On the Elastic Anisotropy of the Entropy-Stabilized Oxide (Mg, Co, Ni, Cu, Zn)O
在本文中,我们研究了熵稳定的氧化物(Mg,Co,Ni,Cu,Zn)O的弹性性质,使用实验和第一性原理技术。我们的压痕模量的测量与广泛的晶体取向的熵稳定的氧化物的晶粒上显示了高度的弹性各向同性在环境条件下。第一性原理计算预测顺磁结构的轻度弹性各向异性,当系统被认为是非磁性的时,其减小。当反铁磁状态的CoO,CuO和NiO占在计算中,观察到的弹性各向异性略有增加,这表明磁有序和取向依赖的弹性性能之间的耦合。此外,局部结构的检查表明,各向同性是有利的,通过局部离子扭曲的铜和锌-由于他们的倾向,形成tenxite和纤锌矿相。综述了多元氧化物弹性性质与其组成二元氧化物弹性性质之间的关系。这些见解开辟了新的途径,控制各向同性的技术应用,通过调整组成和结构的熵稳定的氧化物或高熵化合物一般。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Effective elastic properties of planar SOFCs: A non-local dynamic homogenization approach
本文重点分析了平板型固体氧化物燃料电池(SOFC)器件的有效弹性特性。定义了一种理想的周期性多层复合材料(类SOFC),再现了多层SOFC器件的整体性能。采用非局部动力学均匀化方法,推导了该材料总弹性模量和惯性项的微涨落函数表达式。这些微涨落函数,然后获得解决细胞问题的有限元技术。研究了温度变化对燃料电池整体弹性和惯性性能的影响。类SOFC多层材料中的声波的色散关系推导出的整体常数的函数,并通过所提出的计算均匀化方法得到的结果进行了比较与严格的Floquet-Boch理论提供的。最后,温度和弹性性质的变化对布洛赫谱的影响进行了研究。
2014-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties governing the phase stability and elastic anisotropy of C14 and C15 Cr-Hf-Nb Laves phases
University of São Paulo(圣保罗大学);National Technological University of Lima South(利马南方国立技术大学)
利用密度泛函理论(DFT)研究Cr-Hf-Nb体系中C14和C15 Laves相的热力学稳定性、弹性各向异性和电子性质,发现费米能级附近XM2 M-M键的强反键行为是失稳的主要机制。
2026-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Ionic vs. van der Waals Layered Materials: Identification and Comparison of Elastic Anisotropy
在这项工作中,我们扩展了已知的层状化合物,包括离子层状材料,这是众所周知的超导,热电和电池应用。我们专注于ICSD中已知的三元化合物,通过扩展我们之前开发的用于识别范德华(vdW)分层结构的算法来筛选离子分层结构,从而识别了1,500多种离子分层化合物。由于VDW层状结构可以化学突变,形成离子层状结构,我们已经开发出一种方法,在结构上连接二元VDW三元离子层状材料。我们进行了深入的分析,这两类分层系统之间的相似性和差异,并评估层的几何形状和粘结强度之间的相互作用与弹性各向异性的研究。我们观察到了丰富多样的各向异性行为,其中分层方向本身并不是弹性各向异性的简单预测因子。我们的研究结果使发现新的层状材料,通过插入或脱嵌的vdW或离子层状系统,分别,以及奠定了基础,各向异性传输现象的研究,如声音传播或晶格热导率。
2018-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Competition between Surface Energy and Elastic Anisotropies in the Growth of Coherent Solid State Dendrites
提出了一种新的考虑弹性应变能影响的显微组织演化相场模型。通过将该模型映射到Echebarria等人(Phys Rev E,70:061604,2004)开发的最新模型上,研究了该模型的薄界面行为。利用这种薄界面分析,固态枝晶的生长与扩散界面模拟和相场和力学平衡方程求解在真实空间上的自适应网格。考察了表面能各向异性和弹性各向异性之间的形态竞争。二维模拟报告表明,固态树枝状结构经历了从表面为主的[10]生长方向的弹性驱动[11]生长方向的弹性各向异性,表面各向异性和过饱和度的变化的过渡。使用曲率和应变校正的平衡界面组成和线性稳定性理论计算的Mullins和Sekerka的各向同性沉淀物,占主导地位的生长形态进行预测。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Zener Pinning through Coherent Precipitates: A Phase Field Study
本文提出了一种新的相场模型来研究共格沉淀对基体晶界Zener钉扎的影响。该模型考虑了析出相和基体之间的失配应变以及它们之间的弹性不均匀性和各向异性。结果表明,弹性错配度、弹性不均匀性和弹性各向异性的增加会使析出相的粗化速率增加。增加沉淀物的粗化反过来又减少晶界的钉扎。因此,增加失配应变,弹性不均匀性和各向异性负面影响齐纳钉扎通过共格沉淀。研究表明,弹性各向异性导致了针状沉淀的产生。还表明,这些针状沉淀物在齐纳钉扎中不是非常有效。本研究提供了一个理解共格沉淀的影响,齐纳钉扎的基体晶界。
2018-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Elastic anisotropy and Surface Acoustic Wave propagation in CoFeB/Au multilayers: influence of thickness and light penetration depth
本文研究CoFeB/Au多层膜中磁性层厚度对表面声波传播和弹性各向异性的影响,通过布里渊光散射和有效介质建模揭示光穿透深度在调控声波与自旋波频率中的关键作用,为高性能声学与自旋电子器件设计提供依据。
2025-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Phonon mode softening and elastic properties of hafnium under pressure
用实验(拉曼散射)和理论(DFT)方法研究了压力对铪的带心光学声子模和弹性性质的影响。在0 ~ 67 GPa的压力范围内,发现E $_{2g}$模的声子频率存在反常依赖性。计算出的铪的电子结构在压力下表现出显着的变化,其具有明显的空间各向异性,类似于观察到的声子性质的各向异性。的弹性性能的压力,包括弹性张量,体积和剪切模量,泊松比和通用各向异性指数的计算过程中获得的组件的依赖关系具有特征的功能,指示发生的结构相变。
2018-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Elastic anisotropy in heterogeneous materials
本文针对异质材料弹性各向异性量化问题,提出一种基于有效弹性质的新方法,并验证了其适用于任意异质材料构型。
2025-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Planar array of self-assembled Ga$_{x}$Fe$_{4-x}$N nanocrystals in GaN: Magnetic anisotropy determined via ferromagnetic resonance
用铁磁共振方法研究了镶嵌在GAN基质中的$_{x}$ Fe $_{4-x}$ N纳米晶平面阵列的磁各向异性。采用X射线衍射和透射电子显微镜来确定纳米晶体的相和分布。的磁各向异性被发现主要是单轴的难磁化轴垂直于NC平面,并有一个很弱的面内六角对称。考虑到纳米晶体的形态,外延关系,应变效应和纳米之间的磁耦合的起源的磁各向异性进行了讨论。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shape anisotropy enhances the elasticity of colloidal gels through mechanisms that act multiplicatively
胶体的物理凝胶化产生弹性结构,其通常用于稳定多个行业中的复杂流体。然而,控制这些材料的弹性模量水平的能力受到控制其形成的被捕集的旋节线分解机制的普遍性的限制。我们表明,操纵颗粒形状可以产生非常大的变化,凝胶弹性相对于这种普遍的行为,这些变化是由一组独立的机制,作用倍增。建模表明,这种有效的产生的弹性是形状各向异性的凝胶网络的分层分形微观结构,有吸引力的粒子间对电位的各向异性,和体积的分形簇的紧凑性的综合影响的结果。研究结果表明,如何以及为什么可以利用颗粒各向异性产生弹性在超低胶体体积分数在这一类重要的软物质。
2021-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Equation of State, Stability, Anisotropy and Nonlinear Elasticity of Diamond-Cubic (ZB) Silicon by Phonon Imaging at High Pressure
金刚石砧盒中的实验声子成像被证明是一个足够的工具,以提取完整的一套弹性常数的单晶硅的ZB $\rightarrow β-$ Sn转变(10 GPa)。与通常所承认的相反,我们证明了应变能量密度的发展不能停止,对于硅,在包含三阶弹性常数的条款。非线性弹性,各向异性和压力引起的力学稳定性的立方硅结构的程度,从而重新审视和研究更详细。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Micro-strip ferromagnetic resonance study of strain-induced anisotropy in amorphous FeCuNbSiB film on flexible substrate
用微带铁磁共振技术研究了在Kapton衬底上沉积的FeCuNbSiB(Finemet)薄膜的磁各向异性。我们已经表明,基板的灵活性允许由压电致动器产生的弹性应变的良好传输。以下的共振场的角度依赖性,我们还证明了通过施加相对较小的电压的致动器控制膜的磁各向异性的可能性。此外,一个合适的模型,考虑到数字图像相关测量的有效弹性应变和布里渊光散射测量的有效弹性系数,允许推导磁致伸缩系数。发现后者是正的($(λ=16\times10^{-6}$),并且与通常报道的大块非晶FeCuNbSiB的值一致。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Elastic anisotropy and thermal properties of extended linear chain compounds MV$_2$Ga$_4$ (M = Sc, Zr, Hf) from ab-initio calculations
MV $_2$ Ga $_4$(M = Sc,Zr,Hf)化合物属于一类新兴的材料,其显示出不寻常的超导行为与晶体结构中的延伸线性链的独特组合。为了深入了解它的力学和热学性质,我们在密度泛函理论(DFT)的框架下进行了第一性原理电子结构计算。根据计算出的二阶弹性常数,我们系统地表明,扩展的线性钒链子结构确实会引起弹性和机械模量的各向异性状态。沿着线性钒链的高密度的价电子和传导电子导致线性压缩系数、杨氏模量和剪切模量的方向依赖性。几个伸长方向的泊松比也受到扩展的V链的存在下,极大地影响。如果伸长是沿着V链,则所有化合物在垂直于它的方向上表现出{几乎}相同的泊松比,进一步突出了V链对机械性能的重要性。此外,基于我们的结果,我们讨论了弹性各向异性对化合物超导性能的可能影响。最后,利用Debye-Grüneisen近似,我们计算的热性质与超导临界温度以上的低温热容实验数据吻合得很好.
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling Extreme Anisotropy in Elastic Structured Media
周期性结构可以被设计成在对称点处观察到的独特性质,例如零群速度、狄拉克锥和鞍点;从色散表面的直接读数中识别这些以及相关模式的性质并不简单,特别是在三维或当几个色散表面在布里渊区折回时的高频下。最近提出的渐近高频均匀化理论应用于一个具有挑战性的时域实验与弹性波在钉扎金属板。一个狭窄的高频光谱区域的有效介质张量显着切换从正定到不定的预测实验证实,一个小的脉冲载波的频率偏移的结果在两种不同类型的高度各向异性模式。基本的有效方程反映了这种行为,其形式从椭圆形变为双曲线形,说明了可用的高度波浪控制以及简单有效的预测模型的重要性。
2016-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Exponential equilibration by slow cooling in the planar random-anisotropy magnet: experiments and simulations
DyAs(0.35)V(0.65)O4中交错磁化平衡的中子测量与平面随机各向异性磁体中自旋动力学的蒙特卡罗模拟进行了比较。模拟结果与观察到的显著弛豫现象一致:当快速冷却到低温时,没有观察到磁有序,但是当以小的步骤冷却时,出现有序的磁矩,发现其在通过和低于转变温度的温度下随时间呈指数平衡。与其他随机系统中自旋的冻结相反,即使在最低温度下,该系统中弛豫的时间尺度也不会显著增加。
2008-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Elastic, electronic, thermodynamic and transport properties of XOsSi (X=Nb, Ta) superconductors: A first-principles exploration
采用第一性原理计算研究了最近报道的两种锇基超导体XOsSi(X=Nb,Ta)的弹性、电子、热力学、输运和超导性质。首次计算了XOsSi的弹性常数和弹性模量。体积模量、杨氏模量和剪切模量的计算值均大于组分混合规则的平均值。NbOsSi和TaOsSi这两种化合物被发现是相对硬的材料,在性质上是弹性稳定的和可延展的。所获得的定向体积模量和剪切各向异性因子表明,两种化合物具有较高的弹性各向异性。剪切各向异性因子显示出比这些化合物的各向异性百分比更高的弹性各向异性。德拜温度和体积模量随压力增加而增加,但随温度降低,这与金属的情况相同。TaOsSi的磁化率符合居里定律,而NaOsSi由于其离域磁矩和电子比热与温度的线性关系稍有偏离而不符合居里定律。计算得到的XOsSi化合物的能带结构显示出金属性质。在这两种情况下,d轨道对总态密度都有主要贡献。较小的电子-声子耦合常数意味着XOsSi(X=Nb,Ta)是弱耦合超导体。
2017-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Valley Anisotropy in Elastic Metamaterials
谷作为一种新的自由度,在基础科学和应用科学中提出了谷电子学。谷态的弹性类似物是通过模拟二维材料或光子谷晶体的对称结构而提出的。然而,不对称的山谷建设仍然没有完成。在这里,我们提出了谷各向异性通过引入非对称设计的弹性超材料。弹性谷超材料是由生物激发的硬螺旋和软材料组成。谷的各向异性拓扑性质被证实的Berry曲率的非对称分布。我们展示了Berry曲率在幅度和符号上的高可调性,这是由我们的各向异性谷超材料实现的。最后,我们演示了谷拓扑绝缘体的创建,并显示依赖于工作频率的横向弹性波的拓扑保护的传播。所提出的弹性谷超材料的拓扑特性为更好地理解谷拓扑和创建由附加谷自由度实现的新型拓扑绝缘体铺平了道路。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Planar 2-D Cracks And Inclusions In Elastic Media
断裂的电学模拟,如熔丝网络模型,得到了广泛的研究。然而,电问题和弹性问题之间的“类比”很少明确建立。此外,熔丝网络是连续断裂问题的离散近似。它很少,如果有的话,表明离散近似确实接近其连续极限。我们直接建立这两种对应关系。
2016-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ab initio calculations of the structural, electronic and elastic properties of the MZN2 (M=Be, Mg; Z=C, Si) chalcopyrite semiconductors
用第一性原理方法研究了四种黄铜矿结构的三元半导体(BeCN 2,BeSiN 2,MgCN 2和MgSiN 2)。计算了其结构、电子、光学和弹性性质。所有这些材料被发现是间接带隙半导体,与计算的带隙范围从3.46 eV到3.88 eV。比较这些化合物中化学键的共价性/离子性程度。通过计算介电函数ε的实部和虚部,证明了四元晶体光学性质的各向异性。这些材料的弹性性能的各向异性进行了分析,通过绘制的杨氏模量和它们的二维截面的三维依赖性。它还表明(至少,定性),存在光学和弹性各向异性之间的相关性:最光学各向异性MgSiN 2也是最弹性各向异性材料在所考虑的组。高硬度(体积模量高达300 GPa)与大的带隙一起可能导致这些化合物的新的潜在应用。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Interface Energy Anisotropy on the Solid-state Instability in Ni-based Superalloy: A Multiscale Study
School for Engineering of Matter, Transport and Energy, Arizona State University(亚利桑那州立大学物质、运输与能源工程学院)
该研究开发了将DFT计算的界面能各向异性纳入介观相场模拟的多尺度框架,揭示其可改变镍基高温合金析出相形貌演化并抑制不稳定性,为高温合金微观结构设计提供了新途径。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Deformation of a planar ferromagnetic elastic ribbon
本文研究平面铁磁弹性薄带中磁化与变形的耦合,推导主导阶磁能和总能量的平衡方程,分析多类边界条件下的解与稳定性,并通过与 Euler 弹性杆比较揭示磁效应。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.AP
Elastic anisotropy of lizardite at subduction zone conditions
俯冲带通过板块俯冲将水输送到地球内部深处。绢云母矿物是超镁铁橄榄岩的主要水化产物,在大多数俯冲带中都很丰富。它们的高温弹性特征,特别是它们的各向异性,将有助于我们更好地估计地幔蛇纹化和地球深部水循环的程度。蛇纹石的低温多晶型物利蛇纹石在冷俯冲板块的P-T条件下(<260 ° C,2GPa)是稳定的,其高温弹性仍然未知。本文报道了利蛇纹石在俯冲带P-T条件下的从头算弹性和声波速度。我们的静态结果与以前的研究一致。它的高温速度远高于以前的实验为基础的利蛇纹石估计与温石棉,但更接近叶蛇纹石的速度。利蛇纹石的弹性各向异性比叶蛇纹石大得多,可以更好地解释在汤加等一些冷板中观察到的大剪切波分裂。
2022-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.geo-ph
High-pressure elastic properties of GeO2 polymorphs up to 120 GPa
IIT Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Princeton University(普林斯顿大学)
利用密度泛函理论计算系统研究了四种GeO2多晶型物在高达120 GPa下的弹性质,结合朗道理论揭示金红石型到CaCl2型转变的弹性软化机制,并发现转变附近弹性波各向异性显著增强。
2026-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Auxetic properties and anisotropy of elastic material constants of 2D crystalline media
研究了所有二维对称系统的杨氏模量E、剪切模量G和泊松比的各向异性。简单的必要条件和充分条件,其弹性顺应性推导出,以确定如果这些晶体是完全拉胀,非拉胀和拉胀。特别注意的是二维晶体的二次对称。所有机械稳定的二次晶体的特征在于三个参数属于一个棱镜与稳定三角形的基础。建立了二次材料完全拉胀、非拉胀和拉胀的稳定三角形区域。所有类型的斜对称和矩形对称的晶体的拉胀性质的例子。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Standardized compliance matrixes for general anisotropic materials and a simple measure of anisotropy degree based on shear-extension coupling coefficient
一般各向异性材料的柔度矩阵通常是在任意选取的坐标系中表示的,这给识别独立的弹性材料常数和比较不同材料的弹性性能带来了混乱或不便。本文建立了一个唯一的基于最大刚度方向的标准化柔度矩阵,并给出了18个独立的弹性材料常数。在寻找最大刚度方向的过程中,从理论分析和实例中发现,拉伸刚度各向同性的材料并不一定具有各向同性的弹性。因此,最大和最小抗拉刚度之间的比率不是各向异性程度的正确度量。另外,一个简单而正确的措施的各向异性程度的基础上最大的剪切拉伸耦合系数在所有方向上提出。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientation-Resolved Nanoindentation of Single Crystal Ti-15Mo: Inverted Elastic Anisotropy and Yield-Onset Behavior Beyond Simple CRSS Predictions
Yale University(耶鲁大学);Charles University(查理大学);University of Tennessee(田纳西大学)
结合EBSD与纳米压痕,研究单晶Ti-15Mo的纳米力学各向异性,发现其弹性各向异性反演、屈服起始取向依赖且无法被简单CRSS/施密德因子模型复现,残留热ω相或为关键因素。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Elastic anisotropy of 1,3,5-Triamino-2,4,6-Trinitrobenzene as a function of temperature and pressure: A Molecular Dynamics study
采用经典分子动力学模拟计算了三斜晶系化合物1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)在不同温度和压力条件下的状态方程及其二阶等温弹性张量.类似于以前的金刚石砧室实验的流体静压力施加在[0,66] GPa的范围内,温度选择在100和900 K之间,结合最新版本的全原子全柔性分子力场。采用广义胡克定律拟合柯西应力-线性应变曲线计算等温弹性常数。沿着等压路径,TATB单晶刚度被发现经历线性软化,在高压下不太明显,同时保持其弹性各向异性。另一方面,沿等温路径,观察到的弹性常数的非线性增加,各向异性显着降低。为了对TATB单晶的力学行为进行精确的介观建模,我们提供了P,V,T状态方程和压力-温度依赖的非线性弹性的“准备插入式”分析公式。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effects of elastic heterogeneity and anisotropy on the morphology of self-assembled epitaxial quantum dots
外延自组装量子点(SAQD)是技术和基础利益,但其可靠的制造仍然提出了一个技术挑战。为了更好地理解外延自组装量子点(SAQD)的形成、形态和有序性,必须有一个精确的模型,以帮助进一步的实验和预测SAQD形成的趋势。SAQD的形成是由于弹性失配应变的失稳效应,但大多数SAQD形成的解析模型和一些数值模型要么假设弹性均匀各向异性膜-衬底系统,要么假设弹性非均匀各向同性系统。在这项工作中,我们执行完整的薄膜-衬底弹性计算。然后,我们将弹性计算到一个随机线性增长模型。我们发现,使用均匀的弹性可以导致误差的弹性能量密度高达26%,并为典型的建模参数导致的误差约11%的平均点间距的估计值。我们还量化了弹性异质性对SAQD阶估计的影响,并证实了以前的发现,通过在临界膜高度附近生长膜来增强阶的可能性。
2008-02-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Single-crystal elastic moduli, anisotropy and the B1-B2 phase transition of NaCl at high pressures: Experiment vs. ab-initio calculations
利用时域布里渊散射(TDBS)和密度泛函理论(DFT),在41 GPa下对NaCl的单晶弹性模量Cij和B1-B2相变进行了实验研究。因此,我们在很大程度上扩展了测量Cij和固体弹性各向异性的压力范围,包括高压B2相NaCl-B2的第一个实验数据。与NaCl-B2相反,NaCl-B1表现出强烈的压力各向异性。使用不同的先进的DFT泛函得到的理论值进行了比较,我们的测量,但没有人可以令人满意地再现我们的实验数据,氯化钠-B1和氯化钠-B2的同时。对于所有可用的DFT结果的主要剪切模量和各向异性,偏差变得明显时,压缩程度显着增加。对于具有相同B1型结构和类似键合的其他立方固体,例如CaO、MgO或(Mg 1-x,Fex)O,也可以识别出类似的偏差。实验结果还表明,NaCl及上述化合物的B1-B2相变符合玻恩稳定性判据C44(P)- P > 0。
2022-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Transition between planar and wrinkled regions in uniaxially stretched thin elastic film
研究了单轴拉伸弹性薄膜从平坦区到褶皱区的转变。我们建立了一个模型变分问题,并研究了它的基态能量。使用已知的缩放边界的最小能量,最小能量可以写为最小的基本(凸)松弛问题加上一个项,它在膜的厚度线性增长。我们表明,在消失厚度的限制,前因子的标度律的原问题可以通过最小化简单的标量约束变分问题。
2014-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math.AP
Anisotropy in magnetoelastic effects of YCo5
本文建立单轴铁磁体磁弹性效应理论,结合YCo5实验与电子结构计算,揭示其磁致伸缩各向异性、c33弹性反常及不可忽略的磁弹性磁各向异性能。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci
ElATools: A tool for analyzing anisotropic elastic properties of the 2D and 3D materials
我们介绍了一种计算方法和一个用户友好的代码与基于终端的图形用户界面(GUI),名为ElATools,开发分析机械和各向异性弹性性能。ElATools可以轻松分析二维(2D)和三维(3D)晶体系统的二阶弹性刚度张量。它计算和显示的主要力学性能,包括体积模量,杨氏模量,剪切模量,硬度,p波模量,通用各向异性指数,Chung-Buessem各向异性指数,对数欧几里德各向异性参数,柯西压力,泊松比,和Pugh的比率,使用三个平均方案的Voigt,Reuss和Hill。它包括来自Materials Project的在线和离线数据库,其中包含3D材料的13,000多个弹性刚度常数。该程序支持著名计算代码IRelast、IRelast 2D、ElaStic和AELAS的输出文件。集成了四种类型的绘图和可视化工具,可方便地与GNUPLOT、XMGRACE、view 3dscene和plotly库进行接口,提供对结果的即时后处理。它可以有效地识别异常的力学性能,如负线性压缩系数,负泊松比,和高度各向异性的弹性模量在2D和3D材料,这是设计和开发高性能的纳米机电设备的中心属性。六个案例研究选定的材料系统,即ZnAu $_2$(CN)$_4$,铬B $_2$,$δ$ -磷烯,Pd $_2$ O $_6$ Se $_2$单层,和GaAs,和一组假设的系统与立方对称性,以证明描述和预测能力的ElATools…
2021-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Elastic anisotropy and Poisson's ratio of solid helium under pressure
本文用密度泛函理论在广义梯度近似下($30$ TPa以下)和对+三重半经验势(100 GPa以下)计算了六方晶系固态氦的弹性模量、弹性各向异性系数、声速和泊松比。零点振动已经在德拜近似中处理,假设$^4$ He同位素(我们排除了在非常低的压力下的量子晶体区域的考虑)。这两种方法给出了一个合理的协议与现有的实验数据。我们的计算预测显着的弹性各向异性氦($\triangle P \approx 1.14$,$\triangle S_1 \approx 1.7$,$\triangle S_2 \approx 0.93$在低压)。在三帕斯卡的压力下,氦变得更加弹性各向同性。在金属化点处,弹性模量$C_S$中存在尖锐特征,其是相对于$c/a$比率的等容变化的刚度。这与先前在金属化点处获得的$c/a$比率的急剧最小值有关。我们的计算证实了先前测量的泊松比随压力增加而减小。这不是量子效应,因为当我们忽略零点振动时,得到了与压力效应相同的符号。在TPa压力下,泊松比达到理论金属化点处的$0.31$值($V_{mol}=0.228$ cm $^3$ /mol,$p=17.48$ TPa)和30 TPa处的$0.29$。对于$p=0$,我们预测了$0.38$的泊松比,这与低- $p$ -低- $T$的实验数据非常一致.
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Planar spin-transfer device with a dynamic polarizer
在平面纳米磁性器件中,通过大的易面磁各向异性,例如通过薄膜中的形状各向异性,磁化方向保持接近给定平面。在这种情况下,磁化有效地显示了面内动态,其描述仅需要一个角度。此外,即使对于小的吉尔伯特阻尼值,运动也可能变得过阻尼。我们推导了自旋转移力矩存在下的有效面内动力学方程。在过阻尼制度实现的简化允许研究系统与几个动态磁件(“自由层”)。观察到从具有静态偏振器的自旋转移装置到具有两个等效磁体的装置的过渡。当磁体之间的尺寸差小于临界值时,该装置不表现出切换,而是直接进入"风车"进动状态。
2007-05-03 cond-mat.mtrl-sci
The influence of anisotropy on the evolution of interfacial morphologies in directional solidification: A phase-field study
通过调节界面能、曲率和速度,各向异性在界面过程和传输过程之间的相互作用中起着重要作用,决定了凝固结构。本文通过定量相场模型,研究了各向异性对定向凝固界面形貌演化的影响。为了代表不同的界面各向异性,执行具有不同的择优晶体取向的凝固过程。系统地讨论了各向异性对形貌演化的影响。在平面生长阶段,界面各向异性对输运过程和形貌演化没有影响。在平面失稳的起始时刻,各向异性通过调整界面刚度决定了详细的演化。在平面胞状转变阶段,由于各向异性的影响,界面曲率从θ0=0°减小到θ0=40°。因此,界面前的溶质浓度从θ0=0°增加到θ0=40°,而界面的瞬时速度从θ0=0°减小到θ0=40°。在准稳态阶段,各向异性决定了一次枝晶的生长方向和尖端速度,以及侧枝的开始。
2022-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Short-range magnetic order and planar anisotropy in the topological ferrimagnet Mn3Si2Te6
本文通过全中子散射和极化中子粉末衍射结合磁对分布函数分析,揭示了拓扑亚铁磁体Mn3Si2Te6在远高于长程磁转变温度之上存在受挫三聚体短程磁序,并定量证实其自旋具有强面内各向异性。
2025-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Elastic and structural anisotropy in silica thin films for gravitational-wave detectors
Università di Perugia(佩鲁贾大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部);Università di Genova(热那亚大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova(意大利国家核物理研究所热那亚分部);CNR - Istituto di Fotonica e Nanotecnologie (IFN)(国家研究委员会光子学与纳米技术研究所);Università di Padova(帕多瓦大学);Université de Lyon(里昂大学);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);Università di Camerino(卡梅里诺大学)
研究通过布拉格光散射证明硅氧化物薄膜存在各向异性,热处理可降低热噪声,为未来涂层设计提供关键见解。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anisotropic Elastic Model for Short DNA Loops
利用能量最小化方法,在忽略熵效应的情况下,研究了弯曲各向异性对平面DNA环的影响。我们发现,各向异性的结果在多边形形状的循环和各向异性的增加,使边缘尖锐。计算这种环的能量可以让我们找到有效的持久长度作为硬刚度和软刚度的几何平均值,这与无约束长DNA的调和平均值有很大的不同。
2008-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft q-bio.BM
Dynamics of elastically strained islands in presence of an anisotropic surface energy
用解析和数值方法研究了应变半导体岛的平衡解和粗化动力学。我们建立了一个分析模型来研究表面能各向异性对岛状结构动力学粗化的影响。我们提出了一个简单的模型来解释这种各向异性对粗化时间的影响。我们发现,各向异性减缓粗化。这种效果是合理的,使用一个准解析描述的岛屿配置文件。
2017-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Twinning induced by elastic anisotropy in FCC crystals
本文提出基于弹性各向异性理论和宏观能量视角的模型,预测FCC晶体中离散孪晶的临界分切应力,发现沿<112>方向施加剪切应力可促进孪晶形核,为准确预测孪晶条件提供指导。
2024-01-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phononic crystals with planar defects
本文研究了球形散射体声子晶体中的平面缺陷效应。它示出,一个平面的杂质球引入振动模式的弹性场本地化在这个平面上的频率范围内的频率间隙的纯声子晶体;这些显示为尖锐的共振在透射率的弹性波入射在平板上的晶体。杂质平面沿给定方向的周期性排列产生窄杂质带,其宽度取决于这些带在纯晶体的频率间隙内的位置以及杂质平面之间的间隔。我们展示了如何轻微偏离周期性(一个杂质平面是不同的,从休息)显着降低了透射率的弹性波入射在平板上的晶体。
2000-05-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Generalizing odd elasticity theory to odd thermoelasticity for planar materials
本文将奇数弹性理论推广到空间非均匀的奇数热弹性,建立三种热传导模型下的控制方程,发现应力不变性等价类,并揭示温度对膨胀波和剪切波的影响及奇数修正。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropic suppression of hyperuniformity of elastic systems in media with planar disorder
无序超均匀材料由于其独特的物理性质而引起人们的关注。在这些系统中,大规模的密度波动被强烈抑制,就像在完美的晶体中一样,即使系统可以像液体一样无序。然而,超均匀性可能受到不同类型的淬火无序的影响,这些无序可避免地存在于成分成核的主体介质中。在这里,我们使用涡旋物质在超导体作为一个模型的弹性系统,研究如何平面相关的障碍影响,否则超均匀结构成核的样品与薄弱点无序。缺陷平面以各向异性的方式抑制超均匀性:虽然在缺陷的横向方向上,长波长密度波动是非零的,但在纵向方向上,它们较小,并且系统最终可以恢复足够厚的样品的超均匀性。我们的研究结果强调,需要考虑的性质的混乱和厚度依赖的尺寸交叉在寻找新的超均匀材料。
2022-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Stability of a strongly anisotropic thin epitaxial film in a wetting interaction with elastic substrate
由Levine等人的Phys.Rev.B75,205312(2007)导出的长波表面扰动的线性色散关系被扩展为包括具有可变各向异性强度(从弱到强,使得在相应的Wulff形状上出现尖角和稍微弯曲的小平面)的平滑表面能各向异性函数。通过详细的参数研究表明,润湿相互作用和强各向异性的组合,甚至润湿相互作用单独导致复杂的线性稳定性特征的应变和非应变膜。PACS:68.55.J,膜的形态学; 81.15.Aa,膜生长的理论和模型; 81.16.Dn,自组装。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.AO
Nonlinear Mechanical Response of DNA due to Anisotropic Bending Elasticity
考虑到由双螺旋结构引起的弯曲刚度的各向异性,研究了短DNA片段对弯曲的响应。它示出的各向异性引入一个有效的非线性扭曲弯曲耦合,可以导致形成扭结和调制的曲率和/或扭曲,这取决于弹性常数和所施加的偏转角的值。调制的典型波长,或相邻扭结之间的距离被发现是由DNA间距的一半。
2002-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft q-bio.BM
The anisotropy of granular materials
本文用分子动力学模拟研究了各向异性对二维多边形堆积试样弹塑性响应的影响。我们显示了织物系数之间的相关性,表征颗粒骨架的各向异性,和弹性响应的各向异性。我们还研究了剪切引起的各向异性的子网络的滑动接触。这种各向异性解释了颗粒介质塑性形变的某些特征。
2004-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci