Formation of complex films with water-soluble CTAB molecules
本文报道了水溶性三甲基溴化铵（CTAB）分子与硬脂酸（SA）分子相互作用时，在空气-水界面上形成的复合朗缪尔单分子层。CTAB-SA复合物形成的反应动力学通过观察表面压力-时间图来监测。在石英衬底上成功地制备了掺杂刚果红的多层LB膜。紫外-可见吸收光谱和稳态荧光光谱表明，这种掺杂LB膜成功地将刚果红分子掺入到CTAB-SA复合膜中。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Morphology Formation Pathways in Solution-Processed Perovskite Thin Films
针对溶液法制备钙钛矿薄膜的演化机制不明确的问题，本研究建立几何模型探究溶剂蒸发与晶体生长的相互作用，发现11条形成路径对应4种形貌，可通过调控工艺参数获得理想薄膜，模型具有普适性。
2025-09-04 cond-mat.mtrl-sci
The formation, ripening and stability of epitaxially strained island arrays
我们研究了晶格失配外延应变薄膜上共格岛的形成和演化。在具有各向异性表面张力的膜中形成刻面岛。在退火下，这些岛成熟，直到形成稳定的阵列，岛密度随膜厚度增加。在沉积下，岛状转变发生，这导致双峰岛尺寸分布。在具有各向同性表面张力的膜中，我们观察到在一定膜厚度以上的岛的连续成熟。在较薄的薄膜中发现了稳定的波状形貌。
2002-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Towards skin-acetone monitors with selective sensitivity: dynamics of PANI-CA films
大多数旨在测量皮肤上生物标志物的研究只关注使用电信号感测汗液中的化学物质，但这些方法并不是真正的非侵入性或非侵入性的，因为它们需要大量的汗液才能获得读数。该项目旨在创建一种真正的非侵入性可穿戴传感器，可持续检测气体丙酮（与代谢紊乱相关的生物标志物），这种气体丙酮会从皮肤中散发出来。聚苯胺和醋酸纤维素的复合膜，暴露于气态丙酮后表现出化学机械致动，在顶部空间以上的多种溶液中进行了测试，含有丙酮，乙醇，和水，以衡量响应灵敏度，选择性和可重复性。通过自动视频处理代码来跟踪胶片对暴露于这些环境的响应的弯曲，发现该代码的性能超过了现成的基于深度神经网络的跟踪器。使用主成分分析，我们表明，薄膜弯曲是低维的，超过90%的形状变化被捕获，只有两个参数。我们构建了前向模型来预测已知曝光历史的形状变化，发现线性模型可以解释40%的观察到的薄膜尖端角度变化的方差。我们构建了逆模型，从形状变化的三阶拟合到丙酮浓度，其中约45%的丙酮变化和约30%的乙醇变化被线性模型捕获，而非线性模型的表现并不明显更好。这表明膜具有足够的灵敏度和固有的选择性。然而，这些模型，提供了大量的滞后或长时间尺度的PANI膜的响应，似乎是由于水的存在下的证据。进一步的实验将允许更准确地区分未知的暴露环境。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Formation of a quasiperiodic copper thin film
通过铜原子在二十面体准晶Al-Pd-Mn的五重面上的吸附，在室温下合成了具有准周期结构的铜薄膜。准周期性的薄膜表现在低能量电子衍射（LEED）测量和使用扫描隧道显微镜（STM）成像的铜原子行之间的斐波那契关系的存在。这些结果表明，使用准晶作为模板形成单元素准周期薄膜的可行性。
2003-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Instability in Polydomain Ferroelectric Epitaxial Thin Films and the Formation of Heterophase Structures
本文提出了外延铁电薄膜中致密层状畴结构的热力学理论。据发现，在膜和衬底之间的一些临界失配应变，90度c/a/c/a畴结构变得不稳定相对于平行于畴壁的极化分量的外观，这导致在形成的异相结构。对于PbTiO_3和BaTiO_3薄膜，用“失配应变-温度”图确定了多畴和异相态的稳定范围。介电异常伴随失配应变驱动的结构转变进行了描述。
1999-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic characterizations of the mixed Langmuir-Blodgett (LB) films of 2,2'-biquinoline molecules: evidence of dimer formation
本文报道了非两亲性的2，-联喹啉（BQ）分子与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和硬脂酸（SA）混合的LB膜和LB膜的-A等温线和光谱特性。π-A等温线和分子分数对每分子面积的研究表明样品（BQ）和基质（PMMA或SA）分子完全不可吸收。这种不相容性可能导致BQ分子在混合LB膜中形成微晶聚集体。扫描电子显微照片给出了混合LB膜中BQ分子的微晶聚集体的视觉证据。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和激发光谱研究揭示了这些微晶聚集体的性质。LB膜在较高的表面压力下升高表明形成二聚体或更高阶的n-mer。
2008-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of fluorescent H aggregates of a cyanine dye in LB films and its effect on energy transfer
在这里，我们报告的形成的荧光H聚集体的花菁染料Oxa18在荧光膜和Oxa18和sRhb之间的能量转移的影响。理想情况下，H聚集体不发荧光。然而，由于聚集体中Oxa18分子的不完美堆叠，荧光从Oxa18 H聚集体发生。这一H聚集带对Oxa18在溶液中和在膜中向sRhb的能量转移的增强都有显著的影响。
2014-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of complex Langmuir and Langmuir-Blodgett films of water soluble rosebengal
本文报道了水溶性的N-十六烷基-N，N，N-三甲基溴化铵（CTAB）分子与玫瑰红（RB）、硬脂酸（SA）分子通过电荷转移型相互作用在空气-水界面上形成复合的Langmuir单分子层。RB-CTAB-SA复合物单分子膜形成的反应动力学通过观察表面压力随时间的增加而监测，同时屏障保持固定。通过FTIR研究证实了相互作用动力学的完成。在所需的表面压力下，将空气-水界面处的这种复杂的Langmuir膜转移到固体基底上，以形成多层Langmuir-Blodgett膜。光谱表征揭示了一些分子水平的相互作用，以及形成的微晶聚集体依赖于CTAB和RB的摩尔比内复杂的LB膜。两种类型的物种在复杂的LB膜的存在下，证实了荧光光谱。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Formation of double ring patterns on Co2MnSi Heusler alloy thin film by anodic oxidation under scanning probe microscope
利用原子力显微镜（AFM）观察到Co2MnSi（CMS）薄膜在局部阳极氧化（LAO）过程中在电击穿电压下形成双环。利用磁力显微镜和能量色散谱研究了电晕效应和钴在环附近的偏析。双环的形成归因于LAO过程中烧蚀材料与感应磁场的相互作用。从CMS膜的未扰动区域的正向偏压输运特性的陡度表明非平衡自旋贡献。AFM针尖在磁性薄膜中的这种介观织构可以潜在地用于存储应用。
2013-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Thermally activated processes of the phase composition and structure formation of the nanoscaled Co-Sb films
本文研究了用分子束外延法在200 ℃氧化单晶硅衬底上生长的CoSb_x（30 nm）纳米薄膜的相组成和结构，并在300-700 ℃的真空热处理条件下进行了研究。它是建立在沉积后的膜是多晶没有纹理。随着Sb含量的增加，膜中相组成的形成以这样的顺序发生，因为这是由Co-Sb系统的大体积状态的相图提供的。在高于450-500 ℃的温度下真空退火时，不仅结晶Sb相升华，而且锑化物升华。
2017-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Hafnium carbide formation in oxygen deficient hafnium oxide thin films
在被碳氧化物吸附物污染的高度缺氧的氧化铪（Al 2 O3，HfO $_{2-x}$）薄膜上，在低至600 °C的温度下真空退火期间在表面形成碳化铪（HfC $_x$）。使用X-射线光电子能谱学的演变的HfC $_x$表面层相关的从绝缘到金属状态的转变进行监测原位。相比之下，对于在相同条件下制备和测量的完全化学计量的HfO $_2$薄膜，没有检测到HfC $_x$的形成，这表明碳氧化物在缺氧膜上的增强的吸附为碳化物的形成提供了碳源。这表明，在碳污染的氧化铪中高浓度的氧空位显著降低了碳化铪的形成能。因此，在电阻式随机存取存储器装置中存在足够量的残余碳可能由于焦耳加热而导致在导电细丝内形成类似的碳化物。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci
The formation of well-defined crystalline structures by UV laser irradiation of amorphous silicon films
这项研究为薄膜氢化非晶硅在氧气存在下接受紫外激光照射时发生的过程提供了新的见解。它通过观察使薄膜经受逐渐增加的激光辐射剂量的影响来实现这一点。这表明，首先产生了一系列核，导致形成了与氧化硅结构一致的定义明确的晶体网络。进一步的照射导致在结晶网络上形成锥形结构，这是由于硅-氧键断裂和所得富硅材料的迁移。最终，锥形结构成为主要特征，但仍由原始晶体结构的纳米线残余物互连。
2016-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Suppressing twin formation in Bi2Se3 thin films
利用X射线衍射、X射线反射率、原子力显微镜和探针校正扫描透射电子显微镜对分子束外延生长在不同表面粗糙度的InP（111）A和InP（111）B衬底上的Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜的微结构进行了详细的研究。使用粗糙的Fe掺杂InP（111）B衬底导致完全抑制了Bi 2Se 3薄膜中的孪晶形成，并在薄膜与其衬底之间形成了完美的界面。唯一类型的结构缺陷，坚持在“无孪晶”的薄膜是反相域边界，这是与衬底高度的变化。它还表明，基板表面终止决定哪个家庭的孪生域占主导地位。
2015-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Formation of vortex and antivortex polarization states in ferroelectric films
基于Landau-Ginzburg-Devonshire理论所允许的动力学模型的努力在这里提出。报道了铁电薄膜中涡旋态、反涡旋态的形成，并从理论上进行了解释。观察到了环矩的相变。通过在x-y平面内施加非均匀横向定域场，产生了涡旋-反涡旋-涡旋（V-AV-V）三重态。采用一种特殊的边界条件来保持涡旋态的精神，即边界上的净极化总是为零。这既不是周期性的，也不是开路的电边界条件。
2011-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Mn2+ in La2/3Ca1/3MnO3 Thin Films due to Air Exposure
研究了La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3薄膜的化学稳定性。在LaAlO 3衬底上生长薄膜后，Mn的L边和O的K边的X射线吸收谱与理论上预期的（2/3-1/3）Mn ~（3+）/Mn ~（4+）比值有明显的偏差。生长态薄膜表现出远低于LCMO块体材料的居里温度TC，在暴露于空气几天后产生了意想不到的Mn 2+贡献，其随时间增加。此外，还检测到饱和磁化强度MS的降低。通过电子产率和荧光产率得到的结果的相似性表明，Mn价态异常的位置不局限于一个狭窄的表面区域的膜，但可以延伸到整个膜厚度的情况下，颗粒膜。高温退火不仅改善了这种生长的膜的磁性和输运性质，而且恢复了预期的2/3-1/3 Mn 3 +/Mn 4+比率，此后该比率对空气暴露稳定。在SrTiO_3和NdGa_3衬底上生长的La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3薄膜上的类似结果表明，由于薄膜与衬底的晶格失配，所观察到的Mn价态不稳定性与薄膜的应变状态之间没有直接关系。讨论了Mn ~（2+）离子形成的机理。
2005-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Crack Formation in Ceramic Films Used in Solid Oxide Fuel Cells
固体氧化物燃料电池（SOFC）的制造涉及多层陶瓷结构的制造，对于该多层陶瓷结构，约束烧结在许多情况下是关键的处理步骤。在烧结结构中经常观察到缺陷，但它们在烧结过程中的形成并不清楚。在这项工作中，各种陶瓷薄膜制备丝网印刷和各种缺陷观察。有些薄膜出现泥裂缺陷，而另一些则出现分布的大孔隙。泥裂纹缺陷被发现起源于存在于生膜中的细裂纹的网络，并且在干燥和粘合剂烧尽期间形成。控制这些早期阶段对于生产无裂纹薄膜至关重要。为了研究缺陷在烧结过程中如何演变，使用压痕在绿色薄膜中引入人工裂纹。据观察，裂纹开口总是在约束烧结过程中增加。相比之下，类似的初始裂纹可以在共烧结过程中闭合和愈合。
2015-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Texture Formation in Polycrystalline Thin Films of All-Inorganic Lead Halide Perovskite
控制多晶全无机卤化物钙钛矿太阳能电池内的晶粒取向可以帮助将转换效率提高到其热力学极限，然而控制纹理形成的力是模糊的。利用同步辐射X射线衍射，我们报告的多晶CsPbI2.85Br0.15粉末内的介观结构的形成，因为他们从高温立方钙钛矿（α相）冷却。四面体畸变（\b{eta} -相）触发多晶系综内的优先晶体学对准，我们建议的一个特征是通过选择某些晶格畸变的界面力在多个相邻晶粒之间协调。外部各向异性，然后施加在正交（γ-相）CsPbI 3-xBrx钙钛矿的多晶薄膜通过衬底夹持，揭示了两个基本的单轴织构的形成;（i）I丰富的薄膜具有正交状织构（<100>面外;<010>和<001>面内），而（ii）Br丰富的薄膜形成四边形状织构（<110>面外;<1-10>和<001>面内）。与衬底选择、薄膜厚度和退火温度等相对无影响的因素相比，Br的掺入通过减少正交晶格畸变（使其更像四方形）来改变γ-CsPbI 3-xBrx晶体结构，并控制多晶薄膜内不同的、能量上有利的织构的形成。
2021-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Landau-Ginzburg-Devonshire theory for electromechanical hysteresis loop formation in piezoresponse force microscopy of thin films
研究了压电响应力显微术中铁电薄膜电滞回线的形成，着重研究了针尖尺寸和薄膜厚度对电滞回线的影响，以及针尖电压频率对电滞回线的影响。在这里，我们使用一个组合的Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）理论的局部极化反转的描述与去耦近似的计算的局部piezosesponse回路的形状，矫顽电压和振幅。LGD方法能够解决磁滞回线形成的热力学和动力学。与“刚性”铁电近似相反，这种方法允许压电张量分量依赖于铁电极化和介电常数。该模型合理化的非经典形状的动态压电力显微镜（PFM）的循环。
2010-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancies in strained SrTiO$_{3}$ thin films: formation enthalpy and manipulation
本文报道了电子掺杂SrTiO $_{3}$薄膜在不同外延应力下氧空位形成的焓。我们表明，无论是压缩和拉伸应变降低这个能量在一个非常相似的速度，并促进稳定的双电离氧空位的形成。此外，我们还表明，在典型的生长条件下引入的无意阳离子空位，产生TiO $_6$八面体的特征旋转模式。氧空位的局部浓度可以通过具有AFM针尖的电场来调制，不仅改变局部电势，而且产生非易失性机械响应，其符号（上/下）可以通过电场反转。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Hafnium silicide formation on Si(001)
在裸露和氧化的Si（001）样品上蒸发Hf的厚（~50 nm）膜，并且在清洁的Si（001）-（2x 1）表面上蒸发Hf的薄（~单层）膜。在退火到1000 $^/circ$ C时，在反应时间之后形成HfSi 2膜，所述反应时间取决于沉积之前衬底的表面状况。使用X-射线光电子能谱学的化学状态的反应表面，其特征在于，并记录在硅化物形成时的结合能的位移。即使对于厚膜，低能电子衍射（LEED）显示Si衬底的（2x 1）图案恢复，表明HfSi 2膜的三维岛化已经发生。使用LEED和X射线驻波证实了薄膜的孤岛行为。条纹的LEED图案的厚膜表明，岛的形态是由下面的Si基板的影响。
2002-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Formation of martensitic microstructure in epitaxial Ni-Mn-Ga films after fast cooling
本文以外延Ni-Mn-Ga薄膜为模型体系，通过毫秒闪光灯脉冲实现快速冷却，研究了马氏体层次微观组织的形成机制，揭示了快速冷却与缓慢冷却之间的显著差异及其成因。
2024-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Dust formation by bubble-burst phenomenon at the surface of a liquid steel bath
我们研制了一种实验装置，用于研究电弧炉炼钢中粉尘形成的主要机理：钢液表面气泡的破裂。在空气-水系统的情况下，气泡破裂过程分三个步骤进行：膜盖破裂、膜滴投射和喷射滴投射。用高速摄像机观察膜的破裂和喷射液滴的形成。薄膜液滴气溶胶进入颗粒计数器，其表征液滴的大小和数量。结果进行了介绍和讨论。这两种类型的投影的量化导致的结论是，膜滴投影代表灰尘的主要来源。膜滴的量随着母气泡尺寸的增大而显著减小。直径小于4 mm的气泡理论上不产生膜滴。因此，充分减小CO气泡尺寸将代表用于大幅减少电弧炉粉尘排放的有效解决方案。
2007-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Formation of metallic nano-crystals from gel-like precursor films for CVD nanotube growth: An in-situ TEM characterization
在透射电子显微镜（TEM）中通过原位退火观察连续Fe（NO3）3催化剂膜的演变。这种催化剂通常用于碳纳米管的催化生长。实验表明，在300 ℃左右，凝胶状膜已经形成结晶颗粒。在通常的700 ℃的碳纳米管生长温度下，颗粒是具有对数正态尺寸分布的单晶。观察结果还表明，尽管颗粒具有晶体结构，但仍具有高迁移率。实验允许获得有关催化剂膜的化学性质和结晶度的详细信息，这为解释通过化学气相沉积的碳纳米管生长提供了有价值的信息。
2005-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Robust Zero-Field Skyrmion Formation in FeGe Epitaxial Thin Films
B20相磁性材料，例如FeGe，近年来受到了极大的关注，因为它们能够实现磁skyrmion，这可能导致低能量成本的自旋电子应用。在这个新兴领域的一个主要努力是在室温和零外部磁场下稳定skyrmions。本文报道了用双真空离轴溅射法在Si（111）衬底上生长纯相FeGe外延薄膜。通过X射线衍射和扫描透射电子显微镜证实了FeGe薄膜的高结晶质量。霍尔效应测量表明，在扣除正常和反常的霍尔效应后，FeGe薄膜具有很强的拓扑霍尔效应，表明在5 ~ 275 K温度范围内，FeGe薄膜中形成了高密度的Skyrmion.特别地，在零磁场下观察到大量的拓扑霍尔效应，示出了不需要外部磁场的鲁棒的skyrmion相位。
2016-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Internal Stresses and Formation of Switchable Nanowires at Thin Silica Film Edge
在垂直边缘处，氧化硅薄膜（SiO_{2-x}）包含嵌入绝缘g-SiO2基质中并由其支撑的c-Si层状纳米晶体（Si NC）。Tour等人已经表明，沟槽薄膜几何形状使得NC能够在被施加场训练时形成可切换纳米线（SNW）。形成SNW所需的场在几个循环内迅速降低，或者通过在600 ℃下退火在甚至更少的循环内降低，并且稳定到700 ℃。在这里，我们描述了内在的演变Si NC和SNW的内部应力和电渗之间的竞争。该分析在很大程度上依赖于来自大范围的薄膜研究的实验数据，并且它解释了为什么在平面Si-SiOx界面上的垂直边缘对于形成SNW是必要的。讨论还表明，Si NC和Si/ SiO_{2-x} SNW的形成机制是内在的，并且是在存在残余宿主失配应力的情况下优化纳米线导电性的结果。
2010-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of pattern formation of the ordered intermediate phases during co-deposition of binary thin film
该研究结合随机动力学平均场与蒙特卡洛方法模拟二元薄膜共沉积，识别三类中间相二维形貌，并用单一拓扑参数加以区分。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Co nanoclusters in epitaxial Ti_{0.96} Co_{0.04} O_2 thin films and their ferromagnetism
采用脉冲激光沉积结合原位反射高能电子衍射技术在SrTiO 3（001）衬底上外延生长锐钛矿型Ti 0. 96 Co 0. 04 O2薄膜。氧分压，PO2，在生长过程中系统地变化。随着氧分压的降低，薄膜的生长行为从二维的层状生长转变为三维的岛状生长，从而导致薄膜的饱和磁化强度增加。这些结构和磁性的变化被解释为钴簇的形成，其存在被证明是由透射电子显微镜研究。我们的工作清楚地表明，钴团簇将导致室温铁磁性的Co掺杂的TiO 2薄膜。
2002-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Unusual phase formation in reactively sputtered La-Co-O perovskite thin films
镧基钙钛矿是一类多用途的材料，其对于固体氧化物燃料电池和电催化水分解是有意义的。在制备La-Co基氧化物体系的组成分散材料库以发现新的催化材料的过程中，观察到一种不寻常的相形成现象：具有均匀组成和单相结构（La 2 O3或化学计量的La-钙钛矿）的区域形成，而不是预期的连续组成梯度。这种现象发生在反应共溅射过程中，并依赖于O2流量和衬底温度，从室温到700 ℃的研究，是独立的所使用的基板。它可以被描述为自组织生长，其中过量的过渡金属不能被并入生长的膜和形成的单相区域。据推测，由于La的高反应性和La 2 O3和La-钙钛矿的显著低的形成能量，基于La的氧化物膜的反应溅射沉积可以变成，关于膜生长，成部分CVD-样过程，这导致不寻常的自组织生长的单相区域。这种现象可用于探索多元钙钛矿薄膜库，其中La-钙钛矿的B-位点原子被系统地取代。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Twin-domain formation in epitaxial triangular lattice delafossites
孪晶畴是对称性失配外延薄膜中常见的结构缺陷。具有菱面体结构的铜铁矿ABO2是经常形成孪晶畴的一个很好的例子。虽然块体金属铜铁矿是已知的最导电的氧化物，但高导电性还有待于以薄膜形式实现。在薄膜中发现的抑制导电性主要是由孪晶畴的形成引起的，并且它们的边界可以是载流子的散射中心的来源。为了克服这一挑战，必须了解其形成的潜在机制，以便控制和消除这些缺陷。在这里，我们报告的起源形成在CuCrO2铜铁矿薄膜上的衬底与六方或三角对称的结构孪晶。一个强大的异质外延的关系被发现的delafosite膜与衬底，和表面终止原来是至关重要的，以确定和控制外延delafosites的域结构。基于这些发现，我们也展示了一个无孪晶外延薄膜生长在高误切衬底。这一发现为生长单畴铜铁矿薄膜提供了一种重要的合成策略，并可应用于其他铜铁矿外延合成高质量的薄膜。
2021-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Al doping on phase formation and thermal stability of iron nitride thin films
本文系统地研究了Al掺杂对氮化铁（Fe-N）薄膜相形成的影响。具有不同Al浓度（Al=0、2、3、6和12 at.%）的Fe-N薄膜使用DC磁控溅射通过在0至100%之间改变氮分压来沉积。利用X射线衍射和极化中子反射率研究了薄膜的结构和磁性。观察到在最低掺杂水平（2at.%）下，的Al），与未掺杂的样品相比，在较低的氮分压下形成富氮的非磁性Fe-N相。有趣的是，我们观察到当Al掺杂增加超过3at.%时，与未掺杂的样品相比，在较高的氮分压下出现富氮的非磁性Fe-N相。并对薄膜的热稳定性进行了研究。在10%氮分压下沉积的非掺杂Fe-N薄膜具有较差的热稳定性。Al掺杂2at.%而对于3、6和12 at.%，Al掺杂时，显示出显著的改善。用Fe-N和Al-N热力学解释了所得结果。
2015-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Lattice effects on the formation of oxygen vacancies in perovskite thin films
我们利用第一性原理方法研究了集体晶格激发对钙钛矿薄膜中氧空位形成的影响。我们发现声子在有限温度下对缺陷化学的应变介导控制起着至关重要的作用。特别是，作为外延应变的函数推导出的零温度氧空位形成的趋势可以在室温附近完全逆转。我们的第一性原理计算证明了晶格对氧空位自由能的贡献与系统在化学还原时经历的体积膨胀之间的直接联系：所产生的体积膨胀越大，越有利于点缺陷形成的热激发。然而，振动空位熵，或等效地，化学膨胀，和外延应变之间的相互作用是难以概括的，因为这可以强烈地影响底层的结构和磁性转变。此外，我们发现热晶格激发在很大程度上阻碍了空位有序化。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Impact of seed density on continuous ultrathin nanodiamond film formation: an analytical approach
本文提出了一种用于描述晶种薄膜生长随时间演化的解析平均场方法。建模处理与不同的生长速率，分别在-和正常的-基板平面的各向异性生长的一般情况下。种子的有限大小被认为是通过包括空间相关性种子之间的影响，通过硬核相互作用。该方法，基于概率论，提供了解决方案，在封闭的形式作为基板覆盖率，种子密度和种子的初始尺寸的函数的平均膜厚度。对于可忽略的值的初始覆盖的衬底的种子，可管理的解析表达式获得。通过与文献中的实验数据进行比较，该模型得到了验证。该研究对于确定金刚石纳米晶薄膜的最佳生长条件具有重要意义。事实上，允许连续膜的给定最小平均厚度的晶种/成核密度的知识对于技术先进应用的开发是极其重要的。
2022-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Transformations in Perovskite Photovoltaics: Film Formation, Processing Conditions, and Recovery Outlook
本研究聚焦甲胺铅碘钙钛矿薄膜，探究甲胺蒸气处理等工艺对薄膜结构与性能的影响，测得一步/两步法器件最高PCE达19.5%/18.6%，为钙钛矿太阳能电池的性能优化与修复提供参考。
2025-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic interface formation in magnetic thin film heterostructures
磁性薄膜异质结构由于其在异质界面形成过程中所产生的新现象以及其潜在的应用前景而受到广泛的研究。结合X射线磁性圆二色性与扫描隧道显微镜，我们表明Mn/Fe薄膜异质结构的界面因素主导的整个系统的电子和磁性的动态变化与量的Mn覆盖层。随着Mn覆盖率的增加，Fe层的元素比磁化曲线呈现出从面外到面内的两步自旋重取向转变。结合原子尺度的结构和电子性质的表征与第一性原理计算成功地解开了纠缠的界面因素的作用，并澄清了转变的驱动力。在低Mn覆盖率下的第一步转变主要是由异质界面处FeMn无序合金的形成引起的，而在高Mn覆盖率下，与界面FeMn有序合金的电子杂化是主要的第二步转变的起源。
2018-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Supercell formation in epitaxial rare-earth ditelluride thin films
California Institute of Technology（加州理工学院）；Cornell University（康奈尔大学）；California State University, Northridge（北岭加州州立大学）
研究通过分子束外延在MgO(001)上生长DyTe₂−δ薄膜，发现其超晶格结构与Te缺陷相关，通过第一性原理计算揭示费米面嵌套条件导致导电Te平方网的周期性占据并打开能级间隙。
2023-08-27 cond-mat.mtrl-sci
CALPHAD-based modelling of the temperature-composition-structure relationship during physical vapor deposition of Mg-Ca thin films
本文提出基于CALPHAD的建模方法，通过计算Mg和Ca的升华通量，再现了Mg-Ca薄膜PVD过程中温度对成分和相形成的影响，为理解高蒸气压金属的合成参数调控机制提供了重要基础。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
An atomic force microscopy and optical microscopy study of various shaped void formation and reduction in 3C-SiC films grown on Si using chemical vapor deposition
用光学显微镜和原子力显微镜研究了Si衬底上外延3C-SiC薄膜中各种形状不规则的空洞以及规则的三角形和正方形空洞的形成。在电阻加热化学气相沉积反应器中，用六甲基二硅烷在Si（001）和（111）衬底上异质外延生长了3C-SiC薄膜。已清楚地观察到的Si衬底的取向在确定的空隙的形状的影响。此外，生长周期和生长温度被认为是控制空洞尺寸、密度和形状的主要参数。通常，空隙沿{111}面刻面，但取决于生长条件，也观察到具有较高表面能的其它刻面。最后，通过适当的生长技术，空隙的尺寸和密度显著减小。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Swift heavy ion track formation in SiC films under high-temperature irradiation
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
研究探讨了SiC薄膜厚度和辐照温度对Swift重离子径迹形成及结构的影响，通过建模发现不同温度下形成陨石坑和丘状结构，并确定了临界温度与薄膜厚度的关系。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
X-ray photoelectron spectroscopy, Raman and photoluminescence studies on formation of defects in Cu:ZnO thin films and its role in non-linear optical features
研究了Cu：ZnO喷涂薄膜的结构、光学、形貌和非线性光学性质。Cu：ZnO薄膜的表面形貌均匀，无裂纹，颗粒呈豌豆状分布。在Cu：ZnO薄膜的X射线光电子能谱学谱中观察到的峰位移推断了薄膜中存在的缺陷态。在939.9 eV处观察到的Cu 2 P芯能级谱的卫星峰证实了膜中Cu的+2氧化态。利用光致发光（PL）和拉曼光谱研究了Cu掺杂后纳米结构中额外缺陷能级的形成。观察到了紫、蓝、绿光谱区的发光中心。对于5% Cu：ZnO薄膜，最突出的发射集中在蓝色中心。PL发射强度的增强证实了Cu掺杂后缺陷态密度的增加。UV发射峰向可见光区的偏移验证了掺杂后膜中非辐射复合过程的增加。在拉曼分析中观察到的声子模式约439，333和558 cm-1确认的结晶度和缺陷态的形成在膜中的改善。X射线衍射分析表明，薄膜为单相纤锌矿结构，择优取向平行于C轴（0 0 2）。三阶光学极化率\c{hi}（3）从3.5 × 10 ~（-4）增加到2.77 × 10 ~（-3）esu，这是由于在薄膜中形成的不同缺陷能级的电子跃迁增强和连续波激光照射引起的局部加热效应所致。利用Nd：YAG激光器在1064 nm和8 ns脉冲宽度下研究了增强的三次谐波产生信号，显示了Cu：ZnO薄膜在三倍频应用中的可靠性。
2019-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Stucture and Quality of Mono- and Bi-Component Films, Formed From Ion-Plasma Streams, Transformated During the Interaction with the Condactive Target
揭示了离子-等离子体流转化方法的实质。提出了非气态离子溅射导电靶时二元合金膜形成的唯象模型。以Nb薄膜和Nb-Sn体系为例，研究了在所用方法的框架内，动力学和热力学参数对单组分和双组分薄膜形成过程的影响。确定了形成高稳定性单组分薄膜和涂层的凝聚粒子的能量范围。冷凝诱导和辐射诱导的扩散的机制进行了比较，指示的能量范围，这决定了一个主要的实施的空位或间隙机制的冷凝诱导的扩散。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Engineered substrates for domain control in CrSe thin-film growth: Single-domain formation on lattice-matched YSZ(111) substrate
本研究比较CrSe在Al2O3(001)与晶格匹配YSZ(111)上的外延生长，证明YSZ可抑制19.1°扭转畴并形成单畴，从而提升金属导电性。
2025-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Argon bubble formation in tantalum oxide-based films for gravitational wave interferometer mirrors
利用HAADF图像和DualEELS以空间分辨的方式定量了掺杂五氧化二钽薄膜的钛白的氩含量。研究在300 $^{\circ}$ C、400 $^{\circ}$ C和600 $^{\circ}$ C下退火的膜，以查看退火温度和气泡形成之间是否存在关系。使用HAADF成像显示，氩存在于大多数这些膜中，并且氩气泡在400 $^{\circ}$ ℃下退火后开始形成，并且在600 $^{\circ}$ ℃下退火后变粗。使用来自EELS图谱的氩数据和使用Hartree Slater截面缩放的实验数据创建用于定量的半经验标准。对于600 $^{\circ}$ C样品中的35个气泡，计算气泡内氩气的密度和压力。气泡的平均直径、密度和压力分别为22 μ m、870 kg/m $^3$和400 MPa。使用范德华方程计算压力。这些气泡可能会影响薄膜的性质，而薄膜是用作引力波探测器反射镜的光学涂层。这种空间分辨的定量技术可以很容易地应用于一系列材料中的其他小的惰性气体气泡。
2020-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Phase formation, thermal stability and magnetic moment of cobalt nitride thin films
本文研究了用反应磁控溅射法通过改变氮气相对流量（\pn）制备氮化钴（Co-N）薄膜。随着\pn ~的增加，形成Co（N）、\tcn、Co $_3$ N和CoN相。在\pn =10 \p时出现\tcn ~相后，\pn的增量增加导致\tcn的晶格常数（$a$）的连续扩大。当\pn =30 \p时，$a$最大化并变得与其理论值相当。\tcn的$a$的膨胀导致磁矩的增强，达到其变得甚至大于纯Co的程度。（比纯金属）磁矩的Fe $_4$ N薄膜已被理论预测和实验证明，高（比纯Co）的磁矩证明在这项工作中，并解释在大体积的四金属氮化物的高磁矩模型。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Abnormal Resistance Switching Behaviors of NiO Thin Films: Possible Occurrence of Simultaneous Formation and Rupture of Conducting Channels
我们详细报道了NiO薄膜电阻开关的电流-电压（I-V）特性。在单极电阻切换中，通常认为当NiO从低电阻状态变为高电阻状态时，导电细丝将断裂。然而，我们发现，这种电阻开关有时会在电压和电流驱动的I-V测量期间显示出异常行为。我们使用随机断路器网络模型来解释异常开关行为是如何发生的。我们发现，这种电阻变化可以通过一系列雪崩过程发生，其中导电细丝可以形成也可以破裂。
2008-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Deposition of Diamond-like Carbon films using Dense Plasma Focus
采用致密等离子体聚焦（DPF）法在石英衬底上沉积类金刚石（DLC）薄膜。${\rm sp^3}$键的形成及其在膜中的含量强烈地取决于基底，并且似乎石英不是合适的基底。然而，我们在这里报告的DLC膜的形成石英基板上，保持在高温下，并显示碳原子的含量与${\rm sp^3}$键在膜中是成正比的基板的温度。这不仅可以很好地控制薄膜的制造，还可以展示如何在需要保护的材料表面上利用DLC薄膜的抗磨损、抗刮擦性能。
2008-11-02 cond-mat.mtrl-sci
In-situ Nanoscale Characterization of Composition and Structure during Formation of Ultrathin Nickel Silicide
利用原位高分辨离子散射和高分辨透射电子显微镜研究了Si（100）衬底上3 nm Ni薄膜形成过程中硅化镍的组成和结构。我们表明，过渡发生在离散的步骤，其中一个中间相是在一个狭窄的温度范围内观察到从230 ℃到290 ℃。发现该中间相的膜组成为50%Ni：50%Si，没有长程结构的证据，表明膜是均匀的单硅化物NiSi相。最终相是立方二硅化物NiSi 2的结晶，但具有38%Ni和62%Si的略微偏离化学计量的组成。沿着[100]轴，发现薄膜和衬底的晶格完美对齐。由于硅化物的外延生长，检测到膜的c晶格常数收缩0.7-1%。
2020-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Role of anti-phase boundaries in the formation of magnetic domains in magnetite thin films
反相边界（APB）是结构缺陷，已被证明是负责在不同的纳米结构中观察到的异常磁行为。了解它们的特性对于通过以受控的方式生长APB来使用它们来调节磁性材料的特性至关重要，因为它们的密度强烈依赖于合成方法。有了这个目标，在这项工作中，我们调查他们的影响磁铁矿（Fe $_3$ O $_4$）薄膜考虑原子自旋模型，重点研究交换相互作用的作用，发挥整个APB接口。我们的结论是，我们在这里提出的模型很好地描述了在这种材料中实验报告的主要非典型特征，证实了APB中创建的新交换相互作用是导致这种偏离散装性能的原因。
2020-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Effect of annealing in the formation of well crystallized and textured SrFe$_{12}$O$_{19}$ films grown by RF magnetron sputtering
Instituto de Química Física “Rocasolano”, CSIC（罗卡索拉诺物理化学研究所，西班牙国家研究委员会）；Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC（陶瓷与玻璃研究所，西班牙国家研究委员会）；Alba Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源，加泰罗尼亚高等研究理事会）
研究退火处理对射频磁控溅射沉积在Si(100)衬底上的SrFe$_{12}$O$_{19}$薄膜结晶生长的影响，发现退火后薄膜形成具有c轴面内取向的锶六角铁氧体结构。
2022-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic properties of magnetoelectric GdMnO3 thin films prepared by sol-gel method
本工作中，我们分析了GdMnO_3磁电薄膜的一般溶胶-凝胶法制备。薄膜的形成温度进行了分析，通过热重分析，而Pbnm正交薄膜的晶格参数确定从分析的X-射线光谱。X射线衍射结果还表明，GdMnO 3薄膜是在压缩沿b轴。通过拉曼光谱进行的晶格动力学分析证实了形成的薄膜具有Pbnm正交结构。此外，拉曼光谱分析表明，除了膜-基相互作用外，纹理和晶粒尺寸的影响也会改变相对于体相的晶格动力学。磁性测量表明，薄膜的响应是不同的观察到的陶瓷和单晶，主要是在形状和温度的转变发生。磁性研究还表明，GdMnO 3薄膜在80 K以上是顺磁性的，在低温下（T=<15 K）显示出铁磁响应。在850 ℃退火的薄膜中进行的介电分析表明，在低温下形成的弛豫过程，这是与极化过程。此外，在T~27 K处还观察到一个小的异常，这可能与在此温度范围内发生的磁转变有关。
2013-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Swift Heavy Ion Induced Modification Studies of C60 Thin Films
研究了Si和石英衬底上C60薄膜样品在不同注量下经110 MeV Ni离子辐照后的改性。使用拉曼光谱，电导率和光学吸收光谱的原始和辐照样品进行了研究。拉曼数据和带隙测量表明，在低能量密度下的快速离子导致涉及多个分子单元如二聚体或聚合物的形成。高通量照射导致亚分子的形成和无定形半导体碳，表明富勒烯分子的整体损伤。这些亚分子单元已被鉴定为具有纳米晶金刚石和纳米晶石墨样结构。
2002-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Dust formation in electric arc furnace : birth of the particles
电弧炉粉尘的特征表明，钢液表面气泡破裂是粉尘的主要排放源。因此，我们开发了一种实验装置来研究这种现象。与空气-水系统的情况一样，气泡破裂产生两种类型的液滴：薄膜液滴和喷射液滴。用高速摄像机观察了射流液滴的形成。在过滤器上收集膜滴气溶胶，然后通过SEM、粒度分析和重量分析进行表征。结果进行了介绍和讨论。这两种类型的投影的量化导致的结论是，膜滴投影代表灰尘的主要来源。膜滴的量随着母气泡尺寸的增大而显著减小。气泡直径小于4.5mm时，不形成膜滴。因此，充分减小气泡尺寸将代表用于大幅减少电弧炉粉尘排放的有效解决方案。
2007-08-22 cond-mat.mtrl-sci
In-situ formation of SiGe alloy by electron beam evaporation and the effect of post deposition annealing on the energy band gap
本文报道了在500 °C低温下，通过Si/Ge多层薄膜在Si和玻璃衬底上的固相反应合成多晶（poly）-SiGe合金薄膜。原始的薄膜沉积使用电子束蒸发与优化的原位基板加热。我们的研究结果表明，在原始的薄膜中，非晶Si（a-Si）相与多晶SiGe相共存。发现a-Si相在600至800 °C的温度范围内的沉积后退火时subcrystalline进入SiGe相。此外，在退火后的多晶SiGe薄膜的光学性质中可以观察到双能带隙。原始的薄膜的化学计量演变及其随后的退火后的带隙的影响进行了讨论的基础上的扩散特性的Si在多晶SiGe。
2017-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Mn-rich interfacial phases in Co2FexMn1-xSi thin films
本研究利用MBE在GaAs上生长Co2FexMn1-xSi薄膜，发现界面存在1-2 nm的Mn富集层及其上方的Mn贫乏区，证实了纳米尺度的非均匀性导致薄膜偏离Slater-Pauling规则，强调了界面成分对自旋器件的关键影响。
2023-12-24 cond-mat.mtrl-sci
