Giant inelastic tunneling in epitaxial graphene mediated by localized states
用原子分辨扫描隧道显微镜和光谱研究了纳米尺度石墨烯片及其与SiC（0001）界面层的局域电子结构。石墨烯/SiC系统界面层的局域态对石墨烯的电子结构有重要影响。非弹性隧穿的巨大增强，达到总隧穿电流的50%，已被观察到在纳米尺寸的石墨烯单层缺陷包围的局域态。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Facile Strategy for the Growth of High-Quality Tungsten Disulfide Crystals Mediated by Oxygen-Deficient Oxide Precursors
化学气相沉积（CVD）已被确立为用于大规模合成过渡金属二硫属化物（例如二硫化钨（WS 2））的通用路线。然而，前体组合物对CVD工艺的效率的作用在很大程度上仍然是未知的，有待探索。在这里，我们采用脉冲激光沉积（PLD）在两个阶段的过程中，调整氧化钨（WO 3-x）前体中的氧含量，并证明了氧空位的存在下，在前体膜导致更容易转换从WO 3-x到WS 2。使用基于从头计算密度泛函理论（DFT）计算和实验的联合研究，我们解开，在WO 3-x的氧空位可以作为壁龛，通过硫原子进入晶格，并可能促进WS 2晶体的有效生长。通过单独调节前驱体的化学计量比，WS 2的光致发光发射可以大大增强，而WS 2域的尺寸显著增加。原子分辨率扫描透射电子显微镜（STEM）显示，钨空位是占主导地位的本征缺陷的单层和双层WS 2。此外，我们的数据表明，双层WS 2中的晶界出现在AA'和AB-取向的晶体合并后，而湍流静莫尔图案起源于底部和底层之间形成明显的晶界。原子分辨率的图像显示局部应变积累双层WS 2由于复杂的晶界的竞争效应。我们的研究提供了一种手段来调整前体组合物，以控制横向生长的TMD，同时揭示了不同的途径形成的双层WS 2的晶界的见解。
2022-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Strain-mediated metal-insulator transition in epitaxial ultra-thin films of NdNiO3
我们分别在SrTiO $_3$（001）和$_{3}$（001）上，采用拉应变和压应变的逐层生长方式，制备了NdNiO $_{3}$超薄膜。结合X射线衍射，温度依赖的电阻率，和软X射线吸收光谱已被应用于阐明样品的电子和结构特性。在相反的散装NdNiO $_{3}$，金属-绝缘体的过渡下的压缩应变被发现是完全淬火，而过渡下的拉伸应变，虽然修改的散装行为。
2010-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth of Epitaxial Tungsten Nanorods
采用简单的气相沉积技术制备了WO3一维纳米结构。在大气中，在相对较低的温度（550 1 C）下，将WO3升华，升华物种在500 1 C下凝聚在云母衬底上。在云母表面外延生长单晶纳米棒，其生长轴分别沿[0 1 0]和（0 0 1）方向。提出了一种以一维四方钨青铜为前驱体的生长过程。
2005-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Chemical-etch-assisted growth of epitaxial zinc oxide
我们使用实时光谱偏振观测的生长和由此衍生的化学模型，开发一种方法，生长致密，二维氧化锌外延蓝宝石上的金属有机化学气相沉积。在气相中形成的颗粒状氧化锌有利地用作沉积源。我们的实时数据提供了明确的证据表明：需要种子层;沉积不需要的ZnO部分;但这些部分可以通过在短时间内的净沉积和蚀刻之间循环来去除。沉积和蚀刻之间的过渡发生在锌前体浓度仅相差13%的情况下。通过考虑所涉及的化学过程来理解这些过程。
2009-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Morphology Characterization of Argon-Mediated Epitaxial Graphene on C-face SiC
使用氩气介导的生长工艺在4 H-和6 H-SiC的C面上生长外延石墨烯层。生长温度和压力的变化被发现显着影响的层的形态特性。在生长过程中氩气的存在减缓了C面上石墨烯形成的速率，并导致观察到孤岛。岛和连续膜的形貌的相似性表明，岛形核和聚结是C面石墨烯的生长机制。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Evidence of Crystal-Field-Mediated Anisotropic Orbital Rashba Effect in Epitaxial Ru/FM Heterostructure
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
研究针对轨道Rashba纹理控制难题，在Ru/铁磁异质结构中证实晶体场介导的各向异性轨道Rashba效应，明确界面晶体场相干性对轨道力矩的关键作用，为轨道力矩调控提供新途径。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Template Mediated Formation of Colloidal Two-Dimensional Tin Telluride Nanosheets and the Role of the Ligands
我们报道了在非极性溶剂中通过前驱体热注入法胶态合成二维SnTe纳米片。在反应过程中，形成了一个重要的中间体-Sn-模板，其限定了SnTe的受限生长。这种“片状”结构给出了第一个证据，可能的2D形态形成之前的阴离子前体注入（TOP-Te）。此外，我们探讨了每个配体在反应过程中的作用。因此，我们解释的形成和形态演变的二维SnTe纳米结构从机制的角度来看，以及在分子尺度上的每个配体的作用。配体之间的相互作用为实现尺寸和形状可调的稳定低维SnTe纳米材料提供了必要条件。
2023-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Grain-boundary-mediated kinetic arrest in graphite-to-diamond transformation
University of Oxford（牛津大学）
研究石墨向金刚石转变在HPHT下的变异性，通过分子动力学模拟发现前驱体晶粒结构控制转变途径，晶界影响成核与生长，确定结构异质性为控制参数，前驱体结晶度可调控转变途径。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Colloidal Tin Sulfide Nanosheets: Formation Mechanism, Ligand-mediated Shape Tuning and Photo-detection
硫化锡（II）（SnS）胶体材料作为具有窄带隙的层状半导体，正在成为毒性更大的金属硫属化物（PbS、PbSe、CdS、CdSe）的潜在替代物，用于各种应用，例如电子和光电子器件。我们描述了一种新的和简单的途径来生产胶体SnS纳米片具有大的横向尺寸和可控的厚度，以及单晶。纳米片的合成是通过使用乙酸锡（II）作为锡前体来实现的，而不是有害的前体如双[双（三甲基甲硅烷基）氨基]锡（II）和涉及卤素的前体如氯化锡，这限制了大规模生产。通过改变配体油酸和三辛基膦，我们成功地调整了横向尺寸从150至约500 nm和厚度从24至29 nm的正方形纳米片和横向尺寸从230至1680 nm和高度从16至50 nm的六边形纳米片之间的形态。这两种形状的形成机制进行了深入的研究，这也支持DFT模拟。光电测量显示其相对高的电导率，对光具有显著的敏感性，这在光开关、光传感和光伏应用方面也是有希望的，这也是由于其降低的毒性。
2018-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Step Growth and Meandering in a Precursor-Mediated Epitaxy with Anisotropic Attachment Kinetics and Terrace Diffusion
在Burton-Cabrera-Frank（BCF）型模型中，对晶体表面上孤立的原子级台阶的生长进行了台阶曲折不稳定性分析。它是假设的增长是持续的分子前体沉积在一个平台上，并分解成原子成分，这两个过程都明确建模。一个强非线性演化偏微分方程的形状的步骤是在长波限制，而不假设振幅小，这个方程可以转化为对流Cahn-Hilliard型偏微分方程的步骤斜率。曲流作为前体扩散率和前体和吸附原子的解吸率的函数进行了研究。确定了几个重要的功能，如：中断粗化，“小面”聚束，和横向漂移的阶梯扰动（一个行波）时，梯田扩散是各向异性的。非线性漂移引入了一个步骤曲折的演变，这导致在一个显着的振荡的步骤速度，曲折幅度和横向长度尺度的稳定状态后出现的粗化被中断的混乱。这些特征的平均值也受到漂移的强烈影响。保留字：外延晶体生长;阶跃流;曲流不稳定性;分子前体;各向异性扩散;非线性偏微分方程模型;对流Cahn-Hilliard方程
2015-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Epitaxial growth of Bi$_2$Pt$_2$O$_7$ pyrochlore
某些烧绿石氧化物是碱性介质中最好的氧催化剂之一。因此，探索这些材料的外延膜具有重要的基础和技术意义。不幸的是，由于难以将前体材料中的铂金属氧化成Pt $^{4+}$，尚未实现最有前途的焦磷酸盐之一Bi $_2$ Pt $_2$ O $_7$的直接膜生长。在这项工作中，为了诱导氧化的铂，我们退火的脉冲激光沉积薄膜组成的外延$δ$ -Bi $_2$ O $_3$和共沉积，比较无序的铂。我们目前的同步辐射X射线衍射结果表明，退火薄膜的第一外延晶体的Bi $_2$ Pt $_2$ O $_7$。我们还可视化的烧绿石结构，通过扫描透射电子显微镜，并观察到有序的阳离子空位在富铋膜，但不是在富铂膜。$δ$ -Bi $_2$ O $_3$和Bi $_2$ Pt $_2$ O $_7$结构之间的相似性似乎有利于烧绿石的形成。这些结果为合成新型烧绿石薄膜氧催化剂提供了一条新的途径。
2014-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Argon assisted chemical vapor deposition of CrO$_2$: an efficient process leading to high quality epitaxial films
以CrO $_3$为铬源，氧气或氩气为载气，采用化学气相沉积（CVD）法在（110）和（100）TiO $_2$金红石单晶衬底上生长了CrO $_2$薄膜，并对薄膜的结构、微结构和磁性进行了比较研究。我们的研究结果表明，氩气载气下的生长导致高品质的CrO $_2$外延层的结构和磁性能类似于那些使用更标准的氧载气。此外，我们解释了更大的磁性观察到的（110）取向的薄膜在其微观结构，特别是最高的应变和边缘粗糙度的建筑结构的CrO $_2$外延层，这是解决的衬底晶体取向。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition of Epitaxial Chromium Nitride Thin Films
Uppsala University（乌普萨拉大学）；AB Sandvik Coromant（桑维克科拉曼特有限公司）
本研究通过热CVD法成功制备了无碳无氯的取向CrN薄膜，其导电性能与PVD法相当，为缺陷工程和合金化提供了新途径。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Kinetics and Parameters of Epitaxial Monolayered Continuous large area Molybdenum disulfide Growth
通过化学气相沉积（CVD）生长具有所需形态的大微晶连续单层材料如二硫化钼（MoS $_2$）仍然是一个挑战。在CVD中，各种因素如生长温度、前体和衬底性质的复杂相互作用决定了所生长的MoS $_2$单层的结晶度、微晶尺寸和覆盖面积。在目前的工作中，我们报告的三氧化钼（MoO $_3$），硫，和载气流量对成核和单层生长的重量分数的作用。发现MoO $_3$重量分数的浓度控制自引晶过程并决定影响形貌和覆盖面积的成核位点的密度。100 sccm氩气的载气流导致具有较低覆盖面积（70%）的大微晶连续膜，而150 sccm的流速导致具有减小的微晶尺寸的92%覆盖面积。通过系统地改变实验参数，我们建立了适合于光电子器件的大晶粒原子级薄MoS $_2$的生长配方。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
The (3$\times$3)-SiC-($\bar{1}\bar{1}\bar{1}$) Reconstruction: Atomic Structure of the Graphene Precursor Surface from a Large-Scale First-Principles Structure Search
碳化硅（SiC）是用于大规模、高质量外延石墨烯的生长和操作的优良衬底。在碳面（（$\bar{1}\bar{1}\bar{1}$）或$(000\bar{1}$）面，取决于多型体）上，石墨烯生长的开始与几种竞争表面相的形成交织在一起，其中（3 $\times$ 3）前体相被怀疑阻碍石墨烯的受控、近平衡生长的开始。尽管经过了二十多年的研究，这个阶段的精确原子结构仍然不清楚。基于包含范德华效应的密度泛函理论，从{ \it ab initio}随机结构搜索出发，提出了（3 $\times$ 3）-SiC-（$\bar{1}\bar{1}\bar{1}$）重构的新模型.该结构由一个简单的图案的五个硅吸附原子在桥接和顶部的位置上的底层，C-终止的衬底层，留下一个C原子每（3 $\times$ 3）单电池形式上不饱和。模拟的扫描隧道显微镜（STM）的图像与先前报道的实验STM图像非常一致。
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci
High growth rate 4H-SiC epitaxial growth using dichlorosilane in a hot-wall CVD reactor
在垂直热壁化学气相沉积系统中，在（0001）80离轴衬底上以高速生长了厚的、高质量的4 H-SiC外延层。我们讨论了使用二氯硅烷作为Si-前体4 H-SiC外延生长，因为它提供了最直接的分解途径到SiCl 2，这是氯化化学中的主要生长物种。通过限制氢蚀刻速率直到系统在期望的生长温度下平衡来获得镜面表面形态。生长膜的RMS粗糙度范围为0.5-2.0 nm，具有非常少的形态缺陷（胡萝卜、三角形缺陷等）。同时能够实现30-100 \mum /hr的生长速率，比大多数常规生长高5-15倍。在很宽的C/Si比范围内观察到位置竞争外延，记录的掺杂浓度<1 × 1014 cm-3。X-射线摇摆曲线表明，外延层的结晶度高，与观察到的线宽为7.8 arcsec窄，而微波光电导衰减（\muPCD）测量表明，这些薄膜具有高注入（双极）载流子寿命在2 \mus的范围内。
2010-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of Boron Carbide on 4H-SiC
本文提出两步CVD法在4H-SiC上外延生长单晶碳化硼，先硼化再高温沉积，获得台阶流形貌的单晶薄膜，并揭示了非晶层转化及瞬态SiB x /Si微晶的生长机制。
2023-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Selective epitaxial growth of GaAs on Ge by MOCVD
我们有选择地生长薄外延GaAs薄膜的Ge衬底上的援助的200 nm的薄SiO2掩模层。选择性生长的结构具有从1 μ m宽到1 × 1mm 2的大面积的横向尺寸。在Ge衬底上生长GaAs的标准生长程序的生长揭示了掩模区域上的GaAs成核的有限量和由III族前体在掩模区域上和气相中的扩散引起的强负载效应。生长压力的降低抑制了GaAs在掩模区域上的成核，并强烈地降低了负载效应，但有利于在GaAs中产生反相畴。一个优化的生长过程，包括在高压下生长的13 nm薄的成核层，然后通过低压生长的GaAs。这种优化的生长过程抑制了GaAs在掩模区域上的成核，并且是减少加载效应和抑制GaAs中的反相畴生长之间的良好折衷。X射线衍射和光致发光测量表明选择性生长层的良好的微观特性。
2007-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Growth of strontium ruthenate films by hybrid molecular beam epitaxy
我们报告的外延Sr2RuO4薄膜的生长使用混合分子束外延的方法，其中含有RuO4的挥发性前体用于供应钌和氧。前体的使用克服了在使用元素金属源的传统MBE中遇到的许多问题。得到纯相的Sr2RuO4外延薄膜。在高衬底温度下，生长过程中观察到的反射高能电子衍射强度振荡的逐层模式。薄膜具有高的结构质量，如X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微镜所示。该方法应适用于其他复杂的含钌氧化物的生长，开辟了机会，以调查托管丰富的异国情调的基态的薄膜。
2017-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel growth mechanism of epitaxial graphene on metals
石墨烯是一种由$sp^2$键合的碳原子组成的六方片，具有非凡的性质，在未来的纳米电子应用中具有巨大的前景。不幸的是，石墨的微机械裂解和化学剥离的流行制备方法不容易按比例放大用于应用目的。外延石墨烯提供了一种有吸引力的替代方案，尽管存在许多挑战，尤其是缺乏对石墨烯复杂原子组装动力学的理解。在这里，我们提出了一个简单的速率理论的外延石墨烯生长在紧密堆积的金属表面。基于最近的低能电子衍射显微镜实验（LEEM）\cite{loginova09}，我们的理论假设，石墨烯岛的生长主要是通过添加五个原子团簇，而不仅仅是通过捕获扩散的碳原子。通过适当选择动力学参数，我们的理论产生了与时间相关的碳吸附原子密度，与测量数据定量一致。在成核开始时，这种吸附原子密度的温度依赖性使我们预测，石墨烯生长的最小稳定前体是由六个五原子簇组成的固定岛。我们的研究结果为更详细的模拟提供了一个起点，这将为大规模生产外延石墨烯的发展战略提供重要的投入。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovering atomistic pathways for supply of metal atoms to graphene surface from methyl-based precursors
概念上的2D III族氮化物和氧化物（例如，2D InN和2D InO）在具有石墨烯的异质结构中已经通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）实现。MOCVD被认为是制造已建立的半导体材料的核心，并被认为是在2D极限的新兴半导体材料的进步。MOCVD的定义特征是使用金属有机前体，例如三甲基铟、三甲基镓和三甲基铝，其含有（强）金属-碳键。在原子尺度上调节MOCVD工艺的机制在很大程度上是未知的。在这里，我们采用密度泛函分子动力学-占范德华相互作用-找到负责三甲基铟（TMIn）前体在气相中的解离反应途径，以及在顶层和零层石墨烯。模拟揭示了与氢分子的碰撞，分子内或表面介导的质子转移，以及直接TMIn/石墨烯反应如何辅助TMIn转化，这最终能够在石墨烯上递送In单体或InH和CH 3 In admolecules。所呈现的结果还显示了TMIn/H2在石墨烯上或在气相中的反应如何导致甲烷、乙烷、丙烷、乙烯烃和原子氢的形成。这项工作为理解原子尺度上的薄膜成核和嵌入机制以及克服技术中2D材料和石墨烯异质结构集成的挑战提供了知识。
2022-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Engineering magnetic anisotropy and the surface of epitaxial Fe films using ion beam erosion; unveiling self-assembly and tunability
本研究通过离子束刻蚀调控MgO(001)上外延超薄Fe膜的表面结构与磁各向异性，诱导出可逆的单轴各向异性及(2x2)表面重构，为自组装现象探索提供了新途径。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen-mediated CVD epitaxy of Graphene on SiC: growth mechanism and atomic configuration
尽管大量文献集中于通过化学气相沉积（CVD）在6 H-SiC（0001）上生长石墨烯（Gr），但一些重要问题尚未解决，并且Gr的全晶片规模外延仍然具有挑战性，阻碍了微电子学中的应用。通过这项研究，我们阐明了产生两种不同类型的Gr域共存的通用机制，其比例可以通过调节H2流速来仔细控制。对于第一次，我们表明，Gr的生长使用CVD下H2/Ar流量进行两个阶段。首先，氢上的独立外延石墨烯（H-Gr）的成核发生，然后H原子最终从台阶边缘或缺陷解吸。当H2流量低于临界值时，这导致在6 H-SiC（0001）上形成（6 × 6）Gr畴。H-解吸的前沿与H2的还原成比例地进行。使用一个强大的和通用的X射线光电子能谱学（XPS）分析，我们现实地量化的H-Gr和（6 × 6）Gr域的Gr膜在任何实验条件下合成的比例。扫描隧道显微镜支持XPS测量。从这些结果我们可以推断，H-辅助CVD生长Gr这里开发的是一个独特的方法来生长完全独立的H-Gr相反的方法，包括H-嵌入下面的外延Gr的缓冲层。这些结果是至关重要的Gr/SiC（0001）在纳米电子学中的未来应用，提供了基础的使用Gr作为范德瓦尔斯同质和异质外延的最佳模板层。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci
A hybrid pulsed laser deposition approach to grow thin films of chalcogenides
提出混合脉冲激光沉积方法，利用有机硫前驱体解决蒸气压不匹配问题，成功生长多种高质量硫属化物薄膜并改善结晶度与粗糙度，为硫化物薄膜技术应用开辟新机会。
2023-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Defect-Mediated Phase Engineering of 2D Ag at the Graphene/SiC Interface
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Max-Planck-Institut für Festkörperforschung（马克斯·普朗克固体研究所）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of Münster（明斯特大学）；Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik（保罗·德鲁德固体电子学研究所）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Juniata College（朱尼阿塔学院）
本研究针对传统方法难以调控单层二维Ag结构的问题，通过EG/SiC界面的缺陷工程化CHet实现两种相的选择性合成，揭示其结构、电学与非线性光学特性差异，为可重构光电器件提供新思路。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Device-area selection of memristive transport regimes in epitaxial $Hf_{0.5}Zr_{0.5}O_{2}$-based ferroelectric devices
INN-CONICET-CNEA（阿根廷国家原子能委员会-国家科学研究委员会研究所）；Universidad Argentina de la Empresa (UADE)（阿根廷企业大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC)（阿拉贡纳米科学与材料研究所）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）；Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学-CNRS纳米科学中心）；University of Groningen（格罗宁根大学）
研究通过分析不同面积的异质结构，发现两种不同的忆阻特性，小面积设备呈现反比电阻-电压手性，而大面积设备则表现出与面积无关的电阻，揭示了设备尺寸对传输机制的控制作用。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Substrate-controlled epitaxial-like growth of photochromic yttrium oxyhydride thin films
Institute of Solid State Physics, University of Latvia（拉脱维亚大学固体物理研究所）；Institute of Physics, University of Tartu（塔尔图大学物理研究所）；Department of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学物理系）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
该研究通过反应磁控溅射制备YHO薄膜，探究衬底取向、沉积温度对其结构与光致变色性能的影响，发现光致变色效应主要由成分和局部O/H构型控制，为其光学应用提供新见解。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of binary alloy nanostructures
用动力学蒙特卡罗模拟研究了二元合金在弱相互作用衬底上的随机生长。基础晶格模型与面心立方合金相关，动力学基于沉积、带有键断裂过程的原子迁移以及由最近邻跳跃步骤介导的交换过程。我们调查的表面过程和新兴的非平衡结构之间的相互关系，在生长表面下的条件下，在散装的原子可以被视为不动的。模型参数适用于CoPt_3合金。生长的纳米团簇表现出各向异性的短程有序，主要是由Pt偏析在表面。整体结构各向异性取决于Pt表面偏析和团簇形状，并可以解释最近在范德华衬底上的CoPt_3纳米团簇中测量的垂直磁各向异性（PMA）。团簇中的L1_2有序化是由表面过程引起的。同样的动力学模型也适用于连续的薄膜，它另外可以表现出小的体积贡献PMA。
2006-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ferroelectric Switching in Hybrid Molecular Beam Epitaxy-Grown BaTiO3 Films
本文利用混合MBE原位生长全外延SrRuO3/BaTiO3/SrRuO3电容器，首次直接测得MBE生长BaTiO3薄膜的剩余极化P_r = 15 μC cm-2，并推测开关不对称性源于结构缺陷。
2025-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate-Mediated Growth of Rare-Earth Oxides on Silicon
在比较研究中，用反应分子束外延法在氯、镓和银钝化的Si（111）上沉积了超薄氧化铈薄膜。这些薄膜的结晶度已被其特征在于由X射线驻波，而氧化态的稀土氧化物（REOx）薄膜和化学界面组合物已被揭示由硬X射线光电子能谱学。使用Cl作为钝化剂导致具有处于3+氧化态的RE金属的高度结晶的REOx膜的外延生长，同时有效地抑制界面处的硅酸盐和氧化硅的形成。相比之下，Ga和Ag的预吸附产量膜的质量较差，在银的情况下，甚至更低的结晶度比没有钝化。进一步的研究表明，Cl-钝化也导致在氧化镧REOx多层膜上的氧化镧薄膜的优异质量，这有利于良好有序的氧化铈的生长。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailored Vapor Deposition Unlocks Large-Grain, Wafer-Scale Epitaxial Growth of 2D Magnetic CrCl3
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究通过定制化蒸气沉积方法实现了CrCl3二维磁性材料的大粒径、晶圆级外延生长，结合光谱、结构和磁性表征验证了其结晶性和纯相性，展示了可控厚度和选择性区域生长技术。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal and electric field driven breakdown precursor formation on metal surfaces
针对高梯度器件中电击穿的纳米结构起源不明问题，本研究提出介观曲率驱动生长模型，揭示铜表面在电场与高温下的动力学不稳定性可形成击穿前驱体，证实表面扩散是关键机制，与实验结果吻合。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph physics.app-ph
SH-SAW Acousto-Electric Amplifier in Epitaxial InGaAs on Lithium Niobate on Insulator
Northeastern University（东北大学）；MIT Lincoln Laboratory（麻省理工学院林肯实验室）
本研究基于外延InGaAs/LNOI异质结构实现SH-SAW声电放大，通过钝化提升器件稳定性，明确增益影响因素，为非互易射频组件等提供低功耗平台。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Epitaxial Growth of Rutile GeO$_2$ via MOCVD
本文研究在r-TiO$_2$（001）衬底上用MOCVD和TEGe前驱体外延生长r-GeO$_2$，揭示温度、生长时间与基座转速对晶体质量和粗糙度的关键影响。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Surface organization of homoepitaxial InP films grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们提出了一个系统的研究的形貌同质外延InP薄膜生长的金属有机气相外延，这是与非原位原子力显微镜成像。这些薄膜显示出不同的表面形貌作为生长条件和衬底的函数（生长温度，V/III比，以及错切角<0.6度和朝向A或B位点的取向）的戏剧性范围，从稳定的阶梯流动到先前未报道的强阶梯聚束，高度超过10 nm。这些观察结果表明，最佳质量的外延层的生长参数的窗口。我们还提出了一个理论模型，这些增长模式，考虑到沉积，扩散和分子前体的解离，以及扩散和步骤纳入前体释放的原子。该模型再现了台阶流和台阶聚束的实验条件，台阶聚束的不稳定性是由台阶边缘上下分子解离的差异引起的，正如前面对GaAs（001）所讨论的那样。
2012-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualizing metal-mediated nucleation and growth of GaN
University of Michigan（密歇根大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
研究通过E-TEM和吉布斯自由能计算揭示金属介导的GaN成核与生长机制，强调Ga/GaN界面在促进NH3分解和GaN生长中的关键作用。
2025-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The role of the solid-melt interface in accelerating the self-catalyzed growth kinetics of III-V semiconductors
本研究结合MLIP原子模拟与KMC模拟，揭示GaN-Ga熔体界面的有序Ga层调控N吸附自由能并降低迁移势垒，进而提出无拟合参数的多尺度输运模型以预测晶面依赖的GaN生长速率。
2025-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Reaction dynamics of lithium-mediated electrolyte decomposition using machine learning potentials
本研究结合电子结构理论、增强采样与机器学习，微调MACE-MP0模型探究碳酸亚乙酯在锂介导下的开环分解动力学，揭示了密度泛函与谐振过渡态理论的速率误差，并发现了一条几十皮秒内生成CO前体的超快表面分解新路径。
2025-09-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Evaluation of carbon incorporation in sulfide thin films grown by hybrid pulsed laser deposition
University of Southern California（南加州大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
研究通过混合脉冲激光沉积法评估硫化物薄膜中碳掺杂的影响，发现最佳生长温度和TBDS压力可显著减少碳污染。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of $β-Ga_2O_3$ Heteroepitaxy on c-plane Sapphire using Low Pressure Chemical Vapor Deposition
由于$β-Ga_2O_3$具有约4.4 - 4.9 eV的宽带隙和约7-8 MV/cm的高电击穿强度，其在电力电子和深紫外（UV）光电探测器中引起了极大的关注。最近报道了使用低压化学气相沉积（LPCVD）技术以高生长速率生长$β-Ga_2O_3$外延薄膜。在这项工作中，我们已经研究了生长温度的影响$β-Ga_2O_3$薄膜生长在c面蓝宝石衬底上使用LPCVD。我们通过从800 $^°$ C到950 $^°$ C改变温度来进行生长，同时保持所有其他生长参数（Ar/O $_2$气体流速、生长压力和镓前体到衬底的距离）恒定。进行光学、结构和表面表征以确定生长的薄膜的带隙、相纯度、晶体取向和晶体质量。在800 $^°$ C的生长温度下观察到$Ga_2O_3$的非晶岛，而在850 $^°$ C至950 $^°$ C的生长温度下获得连续和结晶（-201）取向的$β-Ga_2O_3$薄膜。薄膜的结晶度随生长温度的升高而提高，在925 $^°$ C生长的样品中，最小摇摆半峰全宽为1.52 $^°$。对于在875 $^°$ C及以上生长的所有样品，透射率测量显示光学带隙为~4.77-4.80 eV，高生长速率为~6 $μ$ m/hr。
2021-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Developing an aqueous approach for synthesizing Au and M@Au (M = Pd, CuPt) hybrid nanostars with plasmonic properties
各向异性金纳米粒子具有独特的局域表面等离子体共振（LSPR）特性，这使得它在光学、传感和生物医学应用中具有吸引力。在这方面的贡献，我们报告了一个通用的和简便的策略，对水合成的Au和M@Au（M = Pd，CuPt）的混合纳米星，通过减少HAuCl 4与乙醇胺在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的存在下。根据电子显微镜观察和光谱监测，我们发现层状外延生长模式（即，Frank-van der Merwe机制）有助于核的扩大，而Au纳米团簇在核上的随机附着解释了分支的形成。这两种物质对纳米星的形成都是不可或缺的。通过前驱体的量和生长温度对Au纳米颗粒的形貌进行控制，研究了Au纳米颗粒的LSPR性质。Au nanostars由于其尖锐的边缘和尖端而显示出对罗丹明6 G的改善的表面增强拉曼光谱（SERS）性能，因此被确认为检测痕量分子的良好SERS基底。
2014-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Versatile Large-Area Custom-Feature van der Waals Epitaxy of Topological Insulators
随着拓扑绝缘体（TI）应用研究的重点不断发展，合成大面积TI薄膜用于实际器件应用的需求占据了中心舞台。然而，为高质量TI化合物构建可扩展和适应性强的工艺仍然是一个挑战。为此，一个通用的范德瓦尔斯外延（vdWE）的定制功能铋碲硫化物TI的生长和制造过程中，实现了通过选择性的区域的结晶和修改的表面自由能云母。TI特征在大的单晶三角域中外延生长，表现出扶手椅或锯齿形结晶边缘与底层云母晶格高度取向，并且仅两个优选的域取向在$180^\circ$处镜像。生长特征厚度依赖于横向尺寸和洁净区的边界观察，半经验的两个物种的表面迁移模型与强大的估计生长参数和阐明选择性区域表面改性的作用所解释的。在室温下，拓扑表面态贡献了高达60%的器件电导，表明具有优异的电子质量。高产量的微制造和具有容易改变的前体和衬底组合的适应性vdWE生长机制，提供了工艺的多功能性，以实现任意形状和阵列的晶体TI合成，适合于与从快速原型到可扩展制造的工艺轻松集成。
2017-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
