Domain Walls and Defects in Ferroelectric Inorganic Halide Perovskites CsGeX$_3$ (X = Cl, Br, I)
NTNU - Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文利用密度泛函理论研究铁电钙钛矿 CsGeX$_3$ 的畴壁与点缺陷相互作用，发现缺陷对畴壁亲和性弱、畴壁迁移能垒低且不被钉扎，表明其适合低能耗高频开关应用，但难以实现导电畴壁。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Accelerated Inorganic Electrides Discovery by Generative Models and Hierarchical Screening
University of North Carolina at Charlotte（北卡罗来纳大学夏洛特分校）；North Carolina Battery Complexity, Autonomous Vehicle and Electrification (BATT CAVE) Research Center（北卡罗来纳电池复杂性、自动驾驶与电气化（BATT CAVE）研究中心）
本文提出结合物理原理和扩散生成的材料发现框架，系统筛选出1510种二元和6654种三元化合物，发现264种新的电子富集化合物，包括13种热力学稳定的电荷化合物。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Data mining and accelerated electronic structure theory as a tool in the search for new functional materials
数据挖掘是一种公认的预测工具，在各种领域，从生物信息学和药物设计到晶体结构预测。在本研究中，电子结构的实现已经与无机晶体结构数据库的结构数据相结合，以产生约22，000种无机化合物的高加速电子结构计算结果。它示出了如何在数据库上采用的数据挖掘算法可以识别新的功能材料与所需的材料特性，从而在136个新的材料与潜在的电离辐射探测器材料的预测。介绍了自动化从头算方法背后的方法，将结果制成表格，并在互联网网站http://gurka.fysik.uu.se/ESP/（参考文献1）上提供了完整数据库的版本。
2008-08-15 cond-mat.mtrl-sci
A geometric basis for materials families in inorganic solids
Cornell University（康奈尔大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过分析Materials Project中92维元素组成空间的形成能凸包，发现其可被一个仅含七个面的多面体近似捕获，每个面对应一类具有相似化学势的材料家族，并无需重新训练即可复现缺陷能和元素空间相关性趋势。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Self-regulation mechanism for charged point defects in hybrid halide perovskites
混合卤化物钙钛矿如甲基铵碘化铅（CH3NH3PbI3）尽管在低温下从溶液中处理，但仍表现出异常低的游离载流子浓度。我们证明，通过量子力学计算，这种现象的起源是一个流行的离子在电子无序的化学计量材料。肖特基缺陷形成提供了一种通过带电点缺陷的离子补偿来自调节载流子浓度的机制。在室温下，平衡电荷空位浓度预计超过0.4%。这种行为违背了无机半导体的既定缺陷惯例，对光伏性能有影响。
2014-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin Coherence and Spin Relaxation in Hybrid Organic-Inorganic Lead and Mixed Lead-Tin Perovskites
本研究利用时间分辨法拉第旋转光谱，系统探究两种杂化有机-无机铅基及铅锡混合钙钛矿的自旋动力学特性，测得目前同类材料中最高的电子朗德g因子，揭示温度对g因子的影响机制，为其自旋电子学应用奠定基础。
2023-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Accelerated Carrier Recombination by Grain Boundary/Edge Defects in MBE Grown Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMD）中的缺陷-载流子相互作用对载流子弛豫动力学和载流子输运起着重要作用，决定着电子器件的性能。利用飞秒激光时间分辨光谱技术研究了分子束外延生长的MoTe 2和MoSe 2中晶界/边缘缺陷对光激发载流子超快动力学的影响。我们发现，与剥离样品相比，分子束外延生长样品中的载流子复合速率加快了约50倍。我们将这种显著的差异归因于MBE生长样品中存在丰富的晶界/边缘缺陷，这些缺陷可以作为光激发载流子的有效复合中心。我们还观察到相干声学声子剥离和MBE生长的MoTe 2，表明在这种材料中的强电子-声子耦合。我们测量的声速与以前报道的理论计算结果符合得很好。研究结果为确定TMD材料的载流子寿命和声速等基本参数提供了参考，揭示了未被发现的晶界/边缘缺陷的载流子复合效应，为TMD材料的缺陷工程提供了理论依据。
2018-01-07 cond-mat.mtrl-sci
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
II-VI Organic-Inorganic Hybrid Nanostructures with Greatly Enhanced Optoelectronic Properties, Perfectly Ordered Structures, and Over 15-Year Shelf Stability
有机-无机杂化物可以提供从其无机组分无法获得的材料性质。然而，它们通常不太稳定和无序。在实际电子设备的预期寿命内，对混合材料的长期稳定性研究几乎不存在。在大多数纳米结构组装中普遍存在的无序是量子相干性的突出对手。一类完全有序的II-VI族杂化纳米结构具有许多不寻常的性质和潜在的应用。在这里，使用原型结构ZnTe（en）0.5 - a混合超晶格，并应用一系列光学、结构、表面、热和电学表征技术结合密度泛函理论计算，我们对晶体质量、结构退化、电子、光学、和传输性能的样品从超过15岁的最近合成的。研究结果表明，它们不仅在宏观和微观尺度上表现出极高的结晶度，可与高质量的二元半导体相媲美;与无机成分相比，材料性能大大增强;而且，其中一些超过15年的材料在结构和性能方面仍然与新鲜制造的材料一样好。这项研究揭示了（1）在复杂的有机-无机混合结构或人造超晶格中可以实现的结构完美程度，提出了一种非传统的策略来制造具有突变界面的周期性堆叠异质结构;以及（2）混合材料的稳定性如何受到其内在属性（主要是形成能）和外在因素（如表面和缺陷）的不同影响。
2021-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Limit of Heat Transfer in Inorganic Crystals with Deep Learning
该研究利用深度学习加速晶体结构预测和第一性原理计算，系统探索了无机晶体的热导率极限，确认diamond为热导率上限，并发现20多种超越silicon的新型高热导率晶体，如半导体TaN和金属化合物MnV。
2025-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Compound Defects in Halide Perovskites: A First-Principles Study of CsPbI$_3$
晶格缺陷影响卤化物钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。而简单的点缺陷，即，原子空位和空位，已经被非常详细地研究，在这里，我们集中于在晶体生长条件下更可能形成的化合物缺陷，例如化合物空位或空位和反位。通过第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，我们确定了原型无机钙钛矿CsPbI $_3$中最突出的缺陷。我们发现，在室温下的平衡条件下，反位的Pb取代Cs形式的浓度相比，最突出的点缺陷，而其他化合物的缺陷是可以忽略不计的。然而，在非平衡热和操作条件下，其他复合物也变得与点缺陷一样重要。这些是Cs取代的Pb反位，以及在较小程度上，PbI $_2$或CsPbI $_3$单元的化合物空位，以及I取代的Cs反位。这些复合缺陷只导致浅的或非活性的载流子陷阱，这证明了卤化物钙钛矿的电子稳定性。在准费米能级非常接近价带的工作条件下，可以形成更深的陷阱。
2022-09-07 cond-mat.mtrl-sci
From Femtoseconds to Gigaseconds: The SolDeg Platform for the Performance Degradation Analysis of Silicon Heterojunction Solar Cells
异质结Si太阳能电池表现出显著的性能退化。我们开发了SolDeg平台来模拟这种退化，因为随着时间的推移，热激活会产生电子缺陷。首先，使用基于机器学习的高斯近似势，进行分子动力学模拟以创建a-Si/c-Si堆叠。其次，我们用集束爆炸机制造了震惊的集束。第三，分析冲击的团簇，以确定它们中的哪些支持电子缺陷。第四，确定了控制这些电子缺陷产生的能垒的分布。第五，发展了一种加速蒙特卡罗方法来模拟热激活的时间依赖的缺陷产生跨越障碍。我们的主要结论如下。(1)通过缺陷产生的a-Si/c-Si叠层的退化由宽分布的能垒控制。(2)我们开发了SolDeg平台来跟踪这种宽势垒分布中缺陷产生的微观动力学，并确定了从飞秒到千兆秒的时间依赖性缺陷密度$N(t)$，时间上超过24个数量级。(3)我们已经表明，拉伸指数的解析形式可以成功地描述缺陷产生$N(t)$。(4)我们发现，相对而言，$V_\mathrm{oc}$在第一年以0.2%/年的速度降解，随着时间的推移而减缓。(5)我们开发了时间对应曲线来校准和验证太阳能电池的加速测试。我们发现了一个令人信服的简单的比例关系之间的加速和正常的时间$t_\mathrm{accelerated} \propto t_\mathrm{normal}^{0.85}$。(6)我们对a-Si：H/c-Si叠层中的缺陷产生进行了实验研究。我们发现在早期有一个相对较高的降解速率，在…
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional transition metal dichalcogenides under electron irradiation: defect production and doping
使用第一性原理原子模拟，我们研究了原子薄层的过渡金属二硫属化物（TMDs）-一类新的二维无机材料具有独特的电子性能-电子辐照的响应。我们计算了21种不同化合物中原子的位移阈值能量，并估计了产生缺陷所需的相应电子能量。对于具有代表性的结构的二硫化钼，我们进行了高分辨率的透射电子显微镜实验，并验证我们的理论预测，通过观察暴露于80 keV的电子束下的空位形成。我们进一步表明，可以通过用杂质原子填充由电子束产生的空位来掺杂TMD。因此，我们的研究结果不仅揭示了一个系统的辐射响应与降维，但也提出了新的途径工程的电子结构的TMD。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ratiometric fluorescent sensing of pyrophosphate with sp$^{3}$-functionalized single-walled carbon nanotubes
本研究开发了基于sp³功能化单壁碳纳米管的近红外比率荧光探针，利用Cu²⁺的荧光猝灭及焦磷酸的逆转效应，可在宽浓度范围定量检测焦磷酸，适用于细胞裂解液检测与PCR进程监测，为碳纳米管生物传感器设计提供了新思路。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Doubly Metastable Synthesis for Accelerated Quantum Materials Discovery
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Cornell University（康奈尔大学）；Toho University（东海大学）
本研究开发了结合扩散与外延的双亚稳合成法，实验发现其可扩大亚稳合成窗口，稳定出三种与数据库结构不兼容的新相，有望加速量子材料发现。
2026-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Self-optimized construction of transition rate matrices from accelerated atomistic simulations with Bayesian uncertainty quantification
提出了一种从温度加速分子动力学轨道建立大规模跃迁速率矩阵的大规模并行方法。贝叶斯马尔可夫模型分析用于估计在已知状态空间中的预期停留时间，为更高尺度的模拟方案（如动力学Monte Carlo或簇动力学）提供关键的不确定性量化。估计器还用于优化进行探索的位置和飞行中的温度加速程度，给出了探索复杂系统的状态空间的自主的最优过程。该方法进行了测试，对完全可解的模型，并用于探讨铁中C15间隙缺陷的动力学。我们的不确定性量化方案允许在几秒钟的时间尺度上对这些缺陷的演变进行精确建模。
2018-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Hydrogen defects as probes of band alignment in metal-organic frameworks
Center for Computationally Assisted Science and Technology & Department of Physics, North Dakota State University（北达科他州立大学计算辅助科学与技术中心及物理系）
提出利用氢缺陷作为探针，通过定义有效缺陷能级作为电荷中性水平，实现金属有机框架能带结构的绝对能量对齐，并与实验一致。
2026-03-21 cond-mat.mtrl-sci
AGAPI-Agents: An Open-Access Agentic AI Platform for Accelerated Materials Design on AtomGPT.org
Johns Hopkins University（约翰霍普金斯大学）；West Virginia University（西弗吉尼亚大学）
研究智能代理人工智能系统中工具访问对预测准确性的影响，核心方法是构建AGAPI平台整合多种模型与工具，主要贡献是明确其在材料设计中能提高精度、展示多步骤工作流程且证实工具在特定情况下不可或缺。
2026-07-09 cond-mat.mtrl-sci cs.AI
Universal Stability of Ga Split Vacancies across α-, β-, and κ-Ga2O3 Polymorphs: A Machine-Learning Accelerated Study
School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学数学与物理学院）；European Theoretical Spectroscopy Facility（欧洲理论光谱设施）
通过机器学习势加速发现非局域缺陷重构，结合HSE06杂化密度泛函精确计算，发现分裂空位是β、α和κ相Ga2O3多晶型中基态空位，且比简单空位更稳定，而Hf和Si施主效率受分裂空位补偿限制，贫氧生长是抑制缺陷实现高n型电导的普适条件。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
GPU-Accelerated Solution of the Bethe-Salpeter Equation for Large and Heterogeneous Systems
提出一种GPU加速的大规模并行Bethe-Salpeter方程求解方法，通过密度矩阵微扰理论和低秩分解优化计算，并扩展至数千GPU，成功应用于千原子级缺陷系统的激发能与对称性破缺研究。
2024-11-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
ELAS3D-Xtal: An OpenMP-accelerated crystal elasticity solver with automated experiment-driven microstructure generation
University of Michigan（密歇根大学）
ELAS3D-Xtal是一种基于OpenMP加速的晶体弹性求解器，结合自动实验驱动微结构生成，用于高效计算多晶体弹性场及缺陷力学分析。
2026-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Identifying Split Vacancy Defects with Machine-Learned Foundation Models and Electrostatics
本文提出一种结合几何分析、静电能量与基础机器学习模型的分层筛选方法，用于高效识别固态化合物中的分裂空位缺陷，并在Materials Project数据库中发现了数千种此前未知的低能量构型。
2025-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Accelerated dynamics with the dynamical activation-relaxation technique
许多原子系统的动力学是由发生在一个时间尺度上的激活事件控制的，与热振动相关联的时间尺度相比，这个时间尺度要长。这通常将感兴趣的问题置于标准模拟方法（例如分子动力学）的范围之外。我们在这里提出了一种算法，动态激活-松弛技术（DART），它减缓了热振动，同时保持不变的激活过程，构成了长时间的动态。作为一个例子，我们表明，它是可能的，以大大加快在一个1000个原子的c-Si细胞在很宽的温度范围内的自缺陷的动力学。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
First-Principles Study of the Electronic and Magnetic Properties of Defects in Carbon Nanostructures
理解石墨烯纳米结构的磁性有助于未来的自旋电子学应用。已知这些磁特性主要取决于缺陷的存在。在这里，我们回顾了我们最近的理论研究，使用密度泛函计算的两种类型的缺陷在碳纳米结构：取代掺杂与过渡金属，和sp $^3$型缺陷与有机和无机分子的共价官能化。我们专注于这些缺陷，因为它们可以用来在石墨烯基材料中产生和控制磁性。我们的主要结果总结如下：i）取代金属杂质是完全理解使用的模型的基础上的金属原子的$d$状态和与未重构的D $_{3h}$碳空位的缺陷能级之间的杂化。我们确定了三种不同的制度，与占领不同的杂交水平，这决定了这种类型的掺杂获得的磁性能; ii）1.0 $μ_B$的自旋矩总是诱导化学功能化时，一个分子化学吸附在石墨烯层通过一个单一的C-C（或其他弱极性）共价键。吸附物之间的磁耦合显示了一个关键的依赖于亚晶格吸附网站。这种效应类似于H吸附，然而，具有普遍性; iii）可以使用应变来控制替代金属杂质的自旋矩。特别是，我们表明，虽然镍替代是非磁性的平面和无应变的石墨烯，这些缺陷的磁性可以通过施加单轴应变或曲率的石墨烯层激活。这些结果为石墨烯及相关材料中缺陷诱导磁性的形成和控制提供了关键信息。
2013-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accelerated atomistic simulation study on the stability and mobility of carbon tri-interstitial cluster in cubic SiC
采用动力学活化弛豫技术结合经验势和基于从头算的爬像轻推弹性带方法，对立方SiC中最稳定的碳三间隙团簇的迁移和旋转路径进行了广泛的研究.我们的研究揭示了最稳定的集群迁移，旋转和解离的最低能量障碍的路径。基于计算的跃迁势垒，讨论了最稳定团簇的动力学性质，包括它的迁移率、不同温度下的旋转行为以及对高温退火的稳定性。除了基本的见解，我们的研究提供了一种方法，用于调查技术上重要的材料中的其他扩展缺陷。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci
The road to accuracy: machine-learning-accelerated silicon ab initio simulations
从头算模拟能够提供在纳米尺度下材料行为的详细信息。然而，模拟实验相关的情况通常是计算密集型的。使用诸如密度泛函理论（DFT）和机器学习的从头算方法之间的混合方法，可以构建新的模型，其保持量子准确性，同时计算速度快了几个数量级。本文讨论了两个例子。第一个是计算寻找低能量的替代缺陷复合物在硅。第二个是从头算水平分子动力学模拟的深度学习势的构建。后者被应用于再现0 K状态方程和高温热膨胀的Si使用相同的模型。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Crystal Structure Generation with Autoregressive Large Language Modeling
提出基于CIF自回归大语言模型的CrystaLLM方法，通过文本生成无机晶体结构并结合形成能预测与蒙特卡洛树搜索优化，加速材料科学发现。
2024-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles
金刚石和六方氮化硼中的顺磁缺陷具有独特的自旋和光学特性，使它们成为原型固态量子比特。尽管这些自旋量子比特的相干性受到自旋-声子弛豫的严重限制，但对这一过程的全面理解尚未实现。在这里，我们应用从头算自旋动力学模拟这个问题，并定量再现实验的自旋弛豫时间和自旋相干时间的温度依赖性。我们表明，低频的零场分裂的双声子调制负责自旋弛豫和退相干，并指出在2维材料的振动的性质作为其较短的相干时间的罪魁祸首。这些结果为固态顺磁缺陷中自旋-声子退相干提供了一种新的解释，为正确解释实验结果提供了一种新的策略，并为加速设计新的自旋量子比特铺平了道路。
2023-02-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
What Happens at Surfaces and Grain Boundaries of Halide Perovskites: Insights from Reactive Molecular Dynamics Simulations of CsPbI$_{3}$
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究通过反应分子动力学模拟探讨了卤化物钙钛矿表面和晶界缺陷对稳定性的影响，发现表面降解机制及晶界对稳定性的调节作用。
2022-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Lithium Metal Penetration Induced by Electrodeposition through Solid Electrolytes: Example in Single-Crystal Li6La3ZrTaO12 Garnet
固体电解质被认为是使用锂金属作为负电极的可再充电电池中的潜在使能组分，从而可以安全地获得比当今锂离子电池可获得的更高的能量密度。为此，固体电解质必须能够抑制形态不稳定性，所述形态不稳定性导致较差的库仑效率，并且在最坏的情况下导致内部短路。在这项工作中，锂电沉积实验进行使用单晶Li6La3ZrTaO 12石榴石作为固体电解质层，以调查的因素，确定是否发生锂渗透通过脆性无机固体电解质。在这些单晶中，排除了晶界作为锂金属传播的可能路径。然而，维氏显微压痕用于引入已知尺寸的尖锐表面缺陷。使用operando光学显微镜，发现锂金属渗透有时在这些受控的表面缺陷处开始，并且当存在不同尺寸的多个凹痕时，优先从最大的缺陷传播。然而，第二类缺陷被认为是同样或更重要的。在表面集电器的周边，增强的电沉积电流密度导致锂金属填充的裂纹开始并生长至穿透，即使当大的维氏缺陷非常接近时。模拟的实验配置的电场浓度，它表明，在字段中的增强因子5可以很容易地发生在10微米的集电器的不连续性，我们解释为电化学机械应力的起源导致故障。这样的场放大可以确定超临界表面缺陷在电沉积期间支配锂金属传播的位置，从而压倒其他地方存在的较大缺陷。
2018-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Prescreening Point Defects in Semiconductors With Machine Learning
Linköping University（林雪平大学）
本研究探索物理引导的机器学习模型，用于预筛选半导体点缺陷，预测形成能和零声子线，在4H-SiC上实现较低误差，可加速高通量表征流程。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Ab initio study of the structure and properties of amorphous silicon hydride from accelerated molecular dynamics simulations
本文结合加速分子动力学与第一性原理计算，系统研究了不同氢浓度下非晶硅氢化物的结构与电子性质，构建了2600多个无配位缺陷且带隙纯净的结构模型，并与多种实验数据进行了对比验证。
2023-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Interstitialcy-based reordering kinetics of Ni$_3$Al precipitates in irradiated Ni-based super alloys
中子辐照往往通过其产生的热尖峰的作用促进有序合金中的无序，同时引入点缺陷和缺陷簇。当它们迁移时，这些点缺陷将促进合金的重新排序，对抗辐射诱导的无序。本文采用经典分子动力学和高度并行加速取样方法研究了Ni $_3$ Al在自间隙原子（SIA）扩散作用下的重排动力学。通过原子模拟监测序参量和势能，我们发现SIA在Ni $_3$ Al中起着重排序剂的作用。引入了基于重排序动力学的平均场速率理论模型，该模型再现了模拟数据，并预测了在低至500 K的温度下的重排序。
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Point defect avalanches mediate grain boundary diffusion
多晶材料中的晶界扩散是一种具有重要意义的物理现象。虽然加速（“短路“）沿GB的原子输运已经知道了几十年，目前的GB扩散的原子水平的理解仍然很差。实验可以测量GB扩散系数的数值，但提供的基本机制的信息很少。以前的原子模拟集中在相对较低的温度时，GB结构是有序的或相对较高的温度时，它是高度无序的。在这里，我们报告的分子动力学模拟的GB扩散中温，这是最相关的应用。这项工作的一个令人惊讶的结果是观察到强烈的间歇性GB扩散行为和其强大的系统尺寸依赖性在以前的工作中看不到。我们表明，这两种效应起源于一个间歇性的，雪崩式产生的点缺陷引起自发爆发的GB扩散率介导的高度合作的原子重排。我们确定了雪崩的长度和时间尺度，并将其形成与部分无序系统中的动态异质性现象联系起来。我们的研究结果具有重大意义，未来的计算机模拟GB扩散和质量输运的纳米尺度材料。
2022-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Sorption Molecular Dynamics of Point Defects in 2D Materials with a Machine Learning Potential
Linköping University（林雪平大学）
本研究验证机器学习原子间势MACE可低成本复现DFT的二维材料缺陷吸附趋势，其驱动的分子动力学可作为缺陷研究的高通量预筛选工具。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Accelerating point defect photo-emission calculations with machine learning interatomic potentials
本文提出利用通用机器学习原子间势替代DFT计算声子模式，以从头算精度加速光致发光光谱计算，速度提升超一个数量级，并在791个色心及分子发射体上验证了高精度，为缺陷材料高通量筛选铺路。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.comp-ph
ADAPT: Lightweight, Long-Range Machine Learning Force Fields Without Graphs
Department of Computer Science, Rice University（计算机科学系，里士大学）；Rice Advanced Materials Institute, Rice University（里士大学先进材料研究所）；Department of Materials Science and Nanoengineering, Rice University（材料科学与纳米工程系，里士大学）；Thayer School of Engineering, Dartmouth College（达特茅斯学院泰勒工程学院）；Department of Computer Sciences, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校计算机科学系）
针对点缺陷模拟中图神经网络力场的过平滑和长程交互不足问题，提出ADAPT模型，采用坐标空间直接表示和Transformer编码器，在硅缺陷数据集上显著降低力与能量预测误差并大幅减少计算成本。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci cs.LG math.OC
Atomic origin for hydrogenation promoted bulk oxygen vacancies removal in vanadium dioxide
氧空位（VO）是金属氧化物材料中常见的一种点缺陷，对材料的物理和化学性能有重要影响。为了获得化学计量的氧化物晶体，预先存在的VO总是通过在空气或氧气气氛中的高温下仔细的后退火处理来去除。但是，由于VO迁移的高能垒，退火条件难以控制，抑制了体相VO的去除。本文以VO 2-δ晶体薄膜为模型体系，采用可控氢掺杂辅助的交替退火处理方法，实现了在较低温度下有效去除VO 2-δ晶体中VO缺陷。这是由于氢化加速了VO 2-δ晶体中氧空位的恢复。理论计算表明，H掺杂诱导的电子容易在VO 2-δ薄膜中的氧缺陷周围聚集，这有利于VO的扩散，从而使其更容易被去除。该方法有望应用于其他金属氧化物的氧相关的点缺陷控制。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical stability and multifunctional properties of Ni2+/Pr3+ co-doped CsPbCl3 perovskite: insights from first-principles lattice dynamics and carrier transport
University of West Bohemia, New Technologies – Research Centre（西波希米亚大学，新技术研究中心）
研究Ni2+/Pr3+共掺杂对CsPbCl3钙钛矿结构稳定性及光学电子性能的影响，通过第一性原理计算揭示掺杂对晶格动力学、载流子输运及光学性质的调控机制。
2026-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Modern Solid Electrolytes for All-Solid-State Batteries: Materials Chemistry, Structure, and Transport
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文综述了无机固态电解质的结构-性质关系，探讨了氧化物、硫化物和卤化物三大类材料的结构特征与传输机制，强调了框架拓扑、缺陷化学和局部阴离子灵活性对离子传导的影响。
2026-04-19 cond-mat.mtrl-sci
