Pressure-induced phase transitions of multiferroic BiFeO3
利用同步辐射X射线衍射和金刚石对顶砧技术研究了BiFeO_3在室温下的压致相变。实验结果表明，BiFeO 3在7 GPa压力下由菱方相（R3 c）转变为单斜相（C2/m），在11 GPa压力下转变为斜方相（Pnma），这与最近的从头计算结果一致.然而，在5-7 GPa的压力范围内，我们观察到了另一个在2θ=7°处的峰，这是以前没有报道过的。进一步的分析表明，该反射峰是由正交相（Pbam）引起的，表明在低压范围内单斜相和正交相共存。
2013-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Altermagnetic surface states: towards the observation and utilization of altermagnetism in thin films, interfaces and topological materials
International Research Centre Magtop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所磁拓扑国际研究中心）
研究揭示了交替磁性在特定表面取向和磁序下的表现，通过计算布里渊区确定自旋分裂的保留与湮灭，为利用交替磁性在薄膜和界面中观察非相对论自旋分裂提供了方法。
2023-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Phase transition and enhanced hardness of LaB4 under pressure
采用遗传算法结合第一性原理计算研究了四硼化镧（LaB 4）在压力作用下的晶体结构。我们发现两个低焓相LaB 4的热力学基态高达200 GPa：一个阶段以前观察到的实验（P4/mbm）和一个新的正交相（Pnma-I）。P4/mbm相在106 GPa附近转变为Pnma-I相，伴随着B-八面体的断裂。LaB 4的P4/mbm相在环境条件下表现出高硬度（30.5GPa），这与硬质材料B4 C的硬度相当。两个低焓相的硬度随压力增加而增加。电子能带结构表明，所有的竞争相（两个稳定和两个亚稳相）是金属。声子计算表明P4/mbm和Pnma-I相在各自的压力范围内是热力学稳定的。LaB_4的相变行为和硬度的解释为稀土金属硼化物有趣的高压行为提供了新的知识。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Comparative ab initio study of the structural, electronic, magnetic, and dynamical properties of LiOsO$_3$ and NaOsO$_3$
尽管LiOsO $_3$和NaOsO $_3$具有相似的化学组成，但它们具有显著不同的结构、电子、磁性和光谱性质。在低温下，LiOsO $_3$是一种极性坏金属，具有菱形$R3c$结构，不存在长程磁序，而NaOsO $_3$是一种$G$型反铁磁绝缘体，具有正交$Pnma$结构。通过比较第一性原理DFT+ $U$计算，考虑了自旋轨道耦合，（$i$）确定不同结构的起源（$R3c$对$Pnma$）特性，（$ii$）提供的证据表明，所有考虑的交换相关泛函（LDA，PBE，PBESol，SCAN和HSE 06）和自旋无序多晶型描述不能同时准确描述两个系统的电子和磁性，和（$iii$）阐明了不同的电子（金属与绝缘）性质主要来源于协同的空间效应和磁效应。最后，我们发现，虽然在环境压力下的LiOsO $_3$与$Pnma$对称性和NaOsO $_3$与$R\bar{3}c$对称性是积极不利的，他们不显示软声子，因此是动态稳定的。预测了LiOsO $_3$从$R3c$到$Pnma$的压力诱导结构相变，而NaOsO $_3$在所考虑的压力范围内没有发现对称性变化。
2020-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and dielectric behavior in YMn1-xFexO3 (x less than or equal to 0.5)
研究了Fe掺杂对阻挫反铁磁体YMn_（1-x）Fe_xO_3（x ≤ 0.5）的结构、磁性和介电性能的影响。中子衍射分析表明，当x > 0.2时，样品的结构由六方相（P63 cm空间群）转变为正交相（Pnma空间群）。阻挫参数随Fe取代量的增加而减小。所有化合物都是反铁磁的，其磁性结构被描述为六方相中的Γ3和Γ4不可约表示（IR）的混合物，并且这两个IR的比值随Fe掺杂量的变化而变化（x ≤ 0.2）。在这些样品中观察到作为温度的函数的连续自旋重取向。采用Pnma的Γ1（GxCyAz）表示，解释了高掺杂样品（x ≥ 0.3）正交相的磁基态。在YMnO 3中，在Tn以下观察到介电常数ε的抑制，指示磁电耦合。这种反常行为在Fe掺杂的样品中减少。发现介电常数与中子衍射实验获得的磁矩（M）相关，并遵循与朗道理论一致的接近Tn的M^2行为。
2014-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Unusual magnetic structure of high-pressure synthesized perovskites ACrO3(A=Sc, In, Tl)
用中子粉末衍射研究了高温高压稳定的亚稳钙钛矿ScCrO_3、InCrO_3和TlCrO_3的磁结构。与其他正铬铁矿LnCrO3（Ln=镧系元素或Y）类似，这些材料结晶成具有Pnma 10对称性的正交结构。亚稳钙钛矿的自旋配置已被发现是C型，与通常在LnCrO3中观察到的G型结构形成对比。第一性原理计算表明，在ScCrO3和InCrO3中发现的C型结构归因于铁磁（FM）最近邻相互作用，而在TlCrO3中，这种类型的磁有序是由强的次最近邻反铁磁（AFM）交换稳定的. C型磁结构中的自旋沿着正交b轴排列，产生Pnma磁对称性。控制这种自旋方向的主导机制已被总结为单离子各向异性施加的单轴扭曲的CrO6八面体。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orthorhombic $ABC$ semiconductors as antiferroelectrics
我们使用第一性原理的合理设计方法，以确定一个以前未被识别的类反铁电材料的$Pnma$ MgSrSi结构类型。MgSrSi结构类型可以用非极性$P6_{3}/mmc$ ZrBeSi结构类型的反极性畸变来描述，并且我们发现这种结构类型的许多成员在能量上接近于相关的极性$P6_{3}mc$ LiGaGe结构类型，其中包括我们预测为铁电的许多成员。我们强调已知的$ABC$组合，在这种能量差是可比的PbZrO $_{3}$的反铁电-铁电开关势垒。我们计算所有三种结构类型的结构参数和相对能量，无论是报告和迄今为止假设的代表这一类。我们的研究结果为实验实现和进一步研究适合实际应用的高性能材料提供了指导。
2012-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
First-principles study of the electronic, magnetic, and crystal structure of perovskite molybdates
氧化物SrMoO $_3$、PbMoO $_3$和LaMoO $_3$是一类金属钙钛矿，其表现出包括高迁移率和不寻常的电阻率行为的令人感兴趣的性质。我们使用基于密度泛函理论的第一性原理方法来探索这些材料的电子，晶体和磁性结构。为了解释部分填充的Mo $4d$壳层中的电子相关性，我们引入了局部Hubbard $U$相互作用。通过约束随机相位近似方法估计了$U$的值，并探讨了结果对$U$选择的依赖性。对于所有材料，GGA+ $U$预测金属具有正交反铁磁结构。对于LaMoO $_3$，$Pnma$空间群是最稳定的，而对于SrMoO $_3$和PbMoO $_3$，$Imma$和$Pnma$结构能量接近.发现SrMoO $_3$和PbMoO $_3$的$R_4^+$八面体旋转与实验低温结构相比被高估。
2021-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Minimal Models for Altermagnetism
针对具有非简单对称性决定的能带简并的交替磁性材料，研究构建了适用于多种晶系、可描述多波型交替磁性的紧束缚最小模型，验证其交替磁性基态及贝里曲率与自旋轨道耦合的线性关系，并应用于多种典型材料。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orthorhombic and triclinic modifications of the arsenate Cu4O(AsO4)2 and isotypic phosphates Cu4O(PO4)2: strongly frustrated antiferromagnetics
建立了砷酸盐Cu_4O（AsO_4）_2和同型磷酸盐Cu_4O（PO_4）_2的正交和三斜结构的结构-磁性模型，并进行了分析。它们的基元是由反铁磁Cu_4四面体组成的复杂带。在结构上，这些四面体没有共享的铜原子;然而，它们之间有很强的反铁磁（AFM）和铁磁（FM）耦合，无论是在复杂的带内还是它们之间。它已被确定，这两种修改强烈受挫的3-D反铁磁性，由于最近的AFM相互作用之间的竞争沿Cu 4四面体的边缘和相互作用之间的竞争和多种长程二次AFM和FM相互作用。此外，大量较弱的长程相互作用相互竞争。然而，在中心对称斜方晶变型（Pnma）中存在有序Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的可能性，因为三种类型的磁性离子中的两种，Cu 1和Cu 3，在部分位置4c中，离子不与反转中心相关。在三斜晶系（P-1）的Cu_4 O（As（P）O_4）_2中，四个铜离子都位于中心对称的等价位置2 i，这阻止了DM相互作用。这种中心对称性将允许Cu 4 O（As（P）O 4）2的三斜变体中的磁相互作用在较低温度下仍然受到抑制。这些化合物的三斜变体可能是量子自旋液体。
2023-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping and oxygen vacancies on the octahedral tilt transitions in the BaCeO3 perovskite
我们提出了一个系统的研究Y掺杂和水化水平的BaCeO 3的结构转变的滞弹性光谱实验的基础上的效果。菱形和正交Imma相之间的中间转变的温度上升与Y的摩尔分数x的增加大致为（500 K）x在水合状态下，和被压低的两倍以上的量完全脱水后。这是解释的平均（Ce/Y）-O和Ba-O键长的掺杂效果，从O空位晶格弛豫。过渡到较低的温度Pnma正交相的不同行为的初步解释在逐步平坦的有效形状的OH离子和O空位在冷却过程中的顺序。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Phase separated behavior in Yttrium doped CaMnO3
利用中子衍射、中子去极化、磁化强度和电阻率技术研究了电子掺杂对富Mn（IV）Ca_（1-x）Y_xMnO_3（x < 0.2）样品的结构、输运和磁性的影响。电阻率的温度依赖性遵循小极化子模型和激活能表现出最小的x=0.1的样品。在x = 0.1的样品中观察到由嵌入在G型反铁磁基体中的铁磁畴（~ 7微米）组成的相分离的磁基态。在该样品中，向长程磁有序态的转变之前是Griffiths相。在x=0.2的样品中，当温度低于300 K时，观察到由正交结构（Pnma）向单斜结构（P21/m）的结构转变。在这种情况下的铁磁行为被抑制和反铁磁有序的描述由共存的C型和G型磁结构对应的单斜和正交相，分别。<
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Structural and Transport Studies of La0.175Pr0.45Ca0.375MnO3
在2K温度下对La0.175Pr0.45Ca0.375MnO3（LPCMO）进行了随温度变化的X射线衍射（XRD）和电阻率测量，以了解其结构和输运性质。从室温到220 K，LPCMO以Pnma结构的正交相存在，在220 K转变为P21/m结构的电荷有序（CO）单斜相，并保持到2K。从XRD图中出现的弱但明确的超晶格峰可以看出CO相。这种结构转变是一阶的性质，从过渡区的相共存明显。因此，这些结果清楚地表明，LPCMO经历了一个一级结构相变从电荷无序正交相CO单斜相在220 K，与温度相关的电阻率结果一致。利用Rietveld精修方法对T依赖的XRD数据进行结构分析，推断出在220 K以下，LPCMO形成具有四次结构调制的相称CO单斜P21/m结构。
2015-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Insights into the Phase Diagram of Bismuth Ferrite from Quasi-Harmonic Free Energy Calculations
我们已经使用第一性原理方法来研究多铁性铋铁氧体（BiFeO 3或BFO）的相图，揭示了控制各种相关结构发生的能量和振动特征。更准确地说，我们已经研究了四个低能量BFO多晶型物的相对稳定性，通过计算它们的自由能内的准谐波近似，引入一个实用的计划，使我们能够考虑自旋无序的主要影响。正如预期的那样，我们发现，铁电基态的材料（与R3 c空间群）转化为正交顺电相（Pnma）加热时。我们表明，这种转变是不显着的磁无序的影响，并且Pnma结构的发生依赖于其振动（虽然不是弹性）软比R3 c相。我们还研究了最近预测用于BFO的纳米孪晶多晶型物家族的代表性成员[Prosandeev等人，高级功能Mater. 23，234（2013）]，并讨论了它们在相应的压力-温度相图中分离R3 c和Pnma区域的边界处的可能稳定性。最后，我们阐明了有趣的情况下，所谓的超四方相的BFO：我们的研究结果解释了为什么这样的结构从来没有观察到的散装材料，尽管他们是稳定的多晶型物的能量非常低。与实验的定量比较提供尽可能，和各种物理效应（零点运动，自旋波动，热膨胀）和技术特征（采用交换相关能量密度功能）的相对重要性进行了讨论。我们的工作证明了准谐波计划的有效性和实用性，调查这种复杂的氧化物的相图，并讨论了未来的应用。
2013-10-17 cond-mat.mtrl-sci
On the magnetically driven ferroelectric phase in GdMnO3
在室温下，GdMnO 3是顺电顺磁的，具有正交对称的扭曲钙钛矿结构（空间群Pnma）。在冷却过程中，它经历了一个相变序列，即磁无公度相（k= Δ a*; Tc 1 = 42 K）和A型反铁磁相（Tc 2 = 27 K）。在低温下（T<12 K），沿a轴施加的磁场使反铁磁相不稳定，并诱导一级相变到磁相称调制相（δ =1/4），该相也是铁电的（P//c）。本文从对称性和朗道理论的角度分析了这种场诱导的相变。
2007-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Engineering Symmetry Breaking Interfaces by Nanoscale Structural-Energetics in Orthorhombic Perovskite Thin Films
本文研究LaVO3/DyScO3薄膜中应变与氧八面体连通性竞争驱动的界面形成，发现薄膜通过体内原子级平整切换平面实现90度取向转变，并利用原子尺度表征与第二性原理建模揭示其结构弛豫机制，为纳米尺度功能系统设计开辟新途径。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stable compounds in the CaO-Al2O3 system at high pressures
利用进化晶体结构预测算法USPEX，我们表明，在地球下地幔的压力CaAl 2 O 4是唯一稳定的铝酸钙。在7.0 GPa以上的压力下，它具有CaFe 2 O 4型结构和空间群Pnma。该相是地球下地幔中主要的候选铝质相之一。结果表明，在低压下，空间群为Cmc 21的5CaO * 3Al 2 O3（C5 A3）、CaAl 4 O 7（C2/c）和CaAl 2 O 4（P21/m）结构分别在2.1、1.8和7.0GPa的压力下是稳定的。从我们的计算中还发现了以前未知的正交'CA-III'相的结构。该相是亚稳态的，具有空间群为P21212的层状结构。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field -induced structural changes in the electron doped manganites: CaxSm1-xMnO3 (x = 0.8, 0.85)
研究了电子掺杂锰氧化物Ca $_x$ Sm $_{1-x}$ MnO $_3$（x = 0.85，0.8）的磁、电、结构和磁致伸缩性质之间的相关性。冷却时两种化合物中的顺磁到反铁磁转变伴随着自发体积热膨胀的突然增加（$Δ$ V/V = 0.07%，x = 0.85; 0.25%，x = 0.2）。x = 0.15的样品在5 K时表现出多重相分离：分别为正交晶系（\QTR{it}{Pnma}）和单斜晶系（\QTR{it}{P2} $_1$ \QTR{it}{/m}）结构的G型和C型反铁磁相。x = 0.85的磁性研究也表明可能在$Pnma$结构中的铁磁区与反铁磁相共存。x = 0.85的磁化强度（M = 1.2 $μ_B$）即使在12 T和12 K下也没有达到Mn自旋完全对准所期望的值。两种化合物的变磁转变（C型到铁磁）都伴随着高磁场下体积的收缩。我们认为，高磁场诱导\QTR{it}{P2} $_1$ \QTR{it}{/m}（高体积）到\QTR{it}{Pnma}（低体积）的结构转变。这也得到了中子衍射研究的支持。
2001-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural transitions and spontaneous exchange bias in La2-xBaxCoMnO6 series
采用X射线粉末衍射和磁谱仪研究了La_（2-x）CoMnO_6（0.25 =< x =< 1.0）化合物的结构、电子和磁性。随着Ba含量的增加，晶体结构由正交Pnma向菱方R-3c，再向六方P63/mmc空间群演化。作为温度测量的函数的磁化强度揭示了所有样品的铁磁样行为，但反铁磁相互作用似乎也存在于整个系列。磁相之间的竞争导致自发交换偏置效应的现象，观察到在零场冷却的磁化作为施加的磁场曲线的函数。这种效果沿系列的演变中的晶体结构的变化进行了讨论。
2023-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Altermagnetism and Weak Ferromagnetism
National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）；The University of Osaka（大阪大学）
本文研究了反磁性材料中弱铁磁性、反常霍尔效应与净轨道磁化之间的关系，揭示了DM相互作用在其中的作用机制。
2025-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Structural and Magnetic ordering in $La{}_{0.5-x}Nd_{x}Ca_{0.5}MnO_{3}$ (0.1 \ensuremath{\le} x \ensuremath{\le} 0.5) Manganites
用磁化强度、电阻率、透射电子显微镜和中子衍射技术研究了多晶$La{}_{0.5-x}Nd{}_{x}Ca_{0.5}MnO{}_{3}$（0.0 \ensuremath{\le} x \ensuremath{\le} 0.5）样品的晶体和磁性结构。样品具有正交结构，空间群为\textit{Pnma}。随着温度的降低，样品呈现出CE型反铁磁结构，同时存在弱的铁磁有序.铁磁相的生长削弱了电荷和轨道有序的反铁磁相。低温下Nd掺杂引起的结构畸变和磁结构的演化与A位无序（$σ^{2}$）有很强的相关性。
2010-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Spin-to-charge conversion in orthorhombic RhSi topological semimetal crystalline thin films
本研究通过逆自旋霍尔效应测量，在正交RhSi薄膜中实现了高效自旋-电荷转换，最大自旋霍尔电导率为126，界面自旋透明度达88%，为拓扑自旋电子学应用提供了新平台。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structures of Mn3-xFexSn2: an experimental and theoretical study
利用中子粉末衍射实验和电子结构计算研究了Mn 3-xFexSn 2的磁结构。这些合金以正交Ni 3Sn 2型结构（Pnma）结晶，并且包含过渡金属原子的两个不等价位点（4c和8d）和两个Sn位点（4c和4c）。中子数据表明，取代的Fe原子主要占据4c过渡金属位置，并且具有比Mn原子低的磁矩。作为温度和成分的函数，遇到了四种磁性结构：两种简单的铁磁结构（磁矩指向b或c轴）和两种倾斜的铁磁结构（铁磁分量指向b或c轴）。电子结构的计算结果与低温实验磁矩和倾斜角在整个系列中吻合得很好。共线和非共线计算之间的比较表明，倾斜状态是稳定的带机制，通过开放的杂化间隙。Mn 3Sn 2的同步辐射粉末衍射实验表明，在低温（90.08度，在175 K）弱单斜畸变。这种对称性的降低可以解释c轴倾斜铁磁结构的稳定性，它混合了两个正交磁空间群，这种情况下，否则需要在自旋哈密顿量中异常大的高阶项。
2013-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Effects of external magnetic field and hydrostatic pressure on magnetic and structural phase transitions in Pr0.6Sr0.4MnO3
研究了静压对多晶Pr0.6Sr0.4MnO3的磁化强度随温度变化的影响，以及磁场对多晶Pr0.6Sr0.4MnO3线性热膨胀的影响。在这种单相化合物中，分别报道了TC和TS周围的正向和反向磁热效应[D。V. M. Repaka等人，112，123915（2012）]。热膨胀在零磁场下TS处突然减小，但在7 T下在相同温度下转变为突然增大，我们将其解释为磁场诱导的结构从低体积单斜（I2/a对称性）转变为高体积正交（Pnma对称性）相的结果，这与零磁场中已发表的中子衍射研究相一致。虽然外部磁场不改变TS，应用的静水压力P = 1.16 GPa的移动磁异常在TS向高温。低温异常的压力漂移（Δ TS = 27K）是铁磁居里温度（Δ TC = 3K）的9倍。我们的研究结果表明，虽然静水压力稳定的低温单斜相的正交相的牺牲，磁场有相反的效果。
2018-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface reconstruction due to the orthorhombic distortion in Dirac semimetal YbMnSb$_2$
本研究通过实验与DFT计算揭示YbMnSb$_2$的正交畸变导致费米面重构，表现为布里渊区减小、各向异性增强及反铁磁有序下载流子密度剧降，为研究晶格、磁性与拓扑输运的关联提供了理想平台。
2023-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetism and Room-Temperature Metal-to-Insulator Transition in CsCr$_2$S$_2$O
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Chinese Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院）；Bruker Scientific Instruments Co., Ltd（布鲁克科学仪器有限公司）；Zhejiang Laboratory（浙江实验室）；Nanjing University（南京大学）
研究发现CsCr$_2$S$_2$O在室温下同时表现出金属-绝缘体转变和反磁性，揭示了这两种现象的关联及潜在应用价值。
2026-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-driven structural phase transition unlocks multifunctionality in KMgX (X = P, As, Sb, and Bi) compounds: A first-principles study
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院卢尔基分校）；Technology University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
本研究通过第一性原理计算发现KMgX（X=P、As、Sb、Bi）的压力诱导正交相为稳定多功能半导体，兼具光伏与热电性能，KMgAs、KMgSb的光谱限制效率及KMgSb的zT值达到对应应用要求。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Crystal and magnetic structure of the La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(x=0.8,0.85)$
研究了La-$_{1-x}$-Ca-$_{x}$-MnO-$_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。在T=300 K时，两种样品都是顺磁性的，具有晶体学对称性$Pnma$。在低温下，它们经历从具有$a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$的正交$Pnma$型结构到具有（$a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$，$β=90+ε\sim 91.4^{\rm o}$）和$T_N$以下的$P2_1/m$空间群的单斜晶系结构的单斜晶系畸变。结构转变的开始与传播矢量为${\bf k}=({1/2},0,{1/2})$的$C$型长程反铁磁有序的发展相一致。单斜晶胞使我们能够确定Mn磁矩相对于晶轴的方向：它垂直于传播矢量${\bf m}\perp {\bf k}=({1/2},0,{1/2})$。发现在$T=1.6$ K处的有序磁矩的振幅分别为$2.53(2)$和$2.47(2)μ_{B}$（对于$x=0.8$）和0.85。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature-driven Phase Transformation in Y_3Co: Neutron Scattering and First-principles Studies
与以往将整个R_3Co系列（R为稀土元素）的基态晶体结构确定为正交晶系Pnma的研究相反，我们发现Y_3Co在T_t= 160 K时发生了结构相变。单晶中子衍射数据表明，在T_t处，由一个钴原子和它最近的六个钇原子组成的三棱柱发生畸变，并伴随着Y-Co距离的显著变化。低温相的形成伴随着明显的晶格畸变和在热容和电阻率测量中看到的异常。密度泛函理论计算表明，Y_3Co的Pnma结构具有动力学不稳定性。特别地，沿着（00 z）方向的横向声学声子模式在z<1/4处具有虚频率。利用非弹性中子散射测量，我们发现在低于临界温度T_t时，（00 z）声子模有很强的阻尼。这种结构变化导致Y_3Co的能带维数降低，费米能级上的电子态密度降低，表明Y_3Co是一个具有电荷密度波不稳定性的系统。
2013-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Emergence of hidden phases of methylammonium lead-iodide (CH$_3$NH$_3$PbI$_3$) upon compression
我们进行了彻底的结构搜索与最小跳跃方法（MHM）探索低能结构的甲基碘化铅铵。通过将MHM与力场相结合，我们有效地筛选了包含多达96个原子的大型模拟单元的构型空间的大部分。我们的搜索揭示了两种结构的甲基碘化铵钙钛矿（MEI），这是大大低于能量的充分研究实验观察到的低温$Pnma$正交相，根据密度泛函计算。这两种结构还没有在文献中报道的双金属，但我们的研究结果表明，它们可以出现作为双金属稳定相通过压缩在低温下。在电子性质方面，这两个阶段表现出更大的带隙比标准的钙钛矿型结构。因此，在技术上可实现的压力（即，通过薄膜应变）是合成具有可变带隙的几种多晶型物的途径。
2018-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Crystal Structure of SrLa(FeTi)O6 and BaLa(FeTi)O6 Perovskites by Rietveld Refinement
最近报道的有序钙钛矿SrLa（FeTi）O 6和BaLa（FeTi）O 6的结构已重新使用Rietveld分析的粉末X射线衍射数据。我们的研究清楚地表明，早期的作者错误地报道了SrLa（FeTi）O 6的I4/m空间群中的四方结构和BaLa（FeTi）O 6的Fm 3 m空间群中的立方结构。SrLa（FeTi）O 6的Pnma空间群为正交晶系，BaLa（FeTi）O 6的Pm 3 m空间群为立方晶系。BaLa（FeTi）O_6不是有序的双钙钛矿结构，因为A位的Ba/La离子和B位的Fe/Ti离子的占位是无序的，导致了原始的立方晶胞，空间群为Pm_（3 m）。同样，SrLa（FeTi）O 6中Sr/La离子在A位的占位和Fe/Ti离子在B位的占位也是无序的，排除了有序的钙钛矿结构。
2015-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Spin splitting without symmetry: a nearly compensated ferrimagnet and the origin of altermagnetism
Sungkyunkwan University（成均馆大学）
本文证明交变磁体的自旋劈裂源于磁轨道及其配体的各向异性排列，而非对称性；通过三斜Mn氧化物实验和形式论证，指出对称性仅组织或禁止劈裂，并统一了交变磁体与补偿铁磁体，将搜索导向轨道排列。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in the intermetallic compound DyNi
对DyNi多晶样品进行了磁性和热容量的测量，DyNi多晶样品的晶型为正交晶系的FeB结构（空间群为Pnma）。该化合物具有铁磁性，居里温度为59 K。低温下的磁化场等温线显示出变磁转变的阶梯状行为特征。测量了在不同外加磁场下的等温磁熵变和绝热温度变化。在60 kOe的磁场下，熵变和温度变化的最大值分别为19 Jkg ~（-1）K ~（-1）和4.5 K。该化合物在低场下具有非共线的磁结构，其大的磁热效应归因于场诱导自旋翻转的变磁性。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Induced Structure Transitions in Eu Metal to 92 GPa
同步辐射X射线衍射实验已进行了在环境温度下的压力高达92 GPa（0.92兆巴）的Eu金属。在12 GPa下发生bcc到hcp转变后，从18到66 GPa观察到一个混合相区域，直到最后从66到92 GPa出现一个单一的斜方晶（Pnma）相。这些结果进行了比较，预测从密度泛函理论计算。在压力下，二价Eu的相对大的摩尔体积Vmol迅速减小，等于或低于15GPa以上的相邻三价镧系元素的Vmol（P）。目前的结果表明，15 GPa以上的Eu既不是二价，也不完全三价的压力高达92 GPa。
2010-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comparative first-principles study of antiperovskite oxides and nitrides as thermoelectric material: multiple Dirac cones, low-dimensional band dispersion, and high valley degeneracy
采用第一性原理计算对反钙钛矿氧化物$Ae_3Tt$ O和氮化物$Ae_3Pn$ N（$Ae=$ Ca，Sr，Ba; $Tt=$ Ge，Sn，Pb; $Pn=$ As，Sb，Bi）的热电性能进行了比较研究。对于具有立方结构的氧化物，具有相当大的带隙的Ca $_3$ GeO在高温下表现出高热电性能，而具有狄拉克锥的Ba $_3$ PbO在低温下是有利的。后者的高性能归因于高谷简并，包括多个狄拉克锥和$Γ$和R点附近的谷。对于具有立方结构的氮化物，具有强准一维性的绝缘体表现出高的热电性能。我们还发现，正交结构的扭曲有时sizably提高热电性能，特别是对于Ba $_3$ GeO和Sr $_3$ AsN的高谷简并是在$Pnma$相实现。计算结果表明，反铁电体具有丰富的电子结构，这些电子结构的存在提高了热电性能，为高性能热电材料的研究提供了一个良好的前景。
2019-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Structure and composition of C-S-H compounds up to 143 GPa
在4GPa压力下，由氢气中的碳硫混合物和甲烷-氢气混合流体中的硫合成了两种C-S-H化合物。X射线同步辐射单晶衍射和拉曼光谱已被应用到这些样品高达58和143 GPa，分别。这两个样品显示出类似的Al 2Cu型I4/mcm基本对称性，而氢子系统通过各种有序的分子和扩展的修改随压力而演变。含甲烷样品在143 GPa下激光加热至1400 K后，对称性降低至正交Pnma结构。结果表明，超导C-S-H化合物的结构不同于普通的Im-3 m H3 S。
2020-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Electronic and magnetic properties of dopant atoms in SnSe monolayer: a first-principles study
具有正交晶系Pnma GeS结构的SnSe单层膜是一种重要的二维间接带隙材料。基于第一性原理密度泛函理论计算，系统研究了X（X = Ga，In，As，Sb）原子掺杂SnSe单分子膜的电磁性质.电子结构计算结果表明，Ga掺杂体系保持半导体性质，而In掺杂SnSe单层为半金属。As和Sb掺杂的SnSe系统呈现出n型半导体的特性。此外，所有考虑的替代掺杂的情况下诱导的磁基态的磁矩为1μB。此外，计算的形成能也表明，四种类型的掺杂体系是热力学稳定的。这些结果为掺杂SnSe单层膜在二维光电子和磁性半导体器件中的潜在应用提供了一条新的途径。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural transitions and transport-half-metallic ferromagnetism in LaMnO3 at elevated pressure
利用杂化密度泛函理论研究了超巨磁电阻（CMR）母体化合物LaMnO $_3$在压力下的结构、电子和磁性的演化.我们预测了从低压反铁磁（AFM）绝缘体到高压铁磁（FM）传输半金属（tHM）的转变，其特征在于大的自旋极化（~ 80- 90%）。FM-tHM转变与合作的Jahn-Teller（JT）畸变的逐渐淬灭相关联，所述JT畸变将$Pnma$正交相转变为完美的立方相（通过JT畸变和规则MnO 6八面体共存的混合相），并且与高自旋（S=2，m_Mn=3.7 mu_B）到低自旋（S=1，m_Mn=1.7 mu_B）磁矩崩塌相关联。这些结果解释了实验观察到的非Mott金属化过程的进展，并开辟了在化学计量的锰氧化物中实现CMR行为的可能性。
2012-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revisiting the magnetic and crystal structure of multiferroic KNiPO$_4$
采用中子粉末衍射、磁化强度、介电性能和高温同步辐射X射线衍射等方法研究了I型多铁性KNiPO $_4$的磁性、介电性能和结构特性。在$T_\mathrm{N}$ = 25 K的Néel转变温度以下，KNiPO $_4$表现出弱的非共线反铁磁（AFM）结构，Ni $^{2+}$磁矩主要沿$a$轴取向.该化合物在室温下以极性正交$Pna2_1$空间群结晶。在$T_\mathrm{C}\sim$ 594（3）$^\circ$ C附近观察到与铁电性起始相对应的二级结构相变，在该温度以上，KNiPO $_4$的晶体结构采用中心对称的$Pnma$空间群。该化合物在$T_\mathrm{0}\sim$ 469 - 488 $^\circ$ C处还显示出另一种结构相变，具有一级特征，这归因于氧配体的重排，导致镍离子配位从4变为5。
2022-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structures and magnetic order of La{0.5+delta}A{0.5-delta}Mn{0.5+epsilon}Ru{0.5-epsilon}O{3} (A= Ca, Sr, Ba): Possible orbital glass ferromagnetic state
用中子粉末衍射方法研究了La{0.5 + δ}A{0.5-δ}Mn{0.5+ δ}Ru{0.5-δ}O{3}（A= Ca，Sr，Ba）的晶体学和磁性。所有研究的样品显示正交钙钛矿晶体结构，空间群Pnma，具有规则的（Mn，Ru）O{6}八面体，并且Mn 3+和Ru 4+离子没有化学有序。在低于Tc ~ 200-250 K时观察到铁磁自旋结构，平均有序矩为~ 1.8-2.0 Bohr磁子/（Mn，Ru）。长程铁磁性的观察和轨道有序的情况下，合理化的一个强大的锰-钌杂化，这可能会冻结的轨道自由度和扩大的eg价带，导致一个轨道玻璃态载体介导的铁磁性。
2004-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and dynamical properties of cobalt monogermanide CoGe phases under pressure
基于第一性原理DFT与直接力常数法，研究六种CoGe相在压力下的电学与动力学性质，揭示软模相变路径、约3 GPa处立方P213相成为最稳定相，并发现kagome特征、Weyl费米子及压力诱导Lifshitz转变。
2024-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unified low-energy effective Hamiltonian and the band topology of $p$-block square-net layer derivatives
近年来，具有$p$ -块单元的方网（链状）亚结构的四元$P4/nmm$（正交$Pnma$）空间群的低维材料得到了广泛的研究。利用第一性原理计算和双位$\otimes$双轨道紧束缚模型，构造了不同填充因子下这类材料的统一低能有效哈密顿量和$\mathbb{Z}_{2}$拓扑相图.在化学势附近，我们发现离子在2c（4c）位的交错排列产生了虚跳跃，其形式与方网（链状）离子之间的第二近邻跳跃相同。我们发现，这种杂交和低对称性的链状结构保护量子自旋霍尔绝缘体相。最后，考虑了原子自旋轨道耦合之上的二阶自旋轨道耦合，解释了最近量子振荡实验中出现的非零Berry相位信号的来源.
2018-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-pressure phases of a hydrogen-rich compound: tetramethylgermane
本文用Raman光谱和同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了富氢Ⅳ a族氢化物Ge（CH $_3$）$_4$的振动和结构性质。这两种技术允许获得的高压行为的互补信息，并产生一致的相变在1.4 GPa的液体到固体和3.0，5.4，和20.3 GPa的固体到固体。四种高压固相分别具有立方、正交、单斜和单斜晶体结构，空间群分别为：Ⅰ相Pa-3，Ⅱ相Pnma，Ⅲ相P2 $_1$ /c，Ⅳ相P2 $_1$。这些转变被认为是由于这种化合物的分子间和分子内键合的变化。CH $_3$基团上某些喇曼模式的软化和它们的突然消失表明Ge（CH $_3$）$_4$可能是实现金属化的理想化合物，甚至在实验室条件下实现高温超导性。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure and thermoelectric properties of n- and p-type SnSe from first principles calculations
采用Korringa-Kohn-Rostoker方法和Boltzmann输运方法计算了正交晶系$n$型和$p$型SnSe的电子能带结构、费米面和电子输运性质.该分析解释了温度对$Pnma$结构中晶体学参数的影响以及在$T_c\sim 807 $ K下向$CmCm$结构的相变。在$T_c$之前的结构中改变晶体学参数时，导带和价带发生了显著的变化，而相变主要导致带隙值的跳跃。在宽的温度（$15-900 $ K）和空穴（$p-$型）和电子（$n-$型）浓度（$10^{17}-10^{21}$ cm $^{-3}$）范围内计算了动力学参数张量（速度、有效质量）和由此产生的传输量张量（电导率$σ$、热电势$S$和功率因数PF）的对角分量。锡硒示出具有很强的各向异性的电子传输性能的两种类型的电荷导电性，如预期的层状结构。一般来说，$p$型的有效质量比$n$型的大.有趣的是，$p$型SnSe具有强烈的非抛物线色散关系，最高价带具有“布丁模”状形状。$σ$、$S$和PF张量的分析表明，层间电子传输有利于$n$型SnSe的热电性能，而该方向在$p$型SnSe中被阻断，其中面内传输是优选的。我们的研究结果预测，$n$型SnSe可能是比$p$型更好的热电材料.理论计算结果与单晶$p$ -SnSe的测量结果进行了比较，结果吻合较好.
2015-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a low-density filled-ice phase in nitrogen hydrate at high pressure
本研究结合中子衍射等技术绘制了高达16 GPa的氮水合物高压相图，发现了一种密度低于冰VII约30%的新型正交填充冰相NH-V，完善了对极端条件下氮水合物行为的理解。
2025-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room-temperature ferrimagnetism of anti-site-disordered Ca2MnOsO6
发现反位无序钙钛矿Ca 2 MnOsO 6具有室温亚铁磁性，Tc = 305 K。Ca 2 MnOsO 6晶体为正交晶系，空间群为Pnma，其中Mn和Os以相等的比例共享氧配位的八面体位置，但没有明显的有序排列。该材料是具有可变范围跳跃行为的电半导体。X射线吸收光谱证实了三价态的Mn和五价态的Os。X射线磁性圆二色性光谱表明Mn和Os的磁矩是反铁磁性排列的，从而将该材料分类为亚铁磁体，这与能带结构计算一致。令人感兴趣的是，Os的磁信号非常弱，并且观察到的总磁矩主要是由于Mn。Tc = 305 K在所谓的无序铁磁体（例如CaRu 1-xMnxO 3、SrRu 1-xCrxO 3和CaIr 1-xMnxO 3）的材料类别中是第二高的，因此，可以支持自旋电子氧化物的开发，其具有关于磁性离子的反位无序的宽松要求。
2020-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallicity versus Symmetry in Pt, Ni and Co-based Half Heusler Alloys: A First-principles Calculation
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了Pt、Ni和Co基半Heusler合金Pt $BC$、Ni $BC$和Co $BC$（$B$ = Cr、Mn和Fe; $C$ = Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、Se、In、Sn、Sb和Te）的几何、电子和磁性.我们计算了这些合金在各种晶体对称性，其中包括，（面心）立方$C1_{b}$（$F\bar{4}$ 3 m），正交（$Pnma$），以及六方（$P\bar{6}2m$和$P6_{3}/mmc$）结构的形成能。已经观察到，在这里研究的所有108种结构中，仅对18种材料观察到能量稳定的立方结构。这些合金主要具有高原子序数的$C$原子或$A$原子。我们还观察到，与具有来自IIIA族、IVA族和VA族的$C$原子的合金一起，还发现具有来自VIA族的$C$原子的合金大体上是能量稳定的。为了研究不同对称性的相对稳定性，以寻找上述每个系统各自的最低能量状态，以及找到基态的材料是否是半金属的，我们详细分析了形成能量和电子态密度。在此基础上，探讨了这些半Heusler合金中{ \it立方对称性}与{ \it半金属度}之间存在任何{ \it一一关系}的可能性。随后，我们预测了一些新的{ \it非立方}半Heusler合金的存在，这些合金在其中一个自旋通道处具有相当低的态密度和合理的{ \it在费米能级处的高自旋极化}
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Expanded stability of layered SnSe-PbSe alloys and evidence of displacive phase transformation from rocksalt in heteroepitaxial thin films
本研究通过分子束外延在GaAs上集成PbSnSe薄膜，扩展了层状结构稳定性并绕过混溶间隙，提供了位移相变证据，为利用其性质差异提供了可扩展途径。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci
"Wigner crystal" and "stripe" models for the magnetic and crystallographic superstructures of La0.333Ca0 .667MnO3
用高分辨同步辐射X射线衍射和中子粉末衍射研究了La0.333Ca0.667MnO3的晶体学（电荷有序）和磁性超结构。在反铁磁结构，这是使用非共线模型细化，晶格参数的a是三倍，c晶格参数是两倍的平均晶体学晶胞（Pnma设置）。低于电荷有序温度（TCO ~ 260 K）的晶体结构的特征在于正交ac平面中Jahn-Teller扭曲的Mn 3 + O 6八面体的dz 2轨道的有序性，以及X射线图案中超晶格峰的出现对应于a轴晶格参数的三倍。的超晶格峰的强度可以满意地占在网站中尽可能远的交流平面（“维格纳晶体”模型）和横向位移的Mn 4 + O 6八面体在c方向上的Mn 3+阳离子的排序方面。这些结果与最近提出的基于透射电子显微镜（TEM）数据的Mn 3 + O 6八面体以条纹图案（“条纹”模型）排列的模型不一致。特别是，没有观察到TEM显示的大的纵向条纹调制，这表明TEM数据可能不能代表大块样品。在“Wigner晶体”模型的框架内，从中子数据中精化了1.5K下的磁结构和160 K和1.5K下的电荷有序超结构。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
NaCo2(SeO3)2(OH): Competing Magnetic Ground States of a New Sawtooth Structure with 3d7 Co2+ Ions
虽然理论上早就知道某些磁性亚晶格通过竞争磁相互作用和量子效应产生了涌现物理学，但在真实材料中找到这样的配置通常具有很大的挑战性。在这里，我们报告的合成和表征的一种新的材料，NaCo 2（SeO 3）2（OH）的结晶与高度受挫的亚晶格的NaCo 2+链。采用低温水热法合成了NaCo2（SeO3）2（OH）单晶。X-射线单晶结构分析表明，该材料在Pnma（编号62）的正交空间群中结晶。它的晶体结构表现出由两个晶体学上不同的3d7 Co 2+位点（Co（1）和Co（2））组成的角共享等腰三角形的一维链。链沿b轴运行，并通过[SeO3]基团互连，形成介导超交换相互作用的三维结构。随温度变化的磁化强度数据显示，在11 K（T1）的铁磁（FM）转变，然后在约6 K（T2）的反铁磁（AFM）转变。中子粉末衍射测量表明，在T1 = 11 K时，只有Co（2）位磁性有序，沿b轴形成铁磁锯齿链。在T2 = 6 K以下，Co（1）和Co（2）位都以近似正交的构型排列，Co（1）位矩位于主链平面内，而Co（2）位矩倾斜于主链平面外.磁矩的倾斜导致沿平行于链方向的b轴的净铁磁分量。在ac平面上，有序矩得到了完全补偿。
2022-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and magnetic properties of spin-$1/2$ frustrated two-leg ladder compounds (C$_4$H$_{14}$N$_2$)Cu$_2X_6$ ($X$= Cl and Br)
本文合成了新型铜卤化物双 legs 梯状化合物并解析其结构，通过磁化率测量与理论计算证实其可用阻挫双腿梯模型描述，并发现两者在高温下仍保持强量子纠缠。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Temperature of the Spin-Reorientation Transition In HoFe1-xMnxO3 Orthoferrite Single Crystals
本文用光学浮区法生长 HoFe1-xMnxO3 单晶，结合 XRD、Mössbauer 谱和磁性测量，证明 Mn 取代可将自旋重取向温度由 60 K 提升至室温，并使转变由二级变为一级。
2023-07-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic structure evolution and magnetoelastic coupling across the spin reorientation transition in TmCrO3
本文利用磁化率、热容和中子粉末衍射系统研究了TmCrO3中自旋重取向转变，确定了磁对称性从Gamma2经混合态到P21'/c'的演化路径，并揭示了Tm亚晶格驱动转变及强磁弹耦合机制。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
