High thermal conductivity dominated by thermal phonons with mean free paths exceeding hundred nanometer in three-dimensional covalent organic framework derivatives: a molecular dynamics study
该研究通过分子动力学模拟探究三维COF-102衍生物的热输运性质，发现高质量密度衍生物热导率可达约27 W/mK，其提升源于低频声子的长平均自由程，为COFs热管理应用提供了设计策略。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensionality of metallic surface conduction in Co3Sn2S2 thin films
拓扑材料的二维（2D）表面是反映线性色散电子能带的导电通道。通过应用一个可靠的系统的厚度t依赖测量片电导，在这里，我们阐明的Weyl半金属Co3Sn2S2的导电路径的维数。在铁磁相下，Co_3Sn_2S_2薄膜中清晰地出现了二维导电路径，表明形成了从外尔节点投射的费米弧。3D电导率和2D电导率之间的比较提供了表面导电区域的有效厚度，估计为约20 nm，其比拓扑绝缘体Bi2Se 3中的5 nm厚得多。这可能是由于Co_3Sn_2S_2在Weyl点处的能隙较窄，自旋轨道相互作用较弱。出现的表面传导将提供一个途径，激活量子和自旋电子输运功能源于一个外尔节点在薄膜为基础的设备。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electric conductions in KSbO3-type metallic rhenium oxides
KSbO 3型稀土氧化物的单晶La 4 Re 6 O $19, Pb6Re6O19, Sr2Re3O9 and Bi3Re3O11, were synthesized by a hydrothermal method. Their crystal structures can be regarded as a network of three-dimensional orthogonal-dimer lattice of edge-shared ReO6 octahedra. All of them exhibit small magnitude of Pauli paramagnetism, indicating metallic electronic states without strong electron correlations. The resistivity of these rhenates, except Bi3Re3O11, have a temperature dependence of $ rho（T）=ρ_{0}+AT^{n} $ $（n \approx 1.6）$在5 K ~ 300 K的宽温区内具有很好的电子相关性，这对于没有强电子相关性的三维金属来说是很不寻常的. Bi 3Re 3 O 11的电阻率在50 K附近显示出异常，其中磁化率也检测到偏离普…
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-one-dimensional metallic conduction channels in exotic ferroelectric topological defects
铁电拓扑对象（例如，涡旋，skyrmions）提供了一个肥沃的土壤，探索新兴的物理特性，可能会被利用在未来的可配置的纳米电子器件。在这里，我们展示了准一维金属高导电通道沿两种类型的外来拓扑缺陷，即拓扑核心（i）一个象限的涡旋域结构和（ii）一个中心域（类似的）结构限制在高品质的BiFeO 3纳米岛阵列，简称为涡旋核心和中心核心。我们通过相场模拟揭示了沿中心核的超细（< 3 nm）金属导电通道是由限制在核中的屏蔽载流子引起的，而涡核的高电导是由场诱导的扭曲态引起的。通过电场操纵两种拓扑状态，这些导电通道可以被重复地和可逆地创建和删除，导致开/关比高于103的表观电阻效应。这些结果开辟了利用这些功能的一维拓扑对象在高密度纳米电子器件，如高密度非易失性存储器的可能性。
2020-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Metallic Pattern Fabrication in Organic Mott Insulating Crystal by Local X-Ray Irradiation
我们在有机莫特绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu[N（CN）$_2$ ]Cl中制备了金属结构。用扫描微区红外反射光谱技术观察了用X射线照射钼网掩模获得的约90 $\times$ 90 $μ$ m $^2$的周期性金属畴。在纳米到微米尺度的范围内没有发现辐照引起的劣化。我们证明，本处理方法是适用于分子电子器件的制造。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bipolar conduction and giant positive magnetoresistance in doped metallic titanium oxide heterostructures
赋予传统材料以意想不到的磁电性能，对现有器件的多功能化和未来电子学的探索具有吸引力。最近，由于其在调节物质性质方面的独特作用，超小掺杂剂，例如H，D和Li，在创造新兴功能方面引起了极大的关注，例如超导性和金属-绝缘体转变。在这里，我们报告的双极导电伴随着一个巨大的正磁阻在D掺杂的金属钛氧化物（TiOxDy）薄膜的观察。为了克服将D插入晶体氧化物中的挑战，通过依次用D掺杂Ti和表面/界面氧化形成一系列TiOxDy。有趣的是，虽然掺杂后TiOxDy的电子迁移率增加了一个数量级，但出射空穴也表现出高迁移率。此外，双极导电在6 T下诱导高达900%的巨磁阻，这是其常规相位的约6倍。我们的研究为现有电子产品中的传统材料提供了一种方法，并诱导了新的电子相。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Role of Correlation on Charge Carrier Transport in Organic Molecular Semiconductors
我们研究了有机分子半导体中的载流子输运。已经发现，由于跳跃传导，迁移率是电场和温度的函数。无序固体中电荷输运的几种理论模型一直在争论空间和能量相关性在这些系统中的作用，这种相关性最近已被证明可以解释迁移率的普遍电场依赖性。我们已经比较和评估了不同的理论上提出的模型，使用非常简单的实验结果的适用性，并根据我们广泛的分析，我们发现，相关性是很重要的，以解释在这些系统中的电输运。
2003-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen doping of metallic single-walled carbon nanotubes: n-type conduction and dipole scattering
研究了单个金属氮掺杂单壁碳纳米管的电荷输运性质。结果表明，通过氮掺杂可以实现n型导电。证据是通过呼吁在环境条件下的电场效应测量。所观察到的温度依赖性的零偏置电导表明无序的电子系统与电偶极子散射，主要是由蜂窝晶格中的吡啶型氮原子。这些结果说明了制造全金属分子器件的可能性，其中载流子类型可以控制。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A quantitative evaluation of metallic conduction in conjugated polymers
由于结晶材料的周期性为电子离域创造了最佳条件，人们可能会预期，在部分结晶的共轭聚合物中，离域受到晶粒间传输的阻碍。然而，对于最好的导电聚合物，这种假设失败了。离域是阻碍链间，而不是晶粒间的电荷转移，我们提出了一个弱耦合无序链模型来描述附近的金属-绝缘体转变的物理。我们的定量计算结果匹配最近的宽带光学实验，并提供了一个一致的解释聚合物中的金属导电。
2004-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Energy Level Alignment in Organic-Organic Heterojunctions: The TTF-TCNQ Interface
形成TTF-TCNQ界面的两种有机材料的能级排列通过局部轨道DFT计算分析，包括与两种材料相关的传输能隙的适当校正。这些能隙由一些实验数据和我们对TTF_{HOMO}和TCNQ_{LUMO}能级之间的差异的计算结果的组合确定。我们发现界面是金属的，正如最近的实验所预测的，由于这两个能级对应的态密度之间的重叠（和电荷转移），这表明控制TTF-TCNQ能级排列的主要机制是两种材料之间的电荷转移。我们发现一个诱导的界面偶极子为0.7 eV的实验证据符合得很好。我们还分析了TTF-TCNQ界面的电子性质作为TCNQ和TTF晶体之间的外部偏置电压Δ的函数，发现Δ~0.5 eV的金属和绝缘体行为之间的转变。
2012-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Prominent metallic surface conduction and the singular magnetic response of topological Dirac fermion in three-dimensional topological insulator Bi$_{1.5}$Sb$_{0.5}$Te$_{1.7}$Se$_{1.3}$
我们报道了三维拓扑绝缘体Bi $_{1.5}$ Sb $_{0.5}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$中由于电荷输运从体沟道到表面沟道的转换而引起的电阻率温度依赖性的半导体到金属类交叉（$ρ$）。与早期的研究不同，由于占主导地位的表面传导，在交叉温度以下观察到$ρ$（$T$）的急剧下降。值得注意的是，导电表面通道的电阻率遵循一个很少观察到的$T^2$的依赖关系，在低温下的理论预测的二维费米液体系统。磁化强度的场依赖性显示出一个尖状的顺磁峰的磁化率（$χ$）在零场以上的抗磁背景。峰值被发现是强大的对温度和衰减的线性字段从其零场值。$χ$的这种独特行为与Bi $_{1.5}$ Sb $_{0.5}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$的自旋-动量锁定拓扑表面态有关。表面态随时间的重构通过峰高随样品年龄的减小而清晰地反映出来。
2016-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer at organic-inorganic interfaces
我们研究了电子从激子在吸附的二氢吲哚染料层的有机-无机界面的转移。该杂化物一方面由二氢吲哚衍生物组成，另一方面由不同的无机基底（TiO $_2$、ZnO、SiO $_2$（0001）、熔融石英）组成。我们揭示了从染料层中的激子的有机-无机界面的电子转移时间，通过分析飞秒激发后的染料层的光致发光瞬态和应用动力学模型计算。转移时间和四个参数之间的相关性已被发现：（i）锚定基团的数量，（ii）染料和有机-无机界面之间的距离，这是由羧酸盐锚定基团和染料之间的烷基链长度变化，（iii）吸附的染料层的厚度，和（iv）激发染料（$π$ *-水平）和无机半导体的导带最小值之间的水平对齐。
2016-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Chern Insulator Phase in a Lattice of an Organic Dirac Semimetal with Intracellular Potential and Magnetic Modulations
我们证明了通过在晶胞中引入势和磁调制，可以在有机Dirac半金属α-（BEDT-TTF）2 I3的实二维晶格上实现Chern绝缘体.它是一种拓扑非平凡的绝缘体，即使在零磁场下也表现出量子霍尔效应。我们假设一种格点势和交错格元磁通量的模式，以模仿观察到的条形电荷有序模式。当磁调制足够大时，系统变成陈氏绝缘体，其中围绕两个带隙狄拉克锥的Berry曲率在每个带上具有相同的符号，并且一个手征边缘状态连接每个晶体边缘处的导带和价带。本文的模型是Halfmann模型的有机版本，Halfmann模型讨论了蜂窝晶格上的Chern绝缘体与次近邻耦合。
2017-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Artificially built Kondo chains with organic radicals on metallic surfaces: new model system of heavy fermion quantum criticality
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen (CUHK-Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过在金属表面构建有机自由基Kondo链，揭示了重费米量子临界性的新模型系统，利用量子模拟验证了实验结果。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous metallic phase in molybdenum disulphide induced via gate-driven organic ion intercalation
过渡金属二硫属化合物具有丰富的相图，其主要特征是超导性和电荷密度波的相互作用，这常常导致电输运性质的异常。在这里，我们采用离子门控技术，实现了可调的，非挥发性的有机离子在二硫化钼（MoS $_{2}$）块体单晶的嵌入。我们证明，这种栅极驱动的有机离子嵌入诱导系统中的强电子掺杂，而不改变原始的$2H$晶体对称性，并触发出现的重入绝缘体到金属的过渡。我们发现，栅极诱导的金属状态表现出明显的异常的电阻率的温度依赖性与一个自然的解释为一个电荷密度波阶段，这是以前观察到的碱金属插层的MoS $_{2}$的发展签名。相对较大的温度下，观察到的异常（$\sim$ $150$ K），结合没有任何迹象的掺杂诱导超导下降到$\sim$ $3$ K，表明这两个阶段可能是相互竞争，以确定电子掺杂的MoS $_2$的电子基态。
2022-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-in-all-out magnetic domain wall conduction in pyrochlore iridate heterointerface
烧绿石氧化物具有“全进全出”的自旋有序性，作为新兴态的丰富基础，引起了人们日益浓厚的兴趣。这种有序有两种不同类型的磁畴（全入-全出或全出-全入）与破缺的时间反转对称性，和一个非平凡的金属表面状态已被理论证明出现在其域壁。在这里，我们报告在两个烧绿石铱酸盐的异质界面处形成的单个全进全出/全出全进磁畴壁处观察到这种金属传导。通过利用它们与不同镧系离子的不同磁响应，畴壁可控地插入在异质界面处，表面状态被检测为具有铁电滞后的异常导电增强。我们的建立为进一步调查和操纵这种新型的地面运输铺平了道路。
2016-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Narrowing of the Electronic Bandwidths in Organic Molecular Semiconductors: Impact of the Crystal Thermal Expansion
我们报告并五苯和红荧烯晶体的电子结构计算，在不同温度下测量的实验晶体几何形状的基础上。结果是在非常好的协议与角度分辨光电子能谱学的数据表明，在这两种材料的价带和导带的宽度变得更窄，在更高的温度。我们的研究结果强烈表明，并五苯和红荧烯晶体中的热带宽变窄主要是由晶格的热膨胀引起的，而不是由极化子效应引起的转移积分的重整化。讨论了热膨胀对电荷输运性质的影响。
2012-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Metal/organic/metal bistable memory devices
我们报道了由嵌入在两个电极之间的单个有机层制成的双稳态有机存储器，我们将其与有机/金属纳米颗粒/有机三层器件[L. P. Ma，J. Liu和Y. Yang，Appl. Phys. Lett. 80，2997（2002）]。我们证明了这两种器件表现出相似的温度依赖性行为，在其低导电状态（关断状态）的热激活行为和在其高导电状态（导通状态）的轻微的“金属”行为。这一特征强调了记忆效应的类似起源。由于它们类似的行为，单层存储器在制造成本和简单性方面是有利的。
2004-09-30 cond-mat.mtrl-sci
From Silver Nanoparticles to Thin Films: Evolution of Microstructure and Electrical Conduction
银纳米粒子嵌入在介质矩阵的研究，其潜在的宽带吸收光学传感器材料。这一贡献集中在银纳米粒子在不同形态阶段的电性能。电流通过薄膜，由银纳米粒子，其特征在于作为膜厚度的函数。观察到三个不同的导电区。两个相对平坦的区域（“电介质”用于非常薄的薄膜，“金属”用于厚度大于300 - 400埃的薄膜）被一个明显的过渡区域隔开，在该过渡区域中渗流占主导地位。电介质区的特征在于由热激活隧穿过程主导的电传导的孤立的颗粒岛。过渡区由互连的银纳米团簇主导-膜厚度的小增加导致电导率的大增加。厚度在300 - 400埃时，金属导电区占主导地位。
2011-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric effects in an organo-metallic quantum magnet
我们在单晶NiCl $_2$-4SC（NH $_2$）$_2$（DTN）中观察到50 $μC/m^2$的双线性磁场诱导电极化的强度. DTN形成破坏反转对称性的四元结构，其中高极性硫脲分子都沿c轴向同一方向倾斜。施加2和12 T之间的磁场诱导Ni自旋的倾斜反铁磁性，并且所产生的磁化紧密地跟踪电极化的强度。我们推测，镍磁力作用于软有机晶格可以产生显着的扭曲和修改的角度的硫脲分子，从而产生磁电效应。这是一个如何通过将磁性离子与极性有机元素结合在有机金属单晶中构建磁电效应的例子。
2010-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Three metallic BN polymorphs: 1D multi-threaded conduction in 3D network
本文通过第一性原理计算提出了三种新型金属sp2/sp3杂化氮化硼（BN）多晶型。其中之一，命名为tP-BN，是基于进化粒子群结构搜索预测。TP-BN由两个互锁的环构成，形成管状3D网络。稳定性和能带结构计算表明，tP-BN在零压下是亚稳的金属。态密度和电子轨道的计算证实了金属性来源于sp2杂化的B和N原子，并在三维网络中形成一维线性导电通道。根据原子结构与电子性质之间的关系，人工构建了另外两种亚稳金属sp2/sp3杂化BN结构。电子性质计算表明，这两种结构都具有沿不同轴向的一维导电沟道。在这项研究中预测的多晶型丰富的结构和BN化合物的导电机制提供了不同的图片。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic Oxides and the Overlooked Role of Bandwidth
该研究针对金属氧化物的金属性起源问题，通过电子结构计算指出费米能级附近的带宽是被忽视的关键因素，明确导带宽度小于1 eV时金属性概率极低，且含氧阴离子化合物常压下难具金属性，结论可推广至多类材料。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Current-induced metallic behavior in Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ thin films: competition between Joule heating and nonlinear conduction mechanism
采用脉冲激光沉积技术在（100）-SrTiO 3和（100）-LaAlO 3衬底上制备了具有电荷/轨道有序特性和巨磁电阻效应的Pr_（0.5）Ca_（0.5）MnO_3薄膜。研究了温度和磁场对薄膜电流感生金属行为的影响。计算的基础上的整个基板的热传递模型，我们的电阻率测量揭示了焦耳加热的电荷输运在一定范围内的温度和磁场的影响。我们的研究结果还表明，非线性传导，这不能解释均匀焦耳加热的薄膜，观察时，材料是电阻较低（10-2 W.cm）。这种行为的起源解释与相分离机制和长程电荷有序状态的变化的局部热不稳定性的基础上的模型。
2004-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Organic compounds in metallic hydrogen
该研究通过密度泛函理论计算发现，金属氢中碳和氧可形成基于六配位碳的新型有机分子（如CH6、C2H8等），由金属环境稳定，表明有机化学在宇宙中可能普遍存在。
2024-10-29 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
The organic functional group effect on the electronic structure of graphene nano-ribbon: A first-principles study
采用第一性原理研究了有机官能团（CH 2C 6 H5）对石墨烯纳米带（aGNRs-f）电子结构的影响，发现CH 2C 6 H5官能团在带隙中不产生任何电子态，带隙为直接带隙.通过改变有机官能团的密度和aGNRs-f的宽度，带隙调谐通过副作用表现出精细的三族行为。同时，当CH_2C_6 H_5浓度较大时，导带底和价带顶的载流子分布在CH_2C_6 H_5和aGNR区，反之，导带底和价带顶的载流子主要分布在aGNR区。带隙调制效应使aGNRs-f成为具有高量子效率的良好候选物，并且由于直接带隙和小的载流子有效质量，对于激光器、发光二极管和光电检测器，具有从750至93924 nm的更多波长选择。
2013-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conduction mechanisms of metal / high-Tc superconductor (YBCO) interfaces
在50 K ~ 270 K范围内，测量了Au/$_2$界面（Au/YBCO）在两种不同电阻状态下的电流-电压特性.提出了一个非平凡的等效电路模型，该模型揭示了由两个复杂层组成的高度不均匀场景的存在：一个呈现非线性Poole-Frenkel传导以及可变距离跳跃局部化效应（可能与YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6}$有关）与少量金属相混合，而另一种也由具有不同氧含量的YBCO的混合物组成，其中金属欧姆相仍然是层状的。微观描述的电阻开关所产生的影响，示出的载流子陷阱的演变，局域化效应和介电行为的每个状态。的介电行为解释的麦克斯韦-瓦格纳的情况。
2020-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Lone-Pair-Induced Lattice Softness Enables Ultralow Thermal Conductivity in Hybrid Organic-Inorganic Perovskite GuaPbI$_3$
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文提出基于孤对电子的材料设计策略，通过化学诱导晶格软化在杂化有机-无机钙钛矿 GuaPbI3 中实现超低热导率（0.088 W m^-1 K^-1），同时保持电子传输路径，为热电材料设计提供新原理。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Localization-dependent charge separation efficiency at an organic/inorganic hybrid interface
通过结合互补光学技术、光致发光和时间分辨激发态吸收，我们获得了有机/无机杂化体系SP 6/ZnO弛豫过程的全面图像。我们确定了两个长寿命的激发态的有机分子，其中只有最低的能量之一，定位在sexiphenyl骨干的分子，被发现有效地电荷分离的ZnO导带或辐射重组。另一种状态，最有可能定位于螺连接的联苯上，仅通过系统间交叉到长寿命的可能的三重态而松弛，从而充当激发的吸收器并限制电荷分离效率。
2016-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chemical functionalization, electronic and dielectric properties of hybrid organic-tin layers
利用第一性原理计算研究了锡单分子膜（锡烯）上吸附的小分子有机配体的带隙调谐和介电性质。利用密度泛函理论进行的电荷密度分析表明，配体被化学吸附在锡烯上，并且其中一些基团可以在原来的金属锡烯中打开带隙。此外，多体GW计算表明，裸和配体吸附锡烯的介电性质具有较大的各向异性。我们的发现，一个有限的差距开辟了一条道路，理性的理论设计功能化的二维锡烯。
2020-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar interactions and anisotropic magnetoresistance in metallic granular systems
我们重新讨论了金属基体中纳米磁性颗粒系统的磁电阻理论。利用一个简单的粒子自旋相关微扰势模型，求解了非平衡电子分布函数中自旋相关分量的Boltzmann方程。对于颗粒系统中的几何参数的典型值，我们发现一个特殊的结构的导电电子的分布函数，这是在方差与两个电流模型的非均匀系统中的导电。我们的治疗明确包括偶极相关性产生的磁阻比的影响，其中包含，除了项成比例的均匀磁化的平方（< { \boldsymbol μ} >），一个弱的各向异性的贡献取决于电场和磁场之间的角度，并产生从偶极相互作用的各向异性的字符。
2002-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Organic metallic epsilon-near-zero materials with large ultrafast optical nonlinearity
ε-近零（ENZ）材料由于其超快热载流子和随之而来的光学非线性增强而在非线性光学应用中显示出巨大的潜力。通过极性溶剂处理和退火处理，改性的聚（3，4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）薄膜显示出金属特性，其ENZ波长接近1550 nm。金属PEDOT膜表现出与金相当的固有光学非线性响应，并且由于π共轭离域电子而比典型的无机半导体ENZ材料高100倍。热载流子在1550 nm处使金属PEDOT膜的光学非线性系数增加22倍。金属PEDOT薄膜中的热空穴比无机ENZ材料中的热电子具有更小的载流子温度增强倍数和更长的弛豫时间，这是由于更大的虚介电常数和用于载流子冷却的热声子瓶颈。我们的研究结果表明，与无机ENZ材料相比，π-共轭ENZ聚合物可能具有独特的超快和非线性光学性质，从而在片上纳米光子器件，非线性光学和等离子体激元学中实现新的可能性。
2022-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical transport through single-molecule junctions: from molecular orbitals to conduction channels
我们提出了一个原子理论的电子传输通过单个有机分子，再现了在最近的实验中观察到的电流-电压特性的重要功能。我们跟踪这些功能的起源在分子的电子结构和它们的本地原子环境。我们演示了传导通道如何从分子轨道中产生，并阐明了各个轨道的特定属性决定了它们对电流的贡献。
2001-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction of Organic Surfaces with Active Species in the High-Vacuum Environment
使用单晶有机场效应晶体管的导电沟道暴露于环境剂，我们已经观察到在高真空环境中的有机表面的电子缺陷的产生。观察到的源极-漏极电流的操作设备的快速降低后，暴露的通道所产生的物种由高真空计。我们将这种效应归因于有机表面与热灯丝上烃裂解过程中产生的电中性自由基的相互作用，活化能Ea相对较低，约为2.5 eV（240 kJ/mol）。报道的结果可能是重要的优化高真空工艺的制造和表征范围广泛的有机和分子电子器件。
2005-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Photo-induced charge transfer across the interface between organic molecular crystals and polymers
在场效应实验中观察到有序有机半导体与聚合物绝缘体界面上正、负电荷的光诱导电荷转移。在聚合物中的转移电荷的固定化导致沿半导体中的界面的极化电子传导的场效应阈值的偏移，这允许直接测量电荷转移速率。当光子能量超过半导体的吸收边时，发生转移。界面处的横向电场的方向决定了转移电荷的符号;转移速率由场的大小和光强度控制。
2004-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Bipolar Conduction is the Origin of the Electronic Transition in Pentatellurides: Metallic vs. Semiconducting Behavior
五碲化物，ZrTe 5和HfTe 5是具有一维过渡金属链的层状化合物，其在输运性质中显示出从未理解的温度依赖性转变以及最近发现的表明拓扑半金属行为的性质。在这里，我们表明，这些材料是半导体和电子跃迁是由于双极效应和不同的各向异性的电子和空穴的组合。本文报道了分别用化学气相输运法（S1）和助熔剂法（S2）生长的两种ZrTe_5单晶的磁输运性质。它们在零场下具有不同的输运性质：S1在约130 K时显示出金属行为，具有明显的电阻峰和突然的热电势符号反转，与以前观察到的电子跃迁一致;与此形成鲜明对比的是，S2在低温下表现出类似于热电势的行为，并且在整个温度范围内具有正的热电势。对单晶X射线衍射和能量色散谱分析的改进揭示了在样品S1中存在明显的Te空位，证实了在五碲化物中广泛观察到的异常输运行为实际上发生在Te缺乏的样品中。电子结构计算表明，窄隙半导体行为，与不同的传输各向异性的空穴和电子。对于简并掺杂的n-型样品，我们的运输计算可以导致在接近实验观察到的温度下，在热电势从负到正的电阻率峰值和交叉。我们目前的工作解决了关于五碲化物的异常输运行为的长期困惑，也解决了有利于半导体状态的电子结构。
2016-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the topological states in metal-organic bilayers
采用第一性原理计算和紧束缚模型研究了金属-有机拓扑绝缘体双层膜$(MC_4S_4)_3$ -BL（M=Ni和Pt）的能量稳定性和电子性质.我们的研究结果表明，$(MC_4S_4)_3$ -BL是一个有吸引力的平台，进行电子能带结构工程的基础上，拓扑保护的手性边缘状态。BL的能量稳定性由范德华相互作用决定; AA堆叠是能量最稳定的一个。电子能带结构的特征在于结合和反结合的kagome带组（KBS），揭示了$(NiC_4S_4)_3$ -BL呈现Z $_2$ -金属相，而$(PtC_4S_4)_3$ -BL可以呈现Z $_2$ -金属相或量子自旋霍尔相。这些非平凡的拓扑状态证实了在$(MC_4S_4)_3$ -BL纳米带的手性边缘态的形成。我们发现，边缘态的本地化可以控制一个正常的外部电场，打破镜像对称。因此，电场的符号选择每组边缘状态位于哪个层中。这种对拓扑边缘态的（层）局域化的控制为控制层状金属有机拓扑绝缘体中的输运性质带来了额外的和有趣的自由度。
2017-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Extrinsic n-type semiconductor transition in ZrSe2 with the metallic character through hafnium substitution
本研究结合ARPES与DFT计算，发现Hf掺杂可使ZrSe₂单晶发生非本征n型半导体向类金属态的转变，证实了重金属掺杂调控二维材料带隙的可行性。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Laser-Controlled Charge Transfer in a Two-Dimensional Organic/Inorganic Optical Coherent Nanojunction
了解激光诱导的相干电荷转移在混合有机/无机界面的基本机制是至关重要的，利用这些系统在下一代光电应用。在第一性原理工作的基础上，实时依赖时间的密度泛函理论，我们调查的超快电荷载流子动力学的原型二维垂直纳米结形成的MoSe $_2$单层吸附芘分子。系统对入射脉冲的响应，与物理吸附部分中最低能量跃迁的频率共振，显然是非线性的。在弱脉冲下，发生从分子到单层的电荷转移，而对于高于1000 GW/cm $^{2}$的强度，电荷转移的方向反转，电子从MoSe $_2$转移到芘。这一发现是由泡利阻塞：激光诱导（去）人口（价）导电状态饱和的强度超过200 GW/cm $^{2}$。我们的结果也提供了多光子吸收的证据。电子电流密度，激发能，和激发电子的数量的彻底分析支持所提出的理由，并建议的可能性，以创建一个无机/有机相干光学纳米结的超快电子。
2022-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Search for a Metallic Dangling-Bond Wire on $n$-doped H-passivated Semiconductor Surfaces
我们从理论上研究了Si（001）：H和Ge（001）：H衬底中中性和掺杂$n$的悬挂键（DB）准一维结构（线）的电子性质，目的是识别原子级互连，表现出金属导电性，用于表面电路。无论是中性的还是掺杂的，DB线都容易受到几何畸变的影响，或者具有使其半导体化的磁基态。然而，从我们的研究中，我们已经确定了一个例外-一个二聚体行完全剥离氢钝化。这样的DB-二聚体线示出了电子能带结构，其对掺杂水平非常不敏感，因此，可以操纵费米能级的位置，将其移动远离间隙。输运计算表明，DB-二聚体线中的金属传导可以存活热诱导的无序，但对不完美的图案化更敏感。总之，DB-二聚体线显示出显着的稳定性掺杂，并可以作为一个一维的金属导体上$n$掺杂的样品。
2016-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of molecular orbital symmetry via oxygen-induced charge transfer quenching at a metal-organic interface
模型条件下的分子薄膜通常被用作基准和案例研究，以研究金属电极表面发生的电子和结构变化。在这里，我们表明，由氧吸附引起的金属表面的改性允许保存的分子吸附层的几何形状，通过近边X射线吸收精细结构光谱，NEXAFS的手段，给访问到的分子轨道对称性的测定。作为一个典型的例子，我们利用镍四苯基卟啉分子沉积在裸露的和氧气预覆盖的Cu（100）表面上。我们发现，吸附的原子氧淬灭的电荷转移在金属-有机界面，但在相反的薄膜样品，保持有序的吸附几何的有机分子。通过这种方式，可以解开π* 和σ* 对称轨道，从而直接从实验数据估计芯能级跃迁的相对振子强度，以及评估和定位耦合系统中的电荷转移程度。特别地，我们巧妙地挑出与N 1 s跃迁到混合N 2 px，y-Ni 3dx 2-y2轨道相关的σ* 贡献，其接近于领先的π* 对称LUMO共振。
2020-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of shallow traps on polaron transport at the surface of organic semiconductors
研究了陷阱控制p型有机场效应晶体管（OFFET）中光致电子和空穴在半导体-介质界面上的转移。已经观察到，电子转移到电介质中的极化子的场效应迁移率的降低，这表明在导电沟道中产生了额外的浅陷阱。利用这种效应，我们测量了场效应迁移率与浅陷阱密度μ（N）的关系，从而可以估算出单晶并四苯器件沟道中的平均极化子捕获时间τ_tr = 50 +- 10 ps，以及浅陷阱密度N_0 =（3 +- 0.5）*10^11 cm^-2。
2006-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
An Improved Process for Fabricating High-Mobility Organic Molecular Crystal Field-Effect Transistors
在本文中，我们提出了一种改进的方法，用于生产弹性体晶体管邮票和高迁移率的有机场效应晶体管（FET）的半导体并苯分子晶体的基础上。特别地，我们已经消除了使用硅烷化的Si晶片来固化印模以及处理易碎的微米厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）绝缘膜并将其无气泡地层压在PDMS晶体管印模上的需要。我们发现，尽管改变了设计，更粗糙的PDMS表面，以及在空气中对器件进行层压和测量，我们仍然实现了10 cm^2/Vs量级的电迁移率，与有机FET的当前技术水平相当。我们的器件显示空穴导电，阈值电压为-9V，对应的陷阱密度为1.4 x 10^10 cm^-2。
2007-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Charge-transfer interfaces between metal and redox arylamine molecular films: As probed with anode interfacial engineering approach in single-layer organic diodes
本文采用阳极界面工程方法，通过研究单层有机二极管的电流-电压特性，研究了氧化还原芳胺分子膜与金属之间的电荷转移界面。二极管的导通电压被证明是高度敏感的芳胺/金属电荷转移接口，因此可以作为一个探针，在检测这样的有机/金属界面。研究表明，通过控制阳极功函数、芳胺取代基和活性层表面形貌等因素，设计芳胺/金属界面，可以调节二极管的电学性能。二极管的导电机制是注入限制的，可以用Richardson-Schottky热发射模型很好地描述。我们的工作为利用单层有机二极管和界面工程方法快速探测有机/金属甚至有机/有机电荷转移界面提供了一些思路。
2005-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Novel supercell compounds of layered Bi-Rh-O with $p$-type metallic conduction materialized as a thin film form
本研究通过脉冲激光沉积合成了两种新型金属层状超晶胞化合物[Bi_nO_{n+δ}]-[RhO_2]（n=2,3），并发现其电输运随亚晶格厚度从金属性转变为局域性，为探索新型层状氧化物提供了重要基础。
2023-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-free magnetism in chemically doped covalent organic frameworks
有机和分子基磁体不容易实现，因为将稳定的顺磁中心引入纯有机体系是具有挑战性的。具有高度可设计性和化学多样性的结晶共价有机框架（COF）是研究有机材料有趣磁性现象的理想平台。在这项工作中，我们提出了一个一般性的方法来获得不成对电子自旋和金属的磁性窄带COFs的化学掺杂。通过密度泛函理论计算发现，与COFs前线轨道能量匹配的掺杂剂不仅能向COFs注入电荷，还能通过轨道杂化和形成超分子电荷转移复合物使电荷局域化.局域化的状态，使稳定的顺磁中心引入到COF。基于这一发现，我们设计了两种新的窄价带的COFs，它们在碘掺杂后显示出了很好的磁性。此外，我们揭示了二维COFs中的磁各向异性，并表明可以通过操纵COFs的构建块来调制自旋传导和磁相互作用。我们的工作突出了在COFs和其他有机材料中获得磁性的实际情况，这在有机自旋电子器件中具有很大的应用前景。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Charge migration in organic materials: Can propagating charges affect the key physical quantities controlling their motion?
电荷迁移是一种普遍存在的现象，在化学、物理、生物和材料科学的许多领域都有着深远的影响。设计具有定制分子尺度特性的功能材料的长期愿景引发了越来越多的探索，以确定真正的分子传导途径发挥根本作用的原型系统。由于各种有机材料的分子组织，可以形成这样的路径，并广泛用于讨论纳米尺度的电子特性。在这里，我们提出了一种计算方法来研究在纳米和亚纳米尺度的有机分子堆中的电荷传播，并利用这种方法来证明移动的电荷载流子强烈影响控制其运动的物理量的值。该方法也有望在软物质系统中的电荷迁移领域得到广泛的应用。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Phonon-dominated energy transport in purely metallic heterostructures
我们使用超快X射线衍射来量化激光激发的纳米Au/Ni双层膜中的能量传输。Ni中的电子输运和有效的电子-声子耦合在几皮秒内将传导电子中的激光沉积能量转化为双层界面处热Ni和冷Au声子之间的强非平衡。随后的平衡动力学模型内的各种两个温度模型证实，对于金膜的热输运是占主导地位的声子，而不是传导电子，因为弱的电子-声子耦合在金。
2022-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manifestation of strongly correlated electrons in a 2D kagome metal-organic framework
kagome晶格的电子价带（VB）结构包括两个狄拉克带和一个平带，为在二维（2D）和层状材料中实现可调拓扑和强关联电子相提供了丰富的空间。虽然在无机可果美晶体中观察到了强的电子相关性，但它们在有机体系中仍然难以捉摸。后者通过分子自组装和金属配体配位提供了通用的合成方案。在这里，我们报告了一个二维金属有机框架（MOF）的合成，其中二氰基蒽（DCA）分子通过与银表面[Ag（111）]上的铜（Cu）原子配位形成kagome排列。低温扫描隧道光谱揭示了近藤屏蔽-由Ag（111）传导电子-磁矩定位在Cu和DCA网站的MOF。密度泛函理论和平均场Hubbard模型表明，这些局部矩来自于可果美MOF电子之间的强相互作用，使有机2D材料成为强相关纳米电子学和自旋电子学的可行平台。
2021-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning and Stabilizing Topological Insulator Bi2Se3 in the Intrinsic Regime by Charge Extraction with Organic Overlayers
在这项工作中，我们使用的电荷提取通过有机覆盖层沉积，以降低化学势的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3薄膜的本征（体绝缘）制度。我们证明了本征拓扑绝缘体的调谐和稳定在高迁移率与低成本的有机薄膜。在有机电荷提取层四氰基醌二甲烷（F4 TCNQ）或三（乙酰丙酮）钴（III）（Co（acac）3）的保护下，样品在四个月后在化学势高于狄拉克点约135 meV（低于导带最小值85 meV，完全在拓扑绝缘体范围内）的气氛中稳定，这是非常高水平的环境稳定性。Co络合物代表了有机金属用于调制TI电荷密度的第一用途。表面态电子的迁移率提高到~2000 cm 2/Vs。即使在室温下，也实现了真正的拓扑绝缘状态，并在暴露于大气中的数月内保持稳定。
2016-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigation of Ag-, Co-, Cr-, Cu-, Fe-, Mn-, Ni-, Pd- and Rh-hexaaminobenzene 2D metal-organic frameworks
在最新的实验进展中，Ni-，Co-和Cu-HAB MOFs以2D形式合成，具有高电导率和电容。受这些实验进展的推动，我们采用第一性原理模拟来探索单层Ag-、Co-、Cr-、Cu-、Fe-、Mn-、Ni-、Pd-和Rh-HAB MOFs的机械、热稳定性和电子性质。理论计算结果表明，Co-，Cr-，Fe-，Mn-，Ni-，Pd-和Rh-HAB纳米片具有相当大的拉伸强度的线性弹性。从头算分子动力学结果证实了所有研究的纳米膜的高热稳定性。Co和Fe-HAB单分子膜在费米能级下表现出低自旋极化的金属行为。单层Ag-、Cu-、Cr-和Mn-HAB产生完美的半金属行为，因此可以是自旋电子学的有希望的候选者。相比之下，Ni-，Pd-和Rh-HAB单分子膜表现出非金属行为。这项研究提供的见解证实了过渡金属-HAB纳米片的稳定性并突出了其出色的物理特性，这不仅对储能系统具有高度吸引力，而且还可以用于其他先进的应用，如自旋电子学。
2018-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Non-monotonic anisotropy in charge conduction induced by antiferrodistortive transition in metallic SrTiO$_{3}$
立方SrTiO $_{3}$在105 K以下变成四方晶。反铁磁畸变（AFD）畸变导致相邻TiO $_{6}$八面体的顺时针和逆时针旋转。这种绝缘体在引入极低浓度的n型掺杂剂时变成金属。然而，在电荷传导的结构相变的签名仍然难以捉摸。采用蒙哥马利技术，我们成功地解决了由AFD转变引起的电荷电导率的各向异性，在不同类型的掺杂剂的存在下。我们发现，轻微的晶格畸变（$<6 \times 10^{-4}$）引起的电荷电导率的百分之二十的各向异性，在能带计算的预期。单轴应变的应用放大了可检测的各向异性不利的三个可能的tetravel域之一。与所有其他已知的各向异性费米液体相比，各向异性对于弹性和非弹性散射具有相反的符号。增加掺杂剂的浓度导致AFD转变的温度向上或向下急剧转变。后者的结果提出了强有力的限制任何假设的作用所发挥的AFD软模式在形成的库珀对和超导性的出现在SrTiO $_3$。
2016-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallicity and conductivity crossover in white light illuminated CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ perovskite
固有直流电阻率（$ρ$）-仅在单晶上可测量-通常是首先揭示给定材料特性的量。在CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$钙钛矿的情况下，在白光照明下测量$ρ$提供了对扩展和浅局域态（导带以下0.1eV）共存的洞察。前者主导的电传导，而后者，来自中性缺陷，作为一个长寿命的载流子水库访问的电荷传输热激发。值得注意的是，在最好的晶体中，电阻率在室温下的照明下显示出金属行为，为基础物理研究中的材料提供了新的维度。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Third-order Electrical Conductivity of the Charge-ordered Organic Salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
我们使用对非线性信号敏感的交流电桥技术对有机导体$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$进行了三阶电导率测量。即使在低电场下也能清楚地观察到三阶电导$G_3$，有趣的是，$G_3$在高于电荷阶跃转变温度$T_{\rm CO}=136$ ~K时临界增强。观察到的频率依赖性的$G_3$是不兼容的渗流模型，其中焦耳加热在一个随机电阻网络的非线性传导有关。相反，我们争论的弛豫时间的非线性，根据一个唯象模型的迁移率在材料具有大的介电常数，并发现，三阶电导$G_3$对应于三阶的电极化$χ_3$。由于非线性极化率被认为是高阶多极有序的探针，目前对$G_3$高于$T_{\rm CO}$的发散行为的观察揭示了有机体系电荷阶跃的潜在四极不稳定性。
2022-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Electrodynamics is Crucial for Plasmonic Resonance of Metallic Nanostructures
金属纳米结构的等离子体共振是由入射光驱动其传导电子的相干运动引起的。在共振时，纳米结构中的感应偶极子与传导电子的数量成比例，因此比原子中的感应偶极子大$10^{7}$倍。感生偶极子与入射光的涨落虚场之间的相互作用能可达零点几eV。因此，经典的电磁学主导的领域变得不够。我们认为，量子电动力学（QED）应该代替作为基本理论来描述虚场及其与电子的相互作用。基于量子电动力学，我们推导出等离子体共振频率的解析表达式，它取决于三个容易获得的材料参数。分析理论与实验数据吻合得很好，可用于材料的合理设计。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
