Natural layered phlogopite dielectric for ultrathin two-dimensional optoelectronics
本文提出将天然金云母剥离为超薄高κ介电层，并验证其可显著提升MoS₂晶体管、光电探测器及NMOS反相器性能。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrathin BaTiO3 templates for multiferroic nanostructures
研究了高质量BaTiO_3薄膜的结构、电学和介电性能。薄膜，这是通过臭氧辅助的分子束外延生长在Nb掺杂的SrTiO 3（001）衬底上，并具有薄的8个晶胞（3.2 nm）的厚度，是未重构的和原子级光滑的大结晶平台。应变驱动的过渡到3D岛的形成，观察膜的13个单元电池的厚度（5.2 nm）。高结构质量的表面，与介电性能类似的散装钛酸钡和主要是TiO 2表面终止，使这些薄膜的合适的模板，用于合成高品质的金属氧化物多铁性异质结构的基础研究和开发的磁电效应，如最近提出的界面效应在Fe/BaTiO 3异质结构的基础上Fe-Ti界面键。
2011-07-05 cond-mat.mtrl-sci
On the persistence of polar domains in ultrathin ferroelectric capacitors
超薄膜中铁电有序的不稳定性是与实现具有增强功能的许多电子器件（例如铁电和多铁性隧道结或铁电场效应晶体管）相关的最重要的基本问题之一。在本文中，我们研究了典型的铁电异质结构的极化状态：外延单晶BaTiO $_3$薄膜夹在最常用的钙钛矿电极之间，SrRuO $_3$，最常用的钙钛矿衬底，SrTiO $_3$。我们使用的piezoresponse力显微镜，介电测量和结构表征的组合，提供确凿的证据，为铁电性质的弛豫极化状态的BaTiO $_3$电容器。我们发现，即使SrRuO $_3$电极的高屏蔽效率仍然不足以在室温下稳定SrRuO $_3$ /BaTiO $_3$ /SrRuO $_3$异质结构中的极化。我们确定的畴壁运动在确定的宏观电性能的电容器的关键作用，并讨论了他们的介电响应在最近的兴趣在负电容行为的光。
2017-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Probing the temperature dependence of dielectric function of ternary transition metal dichalcogenides: towards thermo-driven ultrathin photonic components
Yerevan State University（埃里温国立大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究探索三元过渡金属二硫属化物介电函数温度依赖性，通过对MoSSe和WSSe在特定光谱区域与温度窗口研究，揭示介电响应规律，利用其光学色散设计近红外光子透镜，为热驱动光电器件创建提供关键见解。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
On composites of the type: metal - dielectrics and superconductor - dielectrics
本文在准静态近似下研究了金属-超导体和超导体-超导体复合材料.介电响应由谱函数$G(n,x)$描述，其包含浓度x（金属或金属的浓度）的影响。粒子）对介电函数的影响，以及形状的影响。参数n扮演介电材料的去极化因子的角色，在金属中，它是一个包括形状和复合材料拓扑结构等影响的因子。在$ x_{c}= \frac{1}{3} $处存在一个渗流转变，导致复合物在$ x > x_{c}$浓度下呈类金属相。在低频率下，即使存在高于逾渗浓度的介电颗粒，随频率的发散仍然存在。在超导体的情况下，谱函数$G(n,x)$还可以包括约瑟夫森结效应。我们假设在这两种情况下的复合材料的两种类型的球形粒子，金属（超导）的和介电的。对于介电材料，在两种情况下介电函数都是恒定的，并且对于金属和超导体，以公知的形式使用金属和经典超导体的介电函数。在$ x_{c}$处的逾渗转变导致具有$x>x_{c}$的复合物的金属样吸收。注意，在低频处，即使在$x_{c}$上方存在电介质颗粒时，频率的发散仍然存在。在逾渗阈值以下，介电性质被金属颗粒改性。我们在很低的温度和低浓度下得到了超导体的有效介电常数。在我们简单的例子中，吸收部分为零。介电函数的实部随着超导球的浓度而增加。频率依赖性是二次的，它给出低频尾部。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Bismuth Nanostructures Towards the Ultrathin Film Regime
大块铋呈现出优异的光学性质，如巨大的红外折射率（n接近10）和负的紫外可见光介电常数诱导的巨大的带间电子跃迁。虽然这种性质在纳米光子学中的应用非常有吸引力，但铋纳米结构的介电功能却很少被研究。本文用椭圆偏振光谱法测量了脉冲激光沉积铋薄膜的远红外-紫外介电函数，薄膜的标称厚度tBi从10 nm到几十nm不等。对于tBi大于15 nm，薄膜显示出连续的结构和它们的介电函数是可比的散装铋。对于tBi低于15 nm，膜结构是不连续的，并且介电函数与体铋的介电函数显著不同。从FDTD模拟中提出，这种显着的差异主要来自有效介质的影响引起的不连续的薄膜结构，量子电子限制不起主导作用。这表明，对于高性能纳米光子器件而言，铋和连续铋膜应该呈现与块体铋相同的突出光学性质。
2019-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Properties of Pb(Zr,Ti)O$_3$ ultrathin films under stress-free and open-circuit electrical boundary conditions
采用第一性原理方法模拟了（001）PbO封端的Pb（Zr $_{1-x}$ Ti $_{x}$）O $_3$薄膜在无应力和开路边界条件下的性质.它们的低温自发极化从未消失到最小厚度，并且<010><110>当在x=0.50附近改变Ti成分时，在面内和方向之间连续旋转。这种旋转显著地增强了压电性和介电性。此外，当从块体到薄膜时，一些相变的顺序改变。
2004-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of V$_2$O$_5$ and MoO$_3$ bulk and ultrathin layers
采用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算和范德华色散修正，研究了V $_2$ O $_5$和MoO $_3$层状氧化物的体相、单层膜和多层膜的结构和电子性质.特定的DFT+U泛函已被测试，以正确地再现几何形状，带隙，静态介电常数，和两种材料的形成的结晶。单层和多层分别沿着<001><010>V2 O 5和MoO 3的和稳定的晶体学取向解理。两种材料都需要至少三层，以恢复块状性质。自旋-轨道效应已被纳入我们的预测，但它们显示边际效应。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Integrating Atomic Layer Deposition and Ultra-High Vacuum Physical Vapor Deposition for In Situ Fabrication of Tunnel Junctions
原子层沉积（ALD）是一种很有前途的技术，用于在金属衬底上生长无杂质的原始金属，这对许多电子器件至关重要。隧道结是一个很好的例子，它需要在两个金属电极之间有一个典型厚度约为1 nm的无泄漏、无电介质隧道势垒。在使用ALD开发介电隧道势垒的过程中的挑战是控制介电层金属的成核，同时在金属表面处形成最少的天然氧化物，以获得隧道势垒和金属电极之间的高质量界面。这提出了将ALD与超高真空（UHV）物理气相沉积集成的关键需求。为了应对这些挑战，设计了一种粘性流动ALD室，并通过负载锁与UHV磁控溅射室连接。实施样品运输系统，用于在ALD室、装载锁室和溅射室之间进行原位样品转移。利用该集成ALD-UHV溅射系统制备了超导体-绝缘体-超导体（SIS）Nb/Al/Al 2 O3/NbJosephson隧道结，隧道势垒厚度从亚nm到~ 1 nm。采用椭圆偏振法、原子力显微镜和电输运测量法研究了使用Al润湿层引发ALD Al 2 O3隧道势垒的适用性。通过优化工艺条件，获得了无泄漏的SIS隧道结，证明了这种集成ALD-UHV溅射系统用于制造由金属-电介质-金属多层膜组成的隧道结和器件的可行性。
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Tuning of Superconductivity in Ion-Gated NbN Ultrathin Films by Self-Encapsulation with a High-$κ$ Dielectric Layer
离子门控是用于经由电场诱导的电荷掺杂来调整材料的物理性质的强大技术，但是倾向于在门控材料中引入超出纯静电的非本征无序和不期望的电化学改性。相反，可逆的、易失性的和静电调制在通过离子门控可获得的静电感应电荷密度实现的新型器件概念的可靠设计和操作中是关键的。在这里，我们展示了一个简单而有效的方法，实现可逆的和挥发性的表面敏感的氮化铌薄膜通过控制其表面的氧化门控。所得的氧化铌封装层表现出与未封装的离子晶体管的电容相当的电容，承受超过栅极电解质的电化学稳定窗口的栅极电压，并且使得封装膜的正常状态电阻率和超导转变温度两者的完全可逆的可调谐性成为可能。我们的方法应该是可转移到其他材料和设备的几何形状，更标准的封装技术是不容易适用。
2022-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two-dimensional percolation transition in two atomic layers of Fe on W(110): Direct measurement of a static percolation critical exponent in a two-dimensional Ising system
当Fe/W（110）超导薄膜中Fe的第二原子层的覆盖率达到临界值时，系统从无长程序的阻挫磁态突然转变为有长程序的面内铁磁态，并表现出许多逾渗转变的特征。测量的磁化率的薄膜生长在255 K显示幂律缩放，是有限的噪声在低沉积，并在高沉积的顺磁性，受挫状态的动态。由于测量代表一个系统驱动的有限场振荡在一个有限的频率，它是demonstated渗流的阈值沉积是有界的沉积的实部和虚部的磁化率有最大值。拟合的临界指数的静态磁化率在这些界限给出了一个有界值为$γ_p=2.39\pm0.04$，与理论一致。
2018-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Gate Dielectric Engineering with an Ultrathin Silicon-oxide Interfacial Dipole Layer for Low-Leakage Oxide-Semiconductor Memories
提出在AOS沟道与high-k栅介质间引入ALD超薄SiL，实现阈值电压稳定调控并显著降低漏电流与刷新能耗，提升存储器可靠性。
2025-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interface effects and dielectric mismatch in ultrathin silicon on insulator films
CNR-IMM（意大利国家研究委员会材料研究所）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Institut für Experimentelle Physik, TU Bergakademie Freiberg（弗莱贝格矿业科技大学实验物理研究所）；Università del Piemonte Orientale ‘‘A. Avogadro’’（皮埃蒙特东方大学）；Institut für Angewandte Physik, TU Bergakademie Freiberg（弗莱贝格矿业科技大学应用物理研究所）；University of Torino（都灵大学）
研究通过界面工程缓解超薄SOI薄膜中的界面态和介电不匹配问题，提升电性能。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Liquid Metal Printed Ultrathin Oxides for Monolayer WS2 Top-Gate Transistors
二维（2D）半导体是用于互补金属氧化物半导体（CMOS）逻辑电路的持续缩小尺寸的有前景的沟道材料。然而，它们的全部潜力仍然受到缺乏可扩展的高k晶体管的限制，这些高k晶体管可以实现原子级光滑的界面、小的等效氧化物厚度（EOT）、出色的栅极控制和低漏电流。在这里，我们报告了用于2D电子和电光器件的液态金属印刷的氧化物和可扩展的Ga 2 O3电介质。我们直接可视化的原子光滑的Ga 2 O3/WS 2接口，使液态金属印刷的保形性。我们证明了原子层沉积兼容性与高k Ga 2 O3/HfO 2顶栅电介质堆叠化学气相沉积生长单层WS 2，实现EOTs的~1 nm和亚阈值摆幅下降到84.9 mV/dec。栅极漏电流是在超规模低功耗逻辑电路的要求。我们的研究结果表明，液态金属印刷氧化物可以弥合下一代纳米电子学2D材料可扩展介电集成的关键差距。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bismuth layer properties in the ultrathin Bi-FeNi multilayer films probed by spectroscopic ellipsometry
利用宽带（0.5-6.5 eV）椭圆偏振光谱仪研究了射频溅射沉积的Bi [Bi（0.6-2.5 nm）-FeNi（0.8，1.2 nm）]N多层膜，其中FeNi层具有纳米岛结构，其形貌和磁性随膜厚的减小而变化。从椭圆偏振角的多层模型模拟，Psi（ω）和Delta（ω），提取的Bi层的复杂（伪）介电函数谱。结果表明，在GMR型Bi-FeNi多层膜结构中，Bi层具有表面金属导电性，其导电性受纳米岛状FeNi层的形貌和磁性的影响。
2023-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin natural biotite crystals as a dielectric layer for van der Waals heterostructure applications
本研究将天然黑云母剥离至单层，表征其高稳定性与约1 V/nm的击穿强度，并证实其作为范德华异质结的介电层与封装层能有效保护敏感材料，为超薄纳米技术提供低成本新材料。
2024-08-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrostatic doping of graphene through ultrathin hexagonal boron nitride films
当与石墨烯结合时，六方氮化硼（h-BN）是构建金属h-BN的理想衬底和栅极电介质|石墨烯场效应器件。我们采用第一性原理密度泛函理论（DFT）对Cu| h-BN|石墨烯堆叠以研究石墨烯掺杂如何取决于h-BN层的厚度和施加在Cu和石墨烯之间的电势差。我们开发了一个分析模型，描述了掺杂非常好，使我们能够确定的关键参数，管理设备的行为。预测的石墨烯的本征掺杂对于Al 2 O3-BN层特别突出，并且应该在实验中观察到。它主要是由新的界面项，我们从DFT计算评估的个别材料和h-BN和Cu或石墨烯之间的界面。
2011-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Optimization for growth condition of ultrathin hexagonal boron nitride on dielectric substrates via LPCVD
Gazi University（加齐大学）；Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency (TENMAK) Boron Research Institute（土耳其能源、核和矿物研究署硼研究所）；Sivas University of Science and Technology（锡瓦斯科技大学）；Niğde Ömer Halisdemir University（尼代奥默尔哈利斯德米尔大学）
通过LPCVD优化在介电基板上直接合成超薄h-BN薄膜，以提升深紫外光电探测器的性能。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant negative electrostriction and dielectric tunability in a van der Waals layered ferroelectric
对铁电范德华晶体的兴趣来自于由于这些材料的降低的表面能和允许剥离的层状结构而实现铁电系统的潜力。在这里，我们定量地揭示了范德华层状铜铟硫代磷酸盐（CIPS）的巨负电致伸缩，其表现出高达-3.2 m4/C2的Q33和高达-85 pm/V的d33。CIPS的机电响应在幅度上与已建立的钙钛矿铁电体相当，尽管其具有小得多的自发响应。极化只有几个uC/cm 2。在顺电状态下，由于低的转变温度，CIPS表现出大的介电可调谐性，类似于广泛使用的钛酸锶钡，因此具有巨大的和连续可调谐的机电响应。顺电状态下的电致伸缩和可调响应的持久性表明，即使是很少的层膜或纳米颗粒也会维持显著的机电功能，抵消了纳米级极限下铁电性能的不可避免的抑制。这些研究结果可能会扩展到其他铁电过渡金属硫代磷酸盐和（准）二维材料，并可能促进对新的电致伸缩功能器件的机电响应的追求。
2019-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic response of the dielectric and electro-optic properties of epitaxial ferroelectric thin films
本文分析了薄膜铁电体的动态介电和电光弛豫响应。该分析是基于弛豫的铁电畴的尺寸连续分布的逾渗理论。由此产生的时间响应由表达式（t^-m）exp（-（t/tau）^beta）描述。分析应用于KNbO 3薄膜。的偏振，双折射和介电瞬态的测量表明定性协议的模型超过11个数量级的时间。
2002-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and dielectric properties of YbMnO3 perovskite thin films
亚稳的锰钙钛矿显示反铁磁性的所谓的E相预测是多铁性的。由于需要高压合成的这一阶段，这一预测已被证实，在散装HoMnO 3。在这里，我们报告的生长和表征的YbMnO 3钙钛矿薄膜生长下外延应变。可以获得高度取向的薄膜，厚度低至~30 nm，显示出与E相预期的磁-介电耦合和磁响应。我们观察到，只有在d <30nm的非晶薄膜的情况下，磁性才偏离体行为，表现出玻璃态的磁性行为。我们表明，应变效应本身不能解释这种差异，而薄膜形态起着至关重要的作用。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Conductivity of Thin-Film Composites Containing Silver Nanoparticles Embedded in a Dielectric Teflon AF Matrix
采用气相共沉积法制备了银纳米粒子嵌入电介质聚四氟乙烯（Teflon）\textregistered AF基体中的薄膜纳米复合材料。这些复合材料的电导率原位测量作为在各种金属浓度下的膜厚度的函数。在低金属浓度（<30%）下，观察到介电行为和随膜厚度的非常小的变化。在中等至高银负载量（30-80%）下，随着膜变厚，观察到电导率的大幅增加。随着厚度的进一步增加，电导率变平。在非常高的银含量（>90%）下，破碎的分形纳米团簇能够进一步互连以实现渗滤过程，并最终演变成具有介电聚合物夹杂物的金属连续体。
2011-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Exploring electrical conductivity within mesoscopic phases of semi-conducting PEDOT:PSS films by Broadband Dielectric Spectroscopy
聚（3，4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT：PSS）是一种光学透明的有机半导体，它由导电的PEDOT：PSS颗粒悬浮而成，并被PSS绝缘层包裹。虽然渗滤网络增强了直流电导率，但结构和电不均匀性阻碍了电荷流动，从而引起电容效应。在目前的工作中，两个不同的弛豫机制检测宽带介电谱（BDS）。用两相悬浮介质理论预测了双极化机理。在界面极化的框架内，我们提出了一种方法来洞察介观导电相内部的局部电导率。
2013-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Tunable plasmons in ultrathin metal films
当一个或多个维度降低到纳米尺度时，电子、光子及其等离子体相互作用的物理性质发生了巨大变化。例如，石墨烯显示出独特的电学、光学和等离子体性质，这些性质可以通过门控或化学掺杂来调节。类似地，低至原子厚度的双金属薄膜（UTMF）可以具有新的量子光学效应、奇特的介电性质和预测的强等离子体激元。然而，真正的二维金属等离子体激元迄今为止还难以实现，因为难以产生大面积的足够薄的连续膜。由于沉积技术，即使在1 nm的厚度，允许渗滤，我们展示了等离子体在几个纳米的金UTMF，新的分散制度和大的电调谐性的明确证据。在1.5-5微米波长处的共振峰被移动了数百纳米，并且通过使用相对较低的电压的选通被幅度调制了百分之几十。研究结果提出了在等离子体应用中使用金属的方法，例如电光调制，生物传感和智能窗户。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties of freely suspended atomically thin dielectric layers of mica
本文研究了自由悬浮的白云母原子级薄片的弹性形变。使用原子力显微镜，我们进行了弯曲测试实验，以确定杨氏模量和初始预张力的云母纳米片的厚度范围从14层到只有一个双层。我们发现，它们的杨氏模量是高的（190 GPa），与体值一致，这表明用于制造这些纳米层的剥离程序不会引入明显的缺陷量。此外，云母显示出低预应变，可以承受高达几十纳米的可逆变形而不会断裂。在这些云母层中发现的低预张力和高杨氏模量和断裂力证明了它们在需要柔性绝缘材料的应用中作为石墨烯的补充或作为纳米复合材料中的增强的前景。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Electrostatic Modification of Magnetism via Electrolyte-Gate-Induced Cluster Percolation in La$_{1-x}$Sr$_x$CoO$_{3-δ}$
电磁控制是物理学和技术领域的一个长期目标，最近发展起来的电解质门控技术为实现这一目标提供了一条很有前途的途径。验证了最近的理论预测，在这里，我们证明了大的增强静电调制的铁磁顺序离子凝胶门控镧$_{0.5}$锶$_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$的磁渗透过渡的边缘的厚度调谐。仅需3-4 V的电压就能驱动从短程有序绝缘体到强大的长程铁磁金属的转变，从而在150 K的窗口内实现巨大的静电居里温度调制。在操作极化中子反射仪证实门控铁磁性，也表现出异常深的感应磁化的渗透，进一步与理论一致。
2018-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Imaging of Temperature Evolution of Polar Nanoregions and Chemically Ordered Regions in PMN Relaxor: Evidence for Polar Phase Percolation
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学前沿跨学科研究院）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University（东北大学先进材料多学科研究中心）；Shizuoka University（静冈大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
研究利用CBED与4D-STEM对Pb(Mg1/3Nb2/3)O3中PNRs和CORs进行实空间映射及温度依赖性研究，发现CORs抑制PNR生长，PNRs有渗流转变，支持随机场模型，为理解弛豫铁电体性能提供重要成像证据。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Effective Medium Theory for the Elastic Properties of Composite Materials with Various Percolation Thresholds
本文讨论了经典有效介质理论对随机非均质材料弹性性质的解释与有效介质理论对电导率性质的解释不一致的问题。特别是，当描述一个强不均匀的两相复合材料的弹性和导电性能，有效参数的急剧上升发生在不同的浓度。为了实现交叉属性关系之间的逻辑一致性，引入了对弹性属性的有效介质理论的修正。结果表明，定性结论的理论不改变，而描述更广泛的一类复合材料与各种逾渗阈值的可能性出现。确定在什么条件下存在Dykhne公式的弹性类似物（对于有效电导率）。引入可变渗流阈值理论为描述磁流变弹性体的磁弹性性能铺平了道路，因为它最近已经实现了磁介电和磁性能。
2020-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of the selective localization of carbon nanotubes and phase domain in immiscible blends on tunable microwave dielectric properties
近年来，不相容聚合物共混体系作为纳米复合材料的基体材料受到了广泛的关注。本文从动力学角度出发，通过一种简单的熔融共混方法，实现了聚苯乙烯（PS）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混物界面对碳纳米管（CNTs）迁移的控制。因此，我们揭示了几个典型的碳纳米管迁移的情况和它们的纳米复合材料的微波介电性能之间的全面关系。基于不互溶基体的独特形貌和相畴结构，我们进一步研究了多个微波介电弛豫过程，揭示了弛豫峰位置与相畴尺寸分布之间的关系。此外，通过将碳纳米管界面局部化控制与基体共连续结构构造相结合，我们发现界面促进双逾渗效应，从而在低碳纳米管负载量（~1.06体积%）下实现导电逾渗。总体而言，本研究提供了一个独特的纳米复合材料的设计交响乐功能填料的分散和位置，以及微波应用的矩阵架构优化。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrathin Organic Transistors on Oxide Surfaces
近年来，薄膜有机场效应晶体管（OFFET）已开始被认为是用于有源矩阵平板显示器和其它大面积电子应用中的氢化非晶硅薄膜晶体管（a-Si：H TFT）的可能替代物。低温加工性、低成本制造和与任意基底的兼容性是OFFEX的一些有前途的优点。在众多可用的有机材料中，并五苯尤其是当前薄膜OFET架构中使用的主要候选材料之一-这是因为其出色的电气特性和对大气氧气的耐受性。在最近的文献中，并五苯的传输特性，以及晶体管的性能，已经从衬底处理，并五苯蒸发速率和衬底温度，电极化学性质和通道几何形状的角度进行了分析。结果表明，在并五苯/电介质界面的第一有机单层（S）的形态，晶体结构和分子有序的载流子输运现象的基本决定因素。为了进一步研究这些界面效应，我们已经建立了一个模型的有机场效应晶体管，它基本上是由一个氧化物基板上的并五苯单层。四探针和两个探针运输测量作为温度和领域的函数将与结构近场观测。实验结果表明，一个简单的二维模型，在氧化物界面处的自由和捕获的载流子之间的平衡决定OFET的特性和性能。
2004-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin Broadband Metasurface Superabsorbers from a van der Waals Semimetal
在可见光和近红外（NIR）中工作的超材料和超表面为下一代用于太阳能收集的光电探测器和器件提供了一条有前途的路线。虽然已经证明了许多使用金属和半导体的超材料和超表面，但在可见-NIR范围内的基于半金属的超表面明显缺失。在这里，我们实验证明了宽带超颖表面超吸收剂的基础上大面积，半金属，范德华PtSe 2薄膜与电磁模拟。我们的研究结果表明，PtSe 2是一种可扩展的半金属，同时具有高指数和高消光在整个可见-近红外范围。因此，由电介质间隔物分隔的反射器上的薄膜PtSe 2可以在400-900 nm范围内吸收> 85%的未图案化情况和~ 97%的优化的2D超颖表面，使其成为迄今为止最强和最薄的宽带完美吸收体之一。我们的研究结果提出了一个可扩展的方法，光电探测和太阳能收获，展示了实际效用的高指数，高消光半金属纳米光学。
2022-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Comment on Infrared dielectric function of Ga(As,P) semiconductor alloys near the reststrahlen bands (Applied Physics Letters 123, 172102, 2023)
本文针对 Ga(As,P) 声子模式行为的争议，基于 Zollner 等人的远红外椭偏实验数据，提出改进版逾渗模型，并结合第一性原理声子计算，超越现有团簇模型和逾渗模型的解释能力。
2024-05-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrathin 2 nm gold as ideal impedance-matched absorber for infrared light
热探测器是红外（IR）和太赫兹（THz）技术的基石，因为它们的光谱范围很宽。这些探测器需要合适的具有最小热质量的宽光谱吸收体。这通常通过等离子体吸收剂来实现，其确保高吸收率但仅用于窄光谱带。或者，一种常见的方法是基于将薄金属膜的薄层电阻与自由空间阻抗的一半进行阻抗匹配。因此，可以实现高达50%的与波长无关的吸收率，这取决于底层衬底的介电性质。然而，现有的吸收膜通常需要几十纳米量级的厚度，例如氮化钛（14 nm），这会显著恶化热换能器的响应。在这里，我们提出了一个1.2纳米的氧化铜种子层作为一个有效的红外吸收剂的顶部上的金（2纳米）的应用程序。在2 $μ$ m ~ 20 $μ$ m范围内，吸收率几乎与波长无关，长时间稳定，吸收率为47（3）%。所提出的金薄膜代表了一种几乎理想的阻抗匹配红外吸收体，它允许显着改善国家的最先进的热探测器技术。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
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
Grain Size Influence on Dynamics of Polar Nanoclusters in PMN-35%PT Ceramics: Broadband Dielectric and Infrared Spectra
研究了10 - 900 K温度范围内粗晶（晶粒尺寸~ 4 mkm）和细晶（晶粒尺寸~ 150 nm）PbMg_（1/3）Nb_（2/3）O_3 - 35%PbTiO_3陶瓷的介电响应e ~*（f，T）和极性声子谱。粗晶陶瓷中的e*（f，T）在高温下表现出弛豫行为，在铁电相变时表现出明显的反常。细晶陶瓷主要表现为弛豫铁电行为，介电常数较小。这种差异是由极性纳米团簇的不同弛豫动力学来解释的，这些纳米团簇在高温下通过在晶界处的钉扎而在细晶粒陶瓷中显得更加稳定。低于Tc，铁电畴的生长被抑制在细晶粒陶瓷支持也由二次谐波产生。另一方面，极性声子频率和它们的温度依赖性几乎是独立的晶粒尺寸，但立方对称性的选择规则不服从和所有的声子分裂，由于局部破缺的对称性由极性nanoregions和化学无序。在这两种陶瓷中，最低频率的极性声子在Tc = 440 K附近部分软化至~ 0.1 THz，但介电异常主要是由极性纳米团簇的翻转和呼吸引起的。由于软声子模和介电弛豫对介电常数的贡献，铁电相变（对应于极性纳米区域进入宏观畴的渗透阈值）可以被认为是位移型和有序-无序型之间交叉的特殊情况。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Liquid Metal Oxide-assisted Integration of High-k Dielectrics and Metal Contacts for Two-Dimensional Electronics
提出液态金属氧化物辅助方法，在二维半导体上集成超薄高k HfO2介电材料，实现原子级平滑界面，制备的二维WS2顶栅晶体管性能优异，为高性能二维电子学提供可扩展方案。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Percolative shunting on electrified surface
研究了高湿度条件下带电导体的沿面放电。建立了驻极体中电荷输运的双折射性质。特别注意导电相在带电表面上的吸附和成核现象。找到了逾渗团关联长度的临界指标，其值与已知的理论估计值符合得很好。
2001-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Dielectric breakdown and avalanches at non-equilibrium metal-insulator transitions
最近的实验在VO 2薄膜的有限温度Mott转变的启发，我们提出了一个经典的粗晶粒介电击穿模型，其中每个自由度代表一个纳米晶粒，从绝缘体过渡到金属，随着温度和电压的增加，在随机阈值，由于淬火无序。我们描述了由此产生的非平衡金属-绝缘体过渡的性质，并解释了电阻跳变分布的普遍特征。我们预测，通过调整电压，接近另一个临界点，它将一个阶段的“螺栓”一样的雪崩从雪崩一样的。
2011-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin 3R-MoS$_2$ metasurfaces with atomically precise edges for efficient nonlinear nanophotonics
该研究利用自上而下光刻与各向异性湿法刻蚀制备具有原子级精确边缘的超薄3R-MoS$_2$三角形纳米孔超表面，并通过q-BIC实现SHG超三个数量级增强。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Direct atomic layer deposition of ultrathin aluminium oxide on monolayer $MoS_2$ exfoliated on gold: the role of the substrate
在本文中，我们展示了在250 °C下的热原子层沉积（ALD）生长的高度均匀和超薄（$\approx$ 3.6 nm）的$Al_2O_3$膜，其具有优异的绝缘性能，直接在单层（1L）$MoS_2$膜上剥离金。与由公共绝缘衬底（$Al_2O_3/Si$）支撑的1L $MoS_2$的情况相比，从ALD早期阶段开始，在1L $MoS_2/Au$系统上观察到更好的高k膜成核过程。原子力显微镜分析显示在10次ALD循环后立即有$\approx 50\%$ $Al_2O_3$表面覆盖，其增加至$>90\%$（40次循环后），并且在80次循环后有均匀的$\approx$ 3.6 nm膜。发现在2L $MoS_2/Au$的情况下覆盖百分比显著降低，表明铝前体和$MoS_2/Au$表面之间的界面相互作用的关键作用。最后，拉曼光谱和PL分析提供了一个洞察所发挥的作用的拉伸应变和p型掺杂的1L $MoS_2$诱导的金衬底上的增强高k成核的$Al_2O_3$薄膜。目前显示的由Au底层诱导的大面积1L $MoS_2$上的高k $Al_2O_3$的高质量ALD生长可以被认为对于基于该材料系统的潜在器件应用具有广泛的兴趣。
2021-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low-Temperature Dielectric Anomalies at the Mott Insulator-Metal Transition
相关驱动的莫特转变通常的特点是在绝缘体-金属相边界的电阻率下降;然而，复介电常数提供了一个更深入的了解微观性质。我们研究了莫特绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_{2}$ -Cu $_2$（CN）$_3$在通过施加外压和化学取代施主分子从量子自旋液体调谐到费米液体状态时的频率和温度依赖的介电响应。在低温下的共存区在一级转变导致强增强的准静态介电常数$ε_1$时，有效的相关性被调谐通过临界值。几个动力学制度确定周围的莫特点和生动地映射通过明显的介电常数交叉。所有的实验趋势都是由单带哈伯德模型的动力学平均场论和渗流理论所描述的。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
