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Enregistrement W4414114010 · doi:10.1038/s41427-025-00617-4

Optical properties of RCd3P3 (R: Ce or La) compounds: insulator–metal transition induced by displacement of atoms in the unit cell

2025· article· en· W4414114010 sur OpenAlex
Jaekyung Jang, Yu‐Seong Seo, Jeonghun Lee, Eundeok Mun, Jungseek Hwang

Pourquoi ce travail est dans la base

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affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
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Notice bibliographique

RevueNPG Asia Materials · 2025
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueRare-earth and actinide compounds
Établissements canadiensMcMaster UniversitySimon Fraser University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research ChairsNational Research FoundationNational Research Foundation of KoreaCanada Foundation for Innovation
Mots-clésElectronic structureSemiconductorFermi levelGround stateMetalPhononCharge (physics)Displacement (psychology)Spectroscopy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We examined the electronic structures and optical properties of single crystals of RCd3P3 (R = Ce or La). Our first-principles analysis indicates that CeCd3P3 and LaCd3P3 exhibit semiconductor characteristics with narrow energy gaps of ~0.51 and 0.70 eV, respectively. Notably, a slight displacement of the Cd and P atoms within the unit cell significantly transforms the electronic structure from insulating to metallic state. Optical spectroscopy of both compounds reveals a metallic state with a low charge carrier density, suggesting a finite density of states at the Fermi level. A comparison between the theoretical electronic structures and experimental optical properties elucidates the observed metallic behavior. Additionally, the notable modification of the infrared-active phonons strongly indicates a structural phase transition in these compounds. Our findings also suggest that CeCd3P3 serves as a suitable platform for investigating the photoinduced Kondo effect due to its metallic ground state with limited charge carriers. This study explores the unique properties of certain materials called RCd3P3 compounds, which have a special arrangement of atoms that can lead to interesting electronic behaviors. Researchers used a combination of experiments and theoretical calculations to investigate these compounds. They grew single crystals of the materials and measured their optical properties at various temperatures. They also performed detailed calculations to predict how the atoms in the material might move and affect its electronic properties. The key finding is that small changes in the positions of certain atoms (Cd1 and P1) can cause the material to switch between acting like a metal and a semiconductor. This behavior is linked to a structural phase transition, where the arrangement of atoms changes slightly. Researchers conclude that understanding these transitions could help in designing new materials with specific electronic properties. This summary was initially drafted using artificial intelligence, then revised and fact-checked by the author. Broadband optical spectroscopy is used to obtain optical spectra of RCd₃P₃ (R: Ce or La), which exhibit a Fermi-liquid behavior with a very low charge carrier density. Notably, our first-principles calculations suggest that subtle displacements of Cd1 and P1 atoms within the unit cell can induce a semiconductor-to-metal transition, emphasizing the sensitivity of electronic structures to atomic positioning. The temperature-dependent anomalies of infrared-active phonons suggest a structural phase transition in these compounds. Our findings will offer a fundamental understanding of structural distortions leading to electronic transitions, which may be relevant for broader applications in correlated electron systems.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,353

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,252
Écart entre enseignants0,234 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle