The temperature dependence of the optical and magnetic properties of CuO were examined by means of hybrid density functional theory calculations. Our work shows that the spin exchange interactions in CuO are neither fully one-dimensional nor fully three-dimensional. The large temperature dependence of the optical band gap and the 63Cu nuclear quadrupole resonance frequency of CuO originate from the combined effect of a strong coupling between the spin order and the electronic structure and the progressive appearance of short-range order with temperature.
Long Range Antiferromagnetic Ordering in the S = 1/2 Ordered Rock Salt Oxide, Li5OsO6: Comparison with the Isoelectronicand Isostructural Spin Glass, Li4MgReO6
Short-Range Structure and Phonon Assignment of the Brownmillerite-Type Oxide Ba$_{2}$In$_{2}$O$_{5}$ and its Hydrated Proton-Conducting Form BaInO$_{3}$H
利用拉曼、红外和非弹性中子散射光谱以及密度泛函理论计算研究了钙钛矿型氧化物Ba $_{2}$ In $_{2}$ O $_{5}$及其水合形式BaInO $_{3}$ H的振动光谱和短程结构。对于Ba $_{2}$ In $_{2}$ O $_{5}$,其可以被描述为具有InO $_{6}$八面体和InO $_{4}$四面体的交替层的缺氧钙钛矿结构,结果证实了$Icmm$对称性的短程结构,其特征在于InO $_{4}$四面体的连续层的随机取向。对于水合质子传导形式BaInO $_{3}$ H,结果表明短程结构比先前基于中子衍射提出的$P4/mbm$对称性更复杂,而是表明质子构型接近Martinez等人预测的最低能量结构[J.- R.马丁内斯角E. Moen,S. Stoelen,N. L. Allan,J. of Solid State Chem.180,3388,(2007)]。一个强烈的拉曼活性振动在150厘米$^{-1}$被确定为一个独特的指纹,这种质子配置。
Effects of hydrostatic pressure on the magnetic susceptibility of ruthenium oxide Sr3Ru2O7: Evidence for pressure-enhanced antiferromagnetic instability
Enhancing Gate Control and Mitigating Short Channel Effects in 20-50 nm Channel Length Amorphous Oxide Thin Film Transistors
Chandra Family Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校陈氏电气与计算机工程系);Microelectronics Research Center, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校微电子研究中心)
Boron-assisted synthesis of compositionally complex amorphous oxides via short-range-order-constrained generative design
Key Laboratory of Material Simulation Methods and Software of Ministry of Education, College of Physics, Jilin University(吉林大学物理学院教育部材料模拟方法与软件重点实验室);Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校爱思唯尔俞峰李家族化学与纳米工程系);College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University(北京大学化学与分子工程学院);Institute of Molecular Engineering Plus, College of Chemistry, Fuzhou University(福州大学化学学院分子工程+研究院);Institute of Modern Physics, Fudan University(复旦大学现代物质结构研究所);Program in Materials Science and Engineering, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校材料科学与工程项目);Center for Renewable Energy and Storage Technologies, Physical Science and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学物理科学与工程学院可再生能源与储能技术中心);Department of Computer Science and Engineering, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校计算机科学与工程系)
Charge redistribution at metal-ZrO2 interfaces: A combined DFT and continuum electrostatic study
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Central Florida(中佛罗里达大学);FAMU–FSU College of Engineering, Florida State University(佛罗里达州立大学 FAMU-FSU 工程学院)
Hysteretic current-voltage characteristics and resistance switching at an epitaxial oxide Schottky junction SrRuO$_{3}$/SrTi$_{0.99}$Nb$_{0.01}$O$_{3}$
研究了在SrTi $_{0.99}$ Nb $_{0.01}$ O $_{3}$(Nb:STO)衬底上外延生长的SrRuO $_{3}$(SRO)薄膜的钙钛矿异质结的输运性质。SRO/Nb:STO界面的整流电流-电压($I$ - $V$)特性与深功函数金属(SRO)和$n$型半导体(Nb:STO)组成的肖特基结一致。在$I$ - $V$特性中出现滞后,其中高电阻和低电阻状态分别由反向和正向偏置应力引起。电阻切换也通过施加1 $μ$ s - 10 ms持续时间的短电压脉冲来触发。
Thermal Conductivity of Oxide Tunnel Barriers in Magnetic Tunnel Junctions Measured by Ultrafast Thermoreflectance and Magneto-optic Kerr Effect Thermometry
磁隧道结中自旋相关的电荷输运可以通过温度梯度来控制,这可以用于自旋电子学和自旋热电子学应用。热致现象的评价需要了解邻近铁磁(FM)引线的氧化物隧道势垒的温差。然而,准确测量仅由几个原子层组成的氧化物隧道势垒的热性质是具有挑战性的。在这项工作中,我们实验询问的温度演变的Ru/氧化物/FM/种子/MgO(氧化物=MgO,MgAl 2 O 4; FM=Co,CoFeB;种子=Pt,Ta)结构具有垂直磁各向异性使用超快测温。Ru层是光学厚度和超快激光脉冲加热,随后的温度变化监测使用Ru和磁光克尔效应(MOKE)的FM层的热反射。我们使用二次MOKE独立测量Co和CoFeB磁性的响应时间,并获得Co的τem=0.2 ps,CoFeB的τem = 2 ps。这些时间尺度比通过氧化物隧道势垒的热传输的时间尺度短得多,其发生在10-3000 ps。我们确定的MgO和MgAl 2 O 4隧道势垒的有效热导率在0.4-0.6 W m-1 K-1的范围内,可比的Ru/氧化物和氧化物/FM接口的串联电导的估计和一个数量级小于MgO薄膜的热导率。我们发现,在隧道势垒附近的电子-声子的热导是只有5-12倍的氧化物隧道势垒的热导大。因此,电子温度的下降比穿过隧道势垒的声子温度的下降大大约20-30%。
Perovskite oxide heterojunction for Rashba-Dresselhaus assisted antiferromagnetic spintronics
实现基于反铁磁自旋电子学新兴原理的技术的一个主要障碍是缺乏合适的材料。在本文中,我们提出了一种设计的极|钙钛矿氧化物的非极性异质结构,其中SrIrO 3的单个晶胞夹在LaAl O 3的薄膜和SrTiO 3的基底之间。在密度泛函理论+ Hubbard U +自旋轨道耦合的框架下,我们的计算揭示了一个二维导电层,在界面处有电子和空穴口袋,表现出强烈的各向异性Rashba-Dresselhaus效应以及非共线反铁磁性,表明实现自旋轨道矩的可能性。各向异性Rashba-Dresselhaus效应的一个有洞察力的物理模型很好地解释了我们的结果,提供了Rashba-Dresselhaus系数的估计并说明了赝自旋方向。我们还观察到Ti 3d空带的邻近诱导的突出Rashba样效应。我们的结果表明,异质结构可能具有反铁磁自旋电子学的基本成分,值得实验验证。
Self-Assembling Oxide Catalyst for Electrochemical Water Splitting
可再生能源转换和储存以及温室气体零排放技术是社会的主要任务和挑战。通过碱性水电解生产的氢燃料可以满足所有这些需求,但是该技术在经济上是薄弱的,受到析氧反应速度缓慢的限制。复合金属氧化物被建议作为低成本有效的催化剂来克服这个问题。但由于其长期稳定性不足、结构劣化和电催化活性降低等问题,限制了其应用。本文报道了一种新型的钙钛矿型自组装材料BaCo 0. 98 Ti 0. 02 O 3-$δ$:Co 3 O 4,该材料具有优异的性能,即使在353 K温度下,其性能也没有退化。通过化学和结构分析,确定了降解机理,并通过选择性掺杂进行了改性。短程有序和化学组成而不是长程序是决定其优异性能的因素。所得的一般设计规则可用于进一步开发氧化物基电催化材料。
Exchange Interaction and $T_c$ in Alkaline-earth-metal-oxide-based DMS without Magnetic Impurities: First Principle Pseudo-SIC and Monte Carlo Calculation
通过第一性原理计算,探讨了碱土金属氧化物中引入碳原子诱导半金属铁磁性的前景。利用类赝势自相互作用修正的局域自旋密度方法计算了体系的电子结构和交换耦合常数,讨论了体系铁磁性的起源。居里温度($T_c$)也通过采用蒙特卡罗模拟预测。结果表明,考虑电子自相互作用后,C在主体材料中诱导的半金属铁磁性比标准LDA情形更稳定,C的$2p$电子态在带隙中的局域化程度更高,短程交换作用占优势.虽然MgO $_{1-x}$ C $_x$中的铁磁性由于$1st$ -最近邻对的交换相互作用而稳定,并且可能在较高的$x$下被反铁磁性超交换相互作用抑制,但是CaO $_{1-x}$ C $_x$、SrO $_{1-x}$ C $_x$和BaO $_{1-x}$ C $_x$中的铁磁性通过$1st$ -和$2nd$ -最近邻对两者而稳定,而$T_c$随C浓度单调增加。