缺陷形式：远离界面处，CO $_2$或SiO $_2$内部空间中的CO是丰富的，它们是电子惰性的;在界面附近，碳聚集是可能的，并且特定的单碳缺陷和双碳缺陷在SiC导带底部附近诱导能级，从而成为载流子陷阱的候选者。
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci
The structural and electronic properties of Stone-Wales defective zigzag/armchair antimonene nanotubes: First-principles calculations
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，对Stone-Wales缺陷锑纳米管的几何优化和电子性质进行了计算。各种纳米管进行了研究，根据可能的方向锯齿形/扶手椅纳米结构时，斯通-威尔士缺陷形成。计算了锑纳米管的能带结构、分电子态密度和原子轨道，揭示了Stone-Wales缺陷对锑纳米管的影响机制。当锑烯的结构由单层转变为管状时，间接带隙半导体锑烯转变为直接带隙半导体锑烯。此外，Stone-Wales缺陷的形成保持了锑纳米管的直接带隙特性，但由于缺陷能级的介入，导带底的能量发生了变化.这些结果可为基于锑烯纳米管的新型纳米管的开发和设计提供有价值的参考。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Influencing the Martensitic Phase Transformation in NiTi through Point Defects
等原子镍钛合金（NiTi）的研究，以确定点缺陷的马氏体相变的后果。利用分子动力学（MD）模拟，对含0.1%，0.5%，1%，2%，3%肖特基型缺陷（空位）的NiTi合金进行了模拟，并阐明了结构转变的温度。增加点缺陷的浓度导致这种转变在比完美结构更低的温度下发生，而最终的单斜晶胞角（$γ$）显著减小。在0.1%、0.5%和1%浓度水平下对反位缺陷进行建模表明，与空位结构相比，立方到单斜结构转变温度降低得甚至更快，其中$γ$的变化更剧烈。这种马氏体相变的变化源于结构缺陷引起的钉扎。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Defect Tolerance and Local Structural Response to 3d Transition-Metal Substitution in CsPbI3
Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology（吉拉姆·伊沙克汗工程科学与技术学院）
研究通过第一性原理计算分析了CsPbI3中3d过渡金属掺杂的局部结构响应、电子杂化和自旋极化，揭示了其对缺陷稳定性和电子特性的影响。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Structural Analysis of Si(OEt)4 Deposits on Au(111)/SiO2 Substrates at Nanometer Scale using Focused Electron Beam Induced Deposition
聚焦电子束诱导沉积（FEBID）工艺通过采用具有1 keV和24 pA的束特性的Gemini SEM用于沉积高度在9 nm至lum之间且宽度在5 nm至0.5um之间的柱状和线状沉积物。已经分析了所有结构的组成，期望的Si：O：C含量为1：2：0。在空气中（室温下）保存的较老的沉积物中，结构的C含量超过60%，而年轻的沉积物（仅12小时）的C含量低于50%。使用Si（OEt）4在高速率下的沉积和低于0 ℃的沉积温度，获得了我们的结构的在10at%和15at%（组成百分比）之间的Si含量。FEBID结构已经沉积在SiO2晶片上的Au（111）上。选择Au（111）作为Si（OEt）4沉积的基底是由于其结构和形态性质，其表面颗粒化遵循Chevron图案，并且Au（111）缺陷随着O比率的增加和形状高度的降低而对结构的最终含量的组成变化具有更高的贡献。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Structural manipulation of the graphene/metal-interface with Ar+ irradiation
受控缺陷的产生是详细研究材料中无序效应的先决条件。在这里，我们用低能Ar+照射石墨烯/Ir（111）-界面来研究诱导的结构变化。结合计算机模拟和扫描探针显微镜，我们表明，所产生的无序主要体现在形式的插入金属吸附原子和空位型缺陷的石墨烯。在较高的辐照能量（从1 keV以上）下，一个突出的特征是形成线状凹陷，它由界面内离子通道产生的连续石墨烯缺陷组成-就像石头在水面上跳跃一样。较低的能量导致更简单的缺陷，低至100 eV，其中每三个缺陷中有一个以上是石墨烯单空位。
2013-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Influence of defects on the critical behaviour at the \boldmath{105} K structural phase transition of SrTiO$_3$: I. The broad component
用同步辐射三轴衍射法研究了不同氧空位浓度的SrTiO $_3$晶体在$105 K$结构相变附近的临界涨落。由于氧空位的存在，与无缺陷系统相比，临界行为发生了变化。在我们的实验中，涂抹出的平方序参数和交叉的临界指数$ν$和$γ$以上的相变温度被观察到，交叉温度强烈依赖于缺陷的浓度。为了理解实验结果，例如在临界温度附近发现的临界指数的不寻常值，使用重整化群理论和复制技巧分析了无序系统中结构相变的Ginzburg-Landau-Wilson泛函。考虑到局部增加转变温度的缺陷的影响，导致对所观察到的行为的定性理解。交叉行为的临界指数可以建模和所观察到的实验数据的定量分析。
2000-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Strong long-range relaxations of structural defects in graphene simulated using a new semi-empirical potential
我们提出了一个新的半经验潜力的石墨烯，其中还包括一个平面外的能量项。这种新的势是从密度泛函理论（DFT）计算的小数目的原子，并可以用于数百万原子的配置。我们的模拟表明，典型的缺陷，如石威尔士（SW）缺陷所造成的屈曲延伸到数百纳米。令人惊讶的是，这种长程弛豫显著降低了缺陷形成能-通过$2$或$3$的因子-这意味着先前公布的DFT计算的缺陷形成能遭受大的系统误差。我们还显示了其他长程缺陷，包括线位错和晶界，所有这些都表现出明显的面外弛豫的新的潜力的适用性。我们表明，作为位错分离的函数的能量发散的平面石墨烯，但收敛到一个常数的独立的屈曲石墨烯。其中原子被吸引到2D平面的势恢复能量的对数行为。未来采用这种潜力的模拟将阐明典型的长程屈曲和波纹对石墨烯物理性质的影响。
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning method to determine concentrations of structural defects in irradiated materials
本文提出一种机器学习方法，用于在避免 cluster dynamics 高计算成本的同时准确预测辐照材料中的结构缺陷浓度，并在氮化铀上验证了其适用性。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and structural properties of vacancies and hydrogen adsorbates on trilayer graphene
利用从头计算方法，我们研究了三层石墨烯上空位和氢吸附物的电子和结构性质。这些缺陷被发现共享类似的低能电子特征，因为它们都从蜂窝晶格中移除了一个pz电子，并在费米能附近诱导出缺陷能级。然而，空位也会在晶格上留下未配对的$σ$电子，这导致重要的结构差异，也有助于磁性。我们探讨ABA和ABC堆叠和比较的属性，如形成能，磁矩，自旋密度和局域态密度（LDOS）的缺陷能级。这些性质显示出对缺陷所在层的强烈敏感性，对亚晶格位置和堆叠类型的敏感性较小。最后，对于ABC三层，我们还研究了这些状态在外场存在下的行为，这在非缺陷系统的能带结构中打开了一个可调的间隙。随着磁场的增加，pz缺陷态与带态表现出很强的杂化，磁化强度降低并最终丧失，当缺陷位于中间层时，会出现非磁性的midgap态。
2015-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking structural relaxation and optical transitions of native defects and carbon impurities in LiGa$_5$O$_8$
Chulabhorn Royal Academy（朱拉隆功皇家学院）；Kasetsart University（Kasetsart大学（泰国农业大学））；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究LiGa$_5$O$_8$中本征缺陷和碳杂质的对称性破缺结构弛豫及光学跃迁，探讨p型掺杂起源及带隙宽化机制，修正先前矛盾结果。
2026-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Defect mediated changes in structural, optical and photoluminescence properties of Ni substituted CeO2
研究了溶胶-凝胶法合成的Ce 1-xNixO 2纳米结构的局域和长程结构、光学和光致发光性质。分析了晶体结构、晶格应变和晶粒尺寸。晶格常数的降低可能是由于较小的Ni离子取代了Ce。利用紫外-可见光谱研究了Ni掺杂对带隙和无序度的影响。带隙随着Ni取代而减小，无序度增加。PL光谱显示了归因于各种缺陷态的五个主要峰。随着Ni的替代，作为发光猝灭中心的缺陷增加，导致PL发射降低。用拉曼光谱研究了晶格无序和缺陷。拉曼光谱测试表明，Ni掺杂增加了氧空位相关的缺陷，导致光学和PL性质的变化。局域结构测量结果表明，Ni替代导致氧空位，这确实显着改变主机晶格结构。Ce ~（4+）向Ce ~（3+）的转化率随着Ni的替代而增加。
2018-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the magnetic anisotropy of nanometer-sized Co clusters: influence of the surface and of the inter-particle interactions
我们研究了球形Co团簇的磁性与直径在0.8 nm和5.4 nm之间（25至7500 $原子）通过连续溅射的Co和Al2O3制备。的颗粒尺寸分布已确定从平衡磁化率和磁化强度的数据，它是比较以前的结构表征。活化能的分布是独立地从一个缩放图的交流磁化率。结合这两个分布，我们准确地确定了有效的各向异性常数Keff。我们发现，Keff增强相对于散装值，它是由一个强大的各向异性诱导在表面的集群为主。相邻层的磁矩之间的相互作用被示出为增加用于磁矩的反转的有效激活能垒。最后，这种逆转被证明是进行经典的最低温度调查（1.8 K）。
2001-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Perspective: Mitigation of structural defects during the growth of two-dimensional van der Waals chalcogenides by molecular beam epitaxy
本文针对分子束外延生长晶圆级范德华薄膜易产生高密度结构缺陷的问题，提出一种严格控制成核与合并阶段的多步生长方法，实现了高质量薄膜的沉积。
2025-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Structural Ordering and Antisite Defect Formation in Double Perovskites
本文提出了双钙钛矿材料A_2BB ′ O_6中B-B ′位有序的有效模型。即使在晶格气体型模型的简单框架内，我们也能够解决几个实验观察到的问题，包括退火温度上的有序度的非单调依赖性，以及B或B'物种过掺杂后的有序度的快速下降。我们还研究了三元化合物A_2BB '_{1-y} B“_yO_6中的有序性。虽然我们的重点是双钙钛矿，但我们的结果很容易推广到各种二元和三元合金。
2008-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of Structural Properties and Defect Energetics in Al$_x$Ga$_{1-x}$N Alloys
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本研究利用机器学习互原子势评估Al$_x$Ga$_{1-x}$N合金的结构性质和缺陷能学，揭示了合金效应与缺陷能学之间的关系，为优化材料性能提供理论依据。
2025-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomically resolved structural determination of graphene and its point defects via extrapolation assisted phase retrieval
以前报道的晶体结构获得的迭代相位恢复重建其衍射图案似乎是免费的显示任何不规则性或缺陷的晶格，这似乎是不现实的。我们在这里证明，包括它的原子缺陷的结构可以明确地恢复从它的衍射图案单独通过应用直接的相位恢复程序不依赖于对象形状的先验信息。原子晶格中的单个点缺陷是很明显的。传统的相位恢复程序假设各向同性散射。我们表明，当处理电子时，由于各向异性，强前向散射特定于电子，样品的定量正确的传输函数不能被检索。我们总结了这种相位恢复方法的条件，并表明，衍射图案可以外推超出原始记录，甚至揭示以前不可见的布拉格峰。这样的外推波场图案导致重建中的增强的空间分辨率。
2015-01-06 cond-mat.mtrl-sci
On the processing of anatase La-doped TiO2 nanopowders: structural phase transition and surface defect engineering
优化与TiO2纳米粒子光催化效率相关的物理和化学性质的努力主要依赖于缺陷工程策略，其中结构和掺杂是最常见的策略。镧系元素的掺杂可以将TiO2的光吸收转换到可见光范围，从而大大提高其光催化效率。在这里，我们表明，在氧气气氛和La掺杂的TiO 2纳米粒子的处理稳定的α相。La的掺入主要发生在纳米颗粒的表面，从而导致与未掺杂的TiO 2相比小的纳米颗粒。尽管有效的La掺杂，能量带隙的减少是由与纳米颗粒尺寸的减少相关的量子限制效应补偿的。然而，La3+离子在纳米颗粒表面上的位置诱导氧空位的局部浓度，这可以增加系统的量子效率，从而导致更高的光催化活性。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Defects in Graphene-Based Twisted Nanoribbons: Structural, Electronic and Optical Properties
我们提出了一些基于石墨烯的纳米带的计算模拟，其具有从0到4变化的半扭曲数和通过从两个不同的位点去除单个碳原子而获得的两种类型的缺陷。优化的几何形状，发现通过使用混合的经典量子半经验计算。根据模拟结果，纳米带的局部曲率在缺陷位置处增加，特别是对于较高数量的半扭曲。当缺陷纳米带的半扭曲数增加时，纳米结构的HOMO-LUMO能隙具有显著的变化。在量子半经验水平上，利用全组态相互作用（CI）框架计算了第一光学活性跃迁和振子强度，并计算了紫外/可见光区（电子跃迁）和红外区（振动跃迁）的光吸收.独特的纳米带在UV/可见光范围内显示出独特的光谱特征，第一吸收峰的波长范围从橙色到紫色。在紫外区观察到强烈的吸收，尽管它们的红外光谱几乎看不出差别。
2009-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Third Harmonics and Defects in Modulated Phases of Structural Quantum Order-Disorder Systems
研究了在有序-无序型相变材料中产生随机场的缺陷对调制相位的影响。结果表明，在适当的条件下，这些缺陷可以抑制基态调制的三次谐波。
2019-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Origin of the Large Perpendicular Magnetic Anisotropy in Nanometer-thick Epitaxial Graphene/Co/Heavy Metal Heterostructures
理论建模和实验的结合揭示了大的垂直磁各向异性（PMA）的起源，出现在纳米厚的外延Co膜之间的石墨烯（Gr）和重金属（HM）基板，作为Co厚度的函数插入。高质量的外延Gr/Co \n /HM（111）（HM=Pt，Ir）异质结构通过在石墨烯下方插入而生长，石墨烯充当表面活性剂，其动力学稳定高度完美的Co面心四元（$fct$）膜的假晶生长，其中堆垛层错的数量减少作为通过高分辨率扫描透射电子显微镜（HR-STEM）观察到的唯一结构缺陷。磁光克尔效应（MOKE）测量表明，对于Pt和Ir衬底，当Co的临界厚度分别达到4 nm（20 ML）和2 nm（10 ML）时，这种异质结构呈现出PMA，而X射线磁圆二色性（XMCD）测量表明，轨道矩的各向异性与Co的厚度呈反幂律关系，反映了其界面性质，在相同的临界值下改变符号。第一性原理计算表明，无论石墨烯的存在，HM缓冲层上的理想Co $fct$膜由于内部块状Co层的面内贡献而不维持超过约6 μ L的PMA。维持PMA的大的实验临界厚度只能通过包含促进局部$hcp$堆垛的结构缺陷（例如孪晶界或堆垛层错）来恢复。值得注意的是，层分辨分析的轨道动量各向异性再现其界面的性质，并揭示了Gr/Co界面的贡献是可比的Co/Pt（Ir）。
2020-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of the structural defects on carbon nanotubes in metal matrix composites processed by severe plastic deformation
最近提出将碳纳米管（CNT）作为防止晶粒生长的稳定剂，所述晶粒生长即使在通过剧烈塑性形变获得的纳米晶体和超细晶粒材料中的低温输入下也可能发生。在这项研究中，我们分析了在碳纳米管增强镍基复合材料与不同的增强重量分数的纳米管上的结构缺陷的演变。采用高压扭转法制备了复合材料，并以拉曼光谱为主要表征手段。结果表明，对于CNT进行高能处理，这是不够的，只分析ID/IG比（如现有文献中提出的），但它也是必要的，以评估G带的移动，其跟踪的CNT经历的非晶化轨迹。此外，我们观察到，碳纳米管所遭受的变形是相关的累积应变，并与这些复合材料的部分碳纳米管分数的变化。这与它们承受变形过程中发生的塑性应变的能力有关。此外，缺陷状态在微观结构细化中达到饱和之前达到饱和。这些结果将有助于有效优化此类工程复合材料的加工。
2020-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural defects induced by Fe-ion implantation in TiO2
用X射线光电子能谱学（XPS）和共振X射线发射谱（RXES）测量了Fe离子注入TiO $_2$的颗粒和薄膜。研究结果表明，TiO $_2$颗粒样品中的Fe注入会诱导表面区域下方的杂价阳离子取代（Fe $^{2+}\rightarrow$ Ti $^{4+}$）。而在薄膜样品中，主要检测到Fe原子的团簇。除此之外，由于氧气暴露，在所有掺杂样品的表面上检测到显著量的Fe $^{3+}$的第二相。这些实验结果进行了比较与密度泛函理论（DFT）计算的形成能不同配置的结构缺陷的注入TiO $_2$：Fe系统。根据我们的计算，在TiO $_2$：Fe薄膜中的Fe原子的聚集可以归因于形成复合的替代和间隙缺陷。此外，颗粒和薄膜样品中Fe掺杂的差异最终可归因于不同的表面与体积比。
2014-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Structural stability of the $B_{80}$ fullerene against defect formation
使用系统的搜索算法，我们确定了几种类型的点缺陷的硼富勒烯与80个原子。所有这些点缺陷使笼结构保持完整。此外，笼状结构对于弹性形变和原子的添加或去除也非常稳定。
2009-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of structural distortion and nature of bonding on the electronic properties of defect and Li doped CulnSe2Chalcopyrite Semiconductors
本文报道了黄铜矿半导体CuInSe 2、CuIn 2Se 4和Cu0.5Li0.5InSe2的结构和电子性质。我们的计算是基于紧束缚线性松饼-锡轨道（TB-LMTO）中的密度泛函理论。计算的晶格常数、阴离子位移（u）、四角畸变（η = c/2a）和键长与实验值符合得很好。结果表明，这些化合物是直接带隙半导体。在LDA的限制范围内，我们计算的CuInSe_2和Cu_（0.5）Li_（0.5）InSe_2的带隙分别为0.79eV和1.08eV，与实验值符合得很好。CuIn_2Se_4的带隙为1.50 eV。由于p-d杂化，CuInSe 2、CuIn 2Se 4和Cu0.5Li0.5InSe2的带隙分别减小了59.57%、23.61%和48.82%;由于结构畸变，CuInSe 2、CuIn 2Se 4和Cu0.5Li0.5InSe2的带隙分别减小了16.85%、9.10%和0.92%。我们还讨论了键的性质对所有三个化合物的电子性质的影响。
2011-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning Hamiltonian enables scalable and accurate defect calculations: The case of oxygen vacancies in amorphous SiO$_2$
Fudan University（复旦大学）；Key Laboratory of Computational Physical Sciences (MOE), Fudan University（复旦大学计算物理科学教育部重点实验室）；Department of Physics, Fudan University（复旦大学物理系）；College of Integrated Circuits and Micro-Nano Electronics, Fudan University（复旦大学集成电路与微纳电子学院）
本文提出基于机器学习哈密顿量的计算方法，用于高效计算缺陷超晶胞的总能量和原子力，通过非晶SiO₂中氧空位的案例，展示该方法在避免系统误差和提高预测准确性方面的优势。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Regulating Anderson Localization with Structural Defect Disorder
无序局域化是凝聚态中最有趣的理论概念之一。在这里，我们扩大本地化理论，同时考虑两种类型的障碍，即原始的安德森的障碍和结构缺陷障碍，这已被认为是一个关键组成部分，最近发现的二维非晶材料。虽然增加这两种无序的程度会导致波函数在实空间中的局域化，但我们发现，小程度的结构缺陷无序可以显着增强局域化。随着结构缺陷无序程度的增加，局域态迅速出现在扩展相内，进入具有混合相的宽交叉区域。当结构缺陷无序达到约10%时，即使不考虑安德森型无序，也会发生完全局域化。我们的理论模型提供了一个全面的理解，在二维非晶材料的本地化，并突出了其传输特性的前景可调性。
2023-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structural and chemical disorder in Ni$_2$MnGa Heusler alloy investigated by nuclear magnetic resonance
Charles University, Faculty of Mathematics and Physics（查理大学数学物理学院）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
通过NMR和DFT研究Ni$_2$MnGa Heusler合金中Mn原子的局部环境及结构无序特性。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci
A model for structural defects in nanomagnets
提出了一个描述纳米铁磁材料中点状缺陷的模型。它的细节显式开发时，相互作用的涡旋状状态包括在一个薄的纳米盘。除此之外，我们的模型产生的影响下，随着外部磁场的几个缺陷与实验的定性一致的旋涡平衡位置的结果。我们还讨论了这种缺陷如何影响涡旋运动，如它的旋向振荡和动态极化反转。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Structural Evolutions of Hydrogenated Graphene Probed by Raman Spectroscopy
利用多重激发拉曼光谱研究了氢化石墨烯的电子结构和结构演化。揭示了依赖于激发能的饱和效应对D模和G模积分强度之比（ID/IG）的影响，并进一步发展为一种快速估算氢化石墨烯中缺陷间距离和缺陷密度的方法。在低氢覆盖率下，氢原子的化学吸附行为类似于sp2 C=C基体中的缺陷;而在高氢覆盖率下，sp3 C-H键成为聚结团簇，导致对sp2 C畴的限制效应。电子结构的变化所造成的不同的氢覆盖证明了由激发能依赖的红移的D和2D带。我们的研究结果提供了一个有用的指导，开发氢化石墨烯的应用，以及使用拉曼光谱作为快速测量的缺陷密度，在进一步探索其他种类的石墨烯衍生物。
2010-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Energetic, structural and electronic features of Sn-, Ga-, O-based defect complexes in cubic In2O3
采用密度泛函理论研究了含Sn、Ga和O杂质的立方In2O3晶体的缺陷能形成、晶格畸变和电子结构.不同类型的点缺陷，由1至4个原子的Sn，Ga和O的替代和间隙（结构空位）的位置，进行了检查。结果表明，替代Ga和Sn缺陷的形成是自发的，而间隙缺陷的形成需要激活能。研究发现间隙Ga缺陷的施主行为，导带分裂为轻、重电子两个子带。间接地，间隙O缺陷表现出受体样的行为与形成的受体能级或带隙内的子带。所得结果对于准确描述含替位和间隙缺陷的In_2O_3中的输运现象具有重要意义。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and Electronic Properties of Defective AlN/GaN Hybrid Nanostrutures
由于其广泛的应用前景，原子级薄的二维异质结构引起了人们的广泛关注。在这项工作中，使用第一性原理计算，我们研究了平面AlN/GaN混合异质结的结构和电子特性的存在下，在其界面上的空位。我们的结果表明，一个单一的空位，由铝或镓原子的去除产生，产生类似的电子能带结构的带隙内的局域态。我们还观察到了一个强大的磁性行为。另一方面，氮空位诱导形成具有降低的整体磁化的中间带隙状态。我们还研究了通过卷起这些异质结形成的纳米管。我们观察到，管的曲率并没有显着影响其母AlN/GaN异质结的电子和磁性。对于扶手椅状管，从直接到间接带隙的过渡被观察到作为一个结果，从二维到准一维的改变系统的几何形状。AlN/GaN缺陷晶格所呈现的磁性特征使它们成为开发新的自旋电子技术的良好候选者。
2020-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in High Quality Co-doped ZnO Bulk Samples
在过渡金属掺杂氧化物中经常报道的室温铁磁性的性质仍然是一个巨大的争论。本文报道了通过标准固相反应路线合成的高质量Co掺杂ZnO（Zn 1-xCoxO）体样品的室温铁磁性。使具有低水平结构缺陷的参考顺磁性Co掺杂ZnO样品在还原性气氛中经受热处理，以便以受控的方式在样品中引入缺陷。进行了详细的结构分析，以表征诱导缺陷及其浓度。的磁力揭示了在室温下的顺磁和铁磁相的共存，在直接相关的结构性能。饱和磁化强度随着热处理的加强而增加，因此，随着感生缺陷密度的增加而增加。用束缚磁极化子模型对磁性行为进行了充分的解释。基于实验结果，理论计算的支持下，我们归因于所观察到的缺陷引起的铁磁性的起源，由于锌间隙缺陷介导的磁极化子的Co离子之间的铁磁耦合。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of SW defect on structural and transport properties of silicene nanoribbons
利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法，对具有Stone-Wales缺陷的锯齿形硅烯纳米带的结构和输运性质进行了理论研究.计算的形成能明显低于石墨烯和硅烯，这意味着这种缺陷在SiNR中的高稳定性。在一定的偏置电压范围内，完整和SW缺陷的SiNR都可以观察到负微分电阻。为了阐明负折射现象的机理，我们详细讨论了透射谱和分子投影自洽哈密顿态。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic and magnetic properties of point defects in polyaniline (C3N) and graphene monolayers: A comparative study
新合成的二维聚苯胺（C3 N）在结构上类似于石墨烯，并具有有趣的电子，磁性，光学和热性能。石墨烯中的点缺陷引起有趣的功能，如磁化在全碳材料的事实的动机，我们进行密度泛函理论计算，调查空缺和斯通-威尔士型点缺陷单层C3 N。我们比较和对比这些缺陷的结构，电子和磁性与那些在石墨烯。虽然C3 N的单空位和Stone-Wales缺陷导致类似于石墨烯中的重构，但双空位显示出不同的几何特征。与石墨烯不同的是，由于化学计量比的改变，C3 N中的所有空位都具有金属特征，那些具有低配位原子的空位具有有限的磁矩。我们进一步研究的鲁棒性的重建结构和磁矩的变化，通过施加拉伸和压缩双轴应变。我们发现，有限的带隙的优势，点缺陷在C3 N是合格的作为未来的自旋电子学应用的良好候选人。
2020-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The influence of structural defects on intra-granular critical currents of bulk MgB2
在不同的合成条件下制备了大块MgB2样品，并通过扫描和透射电子显微镜进行了分析。临界电流密度的测定从散装和粉末分散在环氧树脂样品的磁化强度与磁场曲线。结果表明，通过缓慢的冷却过程，在高温下溶解在MgB2中的氧可以在MgB2基体中偏析并形成纳米级的Mg（B，O）2共格沉淀。磁化测量表明，这些沉淀物作为有效的磁通钉扎中心，因此显着提高晶粒内的临界电流密度和场的依赖性。
2003-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Machine-learning structural reconstructions for accelerated point defect calculations
本文提出利用机器学习代理模型学习缺陷结构基序，在90%的未见缺陷中成功预测稳定重构，减少73%的第一性原理计算，并在CdSe_xTe_1-x合金中验证了该方法对复杂体系缺陷研究的高效性。
2024-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A systematic study of structural, electronic and optical properties of atomic scale defects in 2D transition metal dichalcogenides MX$_2$ (M = Mo,W; X = S, Se, Te)
本文采用密度泛函理论系统地研究了二维过渡金属二硫属化合物MX $_2$（M = Mo和W; X = S，Se和Te）中原子尺度缺陷的结构、电子和磁性。各种类型的缺陷，例如，考虑了X空位、X间隙、M空位、M间隙、MX和XX双空位。结果表明，在富X条件下，X间隙原子的形成能最低（$\sim$ 1 eV），而在富M条件下，X空位的形成能最低（\ce{MTe2}除外）.这两种缺陷在文献报道的生长温度（1000 K-1200 K）下具有非常高的平衡缺陷浓度。一对缺陷，例如，两个X空位或一个M和一个X空位倾向于占据最近的可能距离。对于所考虑的任何一种缺陷，都没有发现磁性的痕迹。除了X间隙，所有其他缺陷都有缺陷态出现在带隙中，这会极大地影响原始系统的电子和光学性质。我们计算的光学性质表明，缺陷态引起的光学跃迁在$\sim$ 1.0 eV，这可能是有益的发光器件。我们的系统研究的结果，预计将指导实验纳米工程的缺陷，以实现适当的性能相关的带隙修改和缺陷指纹的表征，通过光学吸收测量。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
