Influence of Zeeman splitting and thermally excited polaron states on magneto-electrical and magneto-thermal properties of magnetoresistive polycrystalline manganite La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3
磁阻锰氧化物的自旋和电荷自由度之间的一些可能的连接进行了研究，通过彻底的实验研究的磁性（交流磁化率和直流磁化）和运输（电阻率和热导率）的属性。测量报告的情况下，以及表征多晶La_{0.8} Sr_{0.2} MnO_3样品。实验结果表明，相当强的场致极化效应在我们的材料，清楚地表明有序FM区域内的半导体相的存在。使用适合自发DC磁化的分析表达式，发现电阻率和热导率数据的温度和磁场依赖性通过基于两种机制的通用方案被很好地再现：（i）受塞曼分裂效应影响的依赖于磁化强度的自旋极化子跳跃，以及（ii）为了正确描述导电性较低区域的行为而必须考虑的适当定义的热激发极化子状态。利用实验测得的磁和电子局域化温度，我们分别得到了局域化长度（自旋极化子的尺寸）和有效极化子质量的估计值L=0.5nm和m_p=3.2m_e。
2007-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Resistance minimum and electrical conduction mechanism in polycrystalline CoFeB thin films
分析了不同厚度的多晶铁磁CoFeB薄膜在不同电散射过程下的温度电阻$R$（$T$）。在低于$\simeq$ 29 K的温度下，我们观察到$R$（$T$）曲线中的电阻极小值，这可以解释为颗粒系统中的颗粒间库仑相互作用的效应。结构和库仑相互作用相关的散射过程的贡献更多的薄膜厚度的减少，这意味着无序和粒度的作用。虽然与这两个过程相比，磁性对电阻的贡献最小，但它是唯一的厚度无关过程。相反，在无序非晶薄膜中，负电阻系数可以用电子相互作用效应来解释。
2015-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Transport in Polycrystalline Graphene: Challenges and Opportunities
石墨烯在探索基础科学和广泛的技术应用方面都引起了极大的兴趣。化学气相沉积（CVD）是目前唯一的工作方法来生长石墨烯在晶圆级，这是工业应用所需要的。不幸的是，CVD石墨烯本质上是多晶的，原始的石墨烯颗粒通过无序的晶界缝合在一起，这可能是福也可能是祸。一方面，预期晶界会降低多晶石墨烯的电学和机械性能，使得材料对于许多应用而言是不期望的。另一方面，它们表现出增加的化学反应性，这表明它们在传感或作为一维材料合成模板方面的潜在应用。因此，深入了解石墨烯晶界的结构和性质是非常重要的。在这里，我们回顾了石墨烯晶界的识别和电气和化学表征的实验进展。我们使用数值模拟和传输测量来证明石墨烯晶界的电学性质和化学修饰是强烈相关的。这不仅为石墨烯器件的改进提供了指导，而且为高灵敏度电生化器件的工程石墨烯晶界开辟了新的研究领域。
2015-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and Hydrogen Reduction Enhances Kinetics in Doped Zirconia and Ceria: II. Mapping Electrode Polarization and Vacancy Condensation in YSZ
知道晶界迁移率和氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）的氧势之间的相关性，我们已经利用晶粒尺寸作为微观结构标记映射局部氧势。在大电流密度和较厚的样品中建立了氧势突变。阴极降低的氧电位可以容易地由不良的电极动力学或在贫氧环境中触发。在高度还原氧势存在下的广泛空化表明氧空位冷凝，而不是如通常对于固体氧化物燃料/电解电池所假设的氧气泡形成。这些结果也表明电极动力学对陶瓷在大电流下烧结的显微结构和性能有直接的影响。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Electrical Properties of Undoped and Ta-doped TiO2 Polycrystalline Films via Ultra-Fast Annealing Treatments
研究了未掺杂和Ta掺杂的TiO 2非晶薄膜的晶化过程。特别是，超快退火处理的效果，其特征在于不同的氧浓度的环境中，通过原位电阻测量研究。对这一过程中的关键参数的精确检测使我们能够减少获得高导电和透明多晶薄膜所需的时间（电阻率约为$6 \times 10^{-4}$ Ωcm，可见光范围内的平均透射率约为$81\%$）至仅5分钟（相对于标准真空退火处理所需的180分钟）（20 ppm氧浓度）。通过采用不同浓度的可追溯的18 O同位素在超快退火处理过程中，在薄膜中的表面氧掺入和其对导电性的有害作用的实验证据。结果进行了讨论，鉴于可能实施的超快速退火工艺的TiO 2基透明导电氧化物以及太阳能电池器件中的电子选择层;利用已实现的超快速结晶过程的高度控制，这两个功能层被证明是可获得从单一的均匀薄膜的结晶。
2015-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity enhancement of epitaxially grown TiN thin films
本研究通过直流溅射在高温下制备外延 TiN 薄膜，发现其相比多晶薄膜表面氧化更少且电阻率显著降低至约 30 micro-ohm-cm，证明高温生长能显著增强电导率，适用于耐用可扩展电极。
2023-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Electrical spin injection in p-type Si using Fe/MgO contacts
我们报道了在室温下用外延MgO（001）隧道势垒和Fe（001）电极在p型Si中成功地电产生自旋极化。反射高能电子衍射观察表明，外延Fe/MgO（001）隧道接触可以生长在（2 × 1）重建的Si表面上，而隧道接触生长在（1 × 1）Si表面上的多晶。透射电子显微镜图像显示出更平坦的界面相比，多晶结构的外延Fe/MgO/Si。对于Fe/MgO/p-Si器件，在300 K时，采用三端结构，观察到了Hanle效应和反转Hanle效应，证明了Si在室温下可以诱导自旋极化.对于具有多晶和外延MgO隧道接触的样品，从Hanle曲线的宽度推导出的有效自旋寿命分别为95 +/-6ps和143 +/- 10 ps。观察到的差异可以定性地解释为局部磁场引起的较大粗糙度的界面的多晶样品。具有外延Fe/MgO隧道接触的样品显示出更高的自旋积累幅度，相对于偏置极性具有几乎对称的行为，而多晶MgO样品则表现出相当不对称的演变。这可能归因于外延Fe/MgO（001）隧道接触的更高程度的自旋极化，其充当自旋过滤器。我们的实验结果表明，外延MgO势垒有利于在Si中产生自旋。
2012-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Limits to Electrical Mobility in Lead-Halide Perovskite Semiconductors
半导体多晶薄膜生产成本低，可以沉积在柔性衬底上，但高性能电子器件通常使用单晶半导体，因为它们具有优异的电迁移率和较长的扩散长度。在这里，我们表明，多晶膜的金属卤化物钙钛矿（MHP）的电性能接近单晶在室温下。结合温度相关的太赫兹电导率测量和从头计算，我们揭示了一个完整的图片的电荷散射在单晶和多晶膜的CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$的起源。我们发现，Fröhlich散射的载流子与多声子模式是主要的机制限制迁移率，与晶界散射进一步降低迁移率的多晶薄膜。通过考虑光子重吸收，我们调和了单晶和薄膜之间电荷扩散长度的巨大差异。因此，MHP的多晶薄膜为太阳能电池以外的器件提供了巨大的希望，包括晶体管和调制器。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Polar phonons in some compressively stressed epitaxial and polycrystalline SrTiO3 thin films
几个SrTiO 3（STO）薄膜无电极脉冲激光沉积处理，厚度下降到40 nm，使用红外透射和反射光谱进行了研究。定量测定了薄膜中极性声子模，特别是铁电软模的复介电响应。在（100）La0.18Sr0.82Al0.59-Ta0.41O3衬底（应变0.9%）上的压缩外延STO膜显示出强烈的硬化声子响应，而在（0001）蓝宝石衬底上的多晶膜中的软模显示出由于晶界和/或其他不均匀性和缺陷而引起的强烈加宽。硬化软模式是负责一个低得多的静态介电常数在平面上的压缩膜比在散装样品。
2009-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Quantum-continuum calculation of the surface states and electrical response of silicon in solution
在半导体和电解质之间的界面处发生具有实际重要性的广泛的电化学反应。我们提出了一个嵌入式密度泛函理论方法，使用最近发布的自洽连续溶剂化（SCCS）的方法来研究这些接口。在这个模型中，一个量子描述的表面被纳入一个连续表示的弯曲带内的电极。该模型被应用于了解硅电极在溶液中的电响应，提供微观洞察到低电压区域，其中表面状态决定半导体电极的带电。
2017-07-20 cond-mat.mtrl-sci
A spin light emitting diode incorporating ability of electrical helicity switching
报道了一种具有反平行磁化结构的双自旋注入电极的自旋发光二极管的制备和光学特性。使用PC驱动的电源在两个电极之间交替电流，使我们观察到在1 kHz的频率下圆偏振的螺旋度切换。既不使用外部磁场也不使用光学延迟调制器。以适当的比例向两个电极发送直流电流，导致两个相反螺旋度之间的圆极化连续变化，包括零极化。这些结果表明，所测试的自旋LED具有单片光源的可行性，其圆偏振可以全电切换或连续调谐。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Thermal Transport and Electrical Performance of Supercapacitors with Graphene/Carbon Nanotube Composite Electrodes
本研究采用恒电势和恒电荷分子动力学模拟，分析了石墨烯/碳纳米管复合电极的界面热传输与电学性能，发现水平堆叠的多层 CNT 排列为最优电极结构，为高效超级电容器设计提供了指导。
2023-11-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanotube-Metal Junctions: 2- and 3- Terminal Electrical Transport
我们通过对电子通过理想的2-和3-端结的传输进行第一性原理计算，解决了碳纳米管和金属电极之间的电接触质量，从而揭示了管-金属导电的物理极限。所构建的结构模型涉及在大多数实验中由电极的金属原子包围管;我们考虑由Au或Pd包围的金属（5，5）和n掺杂半导体（10，0）管。在金属管的情况下，在大接触面积的极限下，接触电导接近理想的4e^2/h。对于三端，不同传输通道之间的磁通分配强烈依赖于金属材料。Pd电极具有几乎完美的管-电极传输，因此关闭了沿管的直线传输。我们的研究结果与最近的一些实验报告，澄清了理论和实验之间的根本分歧。
2006-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Electrical current-driven pinhole formation and insulator-metal transition in tunnel junctions
最近在具有铁磁（FM）电极的薄隧道结（TJ）中观察到电流感生电阻开关（CIS），并且归因于绝缘势垒中的纳米收缩中的金属原子的电迁移。本文研究了在绝缘层上下插入两个薄（20 μ m）非磁性（NM）Ta电极的TJ中的CIS效应。我们观察到电阻（R）切换为正施加电流（从底部流向顶部引线），其特征在于连续的电阻降低，并与电流驱动的位移的金属离子从底部电极到势垒（薄势垒状态）。对于负电流，移位的离子返回到它们在电极中的初始位置，并且电阻逐渐增加（厚势垒状态）。我们测量了薄和厚势垒状态（分别为$R_b$和R $_B$）的电阻的温度（T）依赖性。实验表明，当隧道结处于$R_b$状态时，与较小的隧道贡献相关联的R（T）变化较弱。通过施加足够大的电流，我们诱导大的不可逆的R-减少所研究的TJ，与屏障退化。然后，我们监测的R（T）的依赖性的不同阶段的屏障退化的演变。特别是，我们观察到一个平稳的过渡，从隧道金属为主的运输。初始降解阶段与不可逆的屏障厚度减小有关（不形成针孔）。仅对于后面的屏障降解阶段，我们在两个电极之间出现金属路径，然而，对于足够小的针孔半径，不会导致金属主导的传输。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Scaling Properties of Polycrystalline Graphene: A Review
我们提出了一个概述的电，机械和热性能的多晶石墨烯。这种材料的大多数全局性质，例如电荷迁移率、热导率或杨氏模量，对其微观结构敏感，例如晶粒尺寸和线或点缺陷的存在。多晶石墨烯的局部和全局特性已经通过各种模拟和实验测量进行了研究。在这篇综述中，我们总结了多晶石墨烯的特性，并通过建立微观结构如何影响其大规模物理特性的观点，我们的目标是为进一步优化和改进基于这种材料的应用提供指导，例如柔性和可穿戴电子产品，以及高频或自旋电子器件。
2016-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Decoupled magnetic and electrical switching in manganite trilayer
我们报告的磁性和电输运的外延生长的三层薄膜结构，包括La 0.59 Ca 0.41 MnO 3夹在La 0.67 Ca 0.33 MnO 3电极的研究。由于La 0.59 Ca 0.41 MnO 3位于薄膜铁磁金属相场的边缘，因此可以预期相分离效果。这些效应可以解释所观察到的中间层的磁各向同性。相比之下，电极材料是磁单轴的。易轴磁场扫描的三层产生两个尖锐的磁性转变，但只有一个尖锐的转变，在电流面内电阻测量。
2005-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Uncovering Thermal and Electrical Properties of Sb2Te3/GeTe Superlattice Films
类超晶格相变存储器（SL-PCM）具有比传统的基于Ge_2Sb_2Te_5（GST）的相变存储器更低的开关电流。然而，SL-PCM的基本理解需要这样的SL内的接口的详细表征。在这里，我们探讨的电和热输运的SL与沉积的Sb 2 Te 3和GeTe交替层的各种厚度。我们发现，由于SL内的热界面电阻，与多晶GST（沉积的非晶和随后退火的）相比，SL堆叠（沉积的多晶）的有效跨平面热导率降低高达~ 4倍。我们的SL的不同周期的热测量显示了声子相干性的签名，从波状到粒子状声子输运的过渡，进一步描述了我们的建模。这种SL的电阻率测量揭示了由于弱相互作用的范德华间隙而导致的面内和跨面方向之间的强各向异性（~ 2000 X）。本工作揭示了基于Sb 2 Te 3和GeTe的SL中的电热输运，以改进低功率PCM的设计。
2021-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Resistivity of Polycrystalline Graphene: Effect of Grain-Boundary-Induced Strain Fields
我们揭示了晶界诱导的应变场在多晶石墨烯中的电子散射中的决定性作用。为此，我们制定了基于玻尔兹曼输运理论的模型，适当地考虑到作为一个重复的序列的七边形-五边形对的晶界（GB）的微观结构。应变场的影响在变形势理论中描述。为了比较，我们考虑了带电晶界静电势的散射。我们表明，在自然低GB收费的变形势散射占主导地位，并导致物理上合理的，什么是重要的，实验观察值的电阻率。对于尺寸为1 $μ$ m的不同类型的GB，它的范围为0.1至10 k $Ω$ $μ$ m，并且对取向差角有很强的依赖性。对于低角度高度带电的GB，两种散射机制可能会竞争。电阻率随着GB尺寸的减小而显著增加，并达到60 k $Ω$ $μ$ m或更高的值。它也是非常敏感的部分向错偶极子嵌入建模的不规则性的存在。随着显着的失真，我们发现电阻增加了一个数量级以上，这是直接相关的GB上的衍射的破坏。我们的研究结果可能是感兴趣的实验数据的解释和基于多晶和纳米晶石墨烯的电子器件的设计。
2022-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetic and thermoelectric properties in epitaxial polycrystalline SrRuO3 thin film
过渡金属氧化物薄膜显示出通用的电、磁和热性能，其可以通过经由多晶固体有意地引入宏观晶界来定制。在这项研究中，我们专注于修改的磁性和热输运性能的制造单和多晶外延SrRuO3薄膜，使用脉冲激光外延。采用原子级平坦的多晶SrTiO_3衬底外延稳定化技术，实现了每个晶粒的结晶质量与单晶对应物的结晶质量相当的外延多晶SrRu_3薄膜。特别是，减轻压缩应变附近的晶界，由于合并证明结构，这诱导增强的多晶外延薄膜的铁磁有序。与晶界相关联的结构变化进一步降低了热导率而不恶化电子输运，并且与它们的单晶对应物相比，导致外延多晶薄膜中增强的热电效率。
2018-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Microstructural Evolution of Charged Defects in the Fatigue Process of Polycrystalline BiFeO3 Thin Films
在过去的几十年里，铁电体的疲劳失效一直是人们研究的热点。铁电疲劳机理的讨论大多建立在“带电缺陷变化假说”的基础上，但很少得到实验观察的证实。在这里，使用复阻抗谱技术相结合，压电响应力显微镜和第一性原理理论，我们研究的微观演变和重新分配的带电缺陷在BiFeO 3薄膜的电循环过程中。研究了疲劳过程中氧空位有序的动态形成和熔化行为。结果表明，孤立的VO倾向于沿晶界自有序化，形成平面排列的结构，从而阻止畴反转。在进一步的电循环，空位簇内的VO的迁移被容纳与较低的能量势垒（~0.2 eV），并促进附近的电极层的形成与高浓度的VO。宏观疲劳与微观带电缺陷演化之间的相互作用清楚地表明了有序VO团簇在BiFeO 3薄膜疲劳失效中的作用。
2014-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Influence of solvation on the structural and capacitive properties of electrical double layer capacitors
我们使用分子动力学模拟来探索非离子溶剂对基于离子液体电解质和碳电极的超级电容器的结构和电容特性的影响。研究的重点是两种纯离子液体，即1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，以及它们在乙腈中的1.5 M溶液。由粗粒模型表示的电解质封闭在石墨电极之间。我们采用恒电位的方法，使我们能够深入了解溶剂化对电极极化的影响，以及在界面处的电解质的结构和电容特性。我们表明，界面特性，不同的两种不同的纯离子液体，与乙腈混合后变得非常相似。
2013-08-26 cond-mat.mtrl-sci
The domain-wall/metal-electrode injection barrier in lithium niobate: Which electrical transport model fits best?
Institute of Applied Physics, Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学应用物理研究所）；Experimental Physics V, Center for Electronic Correlations and Magnetism, University of Augsburg（奥格斯堡大学电子关联与磁学中心实验物理学V）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence (EXC 2147) ctd.qmat – Complexity, Topology, and Dynamics in Quantum Matter（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群（EXC 2147）ctd.qmat——量子物质的复杂性、拓扑和动力学）；Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Department of Physics, University of Paderborn（帕德博恩大学物理学院光子量子系统研究所）
研究锂铌酸盐中域墙与金属电极界面的电传输行为，提出R2X2模型以更准确描述实验数据，通过交流和直流分析确认FNT模型最适合解释域墙/电极接合处的特性。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Electrical Properties of Overlapped Graphene Grain Boundaries by Raman spectroscopy
晶界和褶皱对多晶石墨烯的电性能的影响是显著的。在这里，我们研究了多晶石墨烯颗粒之间的拼接，特别是，在边界处的层重叠，通过化学气相沉积（CVD）生长，随后通过氧化的Cu衬底掺杂。我们通过拉曼光谱分析了60和220 nm宽之间的重叠区域，发现这些重叠边界中的一些包含AB堆叠双层。重叠晶界的拉曼光谱明显不同于双层石墨烯，并表现出G带峰的分裂。分裂的程度、峰宽以及峰强度取决于重叠的宽度。我们将这些特征归因于通过氧化的Cu衬底跨重叠区域的载流子（空穴）的不均匀掺杂。其结果是，费米能级在重叠的晶界位于0.3和0.4 eV以下的电荷中性点。我们的结果表明重叠晶界的电导率增强，与之前观察到的测量结果类似（1）。电荷分布对晶界重叠宽度的依赖性可能对具有增强导电性的大面积石墨烯的生长具有强烈的影响。
2014-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Direct in-situ measurement of electrical properties of solid electrolyte interphase on lithium metal anode
本文采用原位偏压透射电子显微镜直接测量Cu和Li基底上SEI的电学性质，发现其并非典型绝缘体，而是具有电压依赖的微分电导。
2023-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Structural and Electronic Properties of Amorphous and Polycrystalline In2Se3 Films
测量了γ-和κ-In_2Se_3的非晶和单相多晶薄膜的结构和电子性质。稳定的γ相在膜体中均匀成核并具有高电阻率，而亚稳的κ相在膜表面成核并具有中等电阻率。热沉积和退火后的冷沉积γ薄膜的微观结构有很大的不同，但电子性质是相似的。退火后的非晶In 2 Se 3薄膜的电阻率的增加被解释为在结晶过程中的In-In键与In-Se键的替代。在制备用于电测量的In 2Se 3薄膜时必须非常小心，因为过量硫属元素或表面氧化的存在可能会极大地影响薄膜性能。
2003-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Birefringence induced by antiferroelectric switching in transparent polycrystalline $PbZr_{0.95}Ti_{0.05}O_{3}$ film
反铁电材料的最典型的功能性质是通过电场诱导从非极性相到极性相的相变的可能性。在这里，我们研究了这种场诱导相变对$PbZr_{0.95}Ti_{0.05}O_{3}$双折射变化的影响。我们使用一个透明的多晶$PbZr_{0.95}Ti_{0.05}O_{3}$薄膜生长在$PbTiO_{3}/HfO_{2}/SiO_{2}$与叉指电极直接调查在一个简单的传输几何双折射的变化。尽管多晶性质的膜和其厚度适中，场诱导的过渡产生一个相当大的影响下观察到的偏光显微镜。在其极性相的膜被发现表现得像一个均匀的双折射介质。这种场致双折射的时间演化提供了关于反铁电开关过程中的不可逆性及其缓慢动力学的信息。双折射的变化有两个主要贡献，一个是快速响应（~ 0.5 s），另一个是在长达30分钟的时间内上升和饱和的较慢的贡献。这种长的饱和和弛豫时间的可能起源进行了讨论。
2022-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Quantifying the effect of electrical conductivity on the rate-performance of nanocomposite battery electrodes
虽然众所周知，电极电导率对电池电极中的速率性能具有关键影响，但这种关系仅通过计算机模拟来量化。在这里，我们研究了填充有不同数量的炭黑、单壁碳纳米管和石墨烯的锂镍锰钴氧化物（NMC）阴极中电极电导率和速率性能之间的关系。电极电导率总是极其各向异性的，其中面外电导率（与速率性能最相关）比面内电导率小大约1000。对于所有的填料的导电性增加与填料加载，虽然纳米管填充的电极显示到目前为止最迅速的增加。拟合容量与速率曲线产生与充电/放电相关的特征时间。该参数随面外电导率的倒数线性增加，所有数据点均落在同一主曲线上。使用一个简单的机械模型的特征时间，我们开发了一个方程，几乎完美地匹配的实验数据，没有可调参数。这意味着增加电极电导率通过减少电极的RC充电时间来改善速率性能。该模型表明，一旦电极的面外电导率超过1 S/m，电极电阻对速率性能的影响在几乎所有情况下都变得可忽略。我们的研究结果表明，这可以通过在电极中包含<1wt%的单壁碳纳米管来实现。
2019-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electrical transport properties of RNiO3 (R= Pr, Nd, Sm) Epitaxial Thin Films
研究了脉冲激光沉积法生长的RNiO_3（R = Pr，Nd，Sm）薄膜的电输运性质。在LaAlO3（100）衬底上RNiO3薄膜沿（100）方向生长。与多晶固体不同，PrNiO 3薄膜表现出金属行为。在多晶固体中观察到的一阶金属到绝缘体的转变在RNiO 3膜中被抑制。通过改变LaAlO3上PrNiO3薄膜的厚度以及在SrTiO3和蓝宝石衬底上生长PrNiO3薄膜，研究了薄膜中晶格应变对薄膜输运性质的影响。在输运性质的偏差被解释为由于应变诱导的薄膜的生长。此外，我们发现LaNiO3薄膜的输运性质也受到类似的应变效应的影响。
2000-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical stimulation of single-photon emission from nitrogen-vacancy centers in diamond with sub-superficial graphitic electrodes
聚焦兆电子伏离子束微米分辨率是合适的工具，用于直接写入导电石墨通道埋在绝缘金刚石散装。它们的有效性已被证明用于制造多电极电离辐射探测器和细胞生物传感器。在这项工作中，我们研究这种制造方法的电激发的色心在金刚石。电致发光（EL）是由金刚石色心的光激发光发射产生的，它需要在电极之间的金刚石子隙态中流过高电流。为此目的，埋石墨电极对的间距为10 $μ$ m的单晶金刚石样品中使用6 MeV的C微束制造的散装。该结构的电特性显示出高于150V的有效电压阈值的显著电流，这根据空间电荷限制电流理论来解释。EL成像允许识别与制造技术相关的电致发光区域和残余空位分布。测量证明明亮的电致发光发射从本地中性电荷的氮空位中心（$NV^0$），所获得的光谱突出了与辐射损伤相关的EL的情况下。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Impedance spectroscopy study on post-annealing-tuned polycrystalline CaCu3Ti4O12 films: Evidence of Barrier Layer Capacitor Effects
本文采用脉冲激光沉积（PLD）技术在Pt/Ti/SiO2/Si（100）衬底上制备了多晶CTO薄膜，并对其沉积态和退火后的电学性能和微结构进行了研究。我们的研究结果表明，沉积的多晶CCTO薄膜是由绝缘晶界与半导体晶粒，表明高介电常数归因于势垒层电容器（BLC）的效果。采用简单的阻容等效电路和修正的恒相元件电路描述了阻抗谱，计算结果与实测曲线吻合较好。晶粒和晶界的电阻和电容可以通过改变退火气氛和温度来调节。在无氧退火气氛下，晶界的电阻变化较大，而晶粒的电阻变化不大。而在氧气气氛下退火，则相反.在此基础上，论证了CCTO多晶薄膜中晶粒电阻率的来源是氧的损失，而晶界则接近氧的化学计量。
2004-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of surface energy anisotropy on nucleation and crystallographic texture of polycrystalline deposits
该研究构建形核概率评估方法与广义Winterbottom构造新解，通过二维Monte Carlo模拟揭示表面能各向异性对多晶薄膜形核与织构演化的调控规律，并提出电沉积镍特殊织构演化的解释假说。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of spin accumulation in a p-type GaAs quantum well
我们报告的实验中，自旋极化电流注入到一个$GaAs$量子阱通过一个AlAs的障碍从$GaMnAs$铁磁电极。通过测量电流如何隧穿到第二个$GaMnAs$铁磁电极来检测GaAs阱中产生的自旋极化，该电流取决于其磁化方向。我们的结果可以解释$GaAs$阱中化学势的非弛豫自旋分裂，即自旋积累。我们讨论了在GaAs中的空穴自旋弛豫时间的条件，需要获得我们观察到的大的效果。
2002-11-27 cond-mat.mtrl-sci
All-electrical measurements of direct spin Hall effect in GaAs with Esaki diode electrodes
本文报道了轻n掺杂GaAs沟道中直接自旋霍尔效应的测量结果。作为自旋探测接触，我们采用了高效的铁磁Fe/（Ga，Mn）As/GaAs江崎二极管结构。我们调查的偏置和温度依赖性的测量自旋霍尔信号和评估的值的总自旋霍尔电导率和它的依赖于沟道电导率和温度。从结果中，我们确定斜散射和侧跳贡献的总自旋霍尔电导率，并将其与实验结果进行比较，对更高的导电n-GaAs通道[物理评论快报。105，156602（2010）]。因此，我们得出结论，偏斜度和侧跳的贡献不能完全独立的通道的电导率。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A novel dielectric elastomer actuator based on polyvinyl alcohol hydrogel electrodes
我们首先证明物理制备的顺应性PVA水凝胶电极作为一个有前途的补充，在介电弹性体致动器。它们能够通过双电层效应传导超过5kV的高压而不电解。水凝胶电极紧紧地粘附在介电层上，这确保了其在致动期间的结构稳定性。由这些电极制成的全聚合物致动器在2960次循环中表现出优异的连续工作性能。驱动的影响，施加的电压，斜坡率，电极的弹性模量和水分含量。最大面应变超过78%。透明性可调、生物相容性好、使用寿命长、成本低、易于制备等优点使PVA水凝胶电极在传感器、人工肌肉和光学应用领域具有广阔的应用前景。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of polarization and magnetization in polycrystalline magnetoelectric composite
磁化的电控制或极化的磁控制在同时具有电和磁偶极矩的材料中提供了额外的自由度，磁电多铁性确定了具有多晶配置的微结构，其增强了整体极化/磁化，并且优于单晶配置。多晶配置对应的本地字段的表征强调非平凡的作用，发挥了更好的交叉耦合介导的各向异性和非对称应变的随机性。
2021-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.comp-ph
Thermoelectric Properties of Polycrystalline NiSi3P4
在2 ~ 775 K温度范围内对多晶NiSi_3 P_4的霍尔系数、塞贝克系数、电阻率和热导率进行了表征。未掺杂的NiSi_3 P_4是一种窄禁带半导体，在室温以下具有激活电阻率ρ，在300 K时具有大的Seebeck系数~ 400 uV/K。用硼取代硅的尝试导致了非本征空穴的产生，产生了ρ随温度升高而增加的中度杂质半导体行为，温度高于~ 150\，K。霍尔载流子密度在200 K时被限制在约5 × 10 ^{19}/cm ^3，这表明如果硼确实被掺入晶格中，则达到了硼的溶解度极限。这些非本征样品在300 K下的霍尔迁移率为12 cm ^2/V/s，抛物线带等效有效质量为自由电子质量的3.5倍。在700 K时，热电优值系数zT达到~0.1。热电性能的进一步改善将需要达到更高的载流子密度，以及进一步降低晶格热导率的机制，其在700 K下为~ 5 W/m/K。在Ge合金化的结果在低温下的热导率略有降低，在较高的温度下观察到的影响不大。
2013-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Insulator and Electrode Materials Marginally Influence Carbonized Layer Conductivity in Metalized-Film Capacitors
本文通过原子级模拟证明金属化薄膜电容器自愈产生的碳化层电导率与绝缘聚合物和电极材料选择无关，并提出通过计量气态副产物或评估固态半导体体积来评定自愈质量。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical conduction processes in ZnO in a wide temperature range 20--500 K
本文研究了20- 500 K宽温区内生长的ZnO单晶和热循环的ZnO多晶薄膜的导电过程。在110和500 K之间的ZnO单晶的情况下，观察到两种类型的热激活传导过程。这是解释在浅施主和中间深施主的存在下，连续激发的导带，随着温度的升高。通过测量在真空中反复热循环后给定的单晶的电阻率$ρ(T)$，我们表明，氧空位在管理浅施主浓度中起着重要的作用，但留下的激活能（$\simeq27\pm$ 2毫电子伏）基本上完好无损。在多晶薄膜的情况下，在$\sim$ 150和500 K之间也观察到两种类型的热激活传导过程。在低于$\sim$ 150 K时，我们发现了一个额外的导电过程，由于最近邻跳跃导电机制发生在浅杂质带。当温度进一步降低到低于$\sim$ 80 K时，观察到Mott可变范围跳跃传导过程的交叉。结合我们以前在2- 100 K温度范围内对ZnO多晶薄膜的$ρ(T)$的测量结果[Y. L.黄{ \it等}，J. Appl. Phys. \textbf{107}，063715（2010）]，该工作建立了从液氦温度到500 K的ZnO材料中的整体导电机制的相当完整的图片。
2011-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
A diamond anvil microassembly for Joule heating and electrical measurements up to 150 GPa and 4000 K
本文提出一种三层微组装体方案，通过聚焦离子束精确制备DAC样品、电极和热绝缘层，在保持四探针构型下实现铁样品约150 GPa和4000 K的焦耳加热与电阻测量。
2023-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A first-principles approach to electrical transport in atomic-scale nanostructures
我们提出了一个第一性原理的数值实现的兰道尔形式主义的电输运的纳米结构的特征下降到原子水平。我们的方法的新颖性和趣味性主要在于两个事实。首先，它使用了通用的Gaussian98代码，该代码在量子化学社区中广泛使用。其次，它通过Bethe晶格以一种非常通用和有效的方式结合了半无限电极。我们将这种方法称为高斯嵌入聚类方法（GECM）。为了与其他提出的实施方式进行接触，我们通过计算一些研究充分的系统中的电导来说明我们的技术，例如金属（Al和Au）纳米接触和连接到金属（Al和Au）电极的C原子链。在铝纳米接触的情况下，电导原来是相当依赖于详细的原子排列。相反，Au纳米接触的电导呈现出相当普遍的特征。在C链的情况下，自洽性保证了局部电荷转移和分子和电极能级的正确对准，我们发现，电导随链中的原子数振荡，而不管电极的类型。然而，对于短链和铝电极的奇偶周期性是相反的平衡键距。
2002-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimizing Transparent Electrodes: Interplay of High Purity SWCNTs network and a Polymer
本研究采用逐层技术开发了高透明度、低成本的CNT-聚合物复合薄膜透明电极，其在UV-VIS透明度超80%、mid-IR约70%，方阻约4 kOhm/sq，并结合计算分析指出4层和6层双层结构为最优。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetization switching in polycrystalline Mn3Sn thin film induced by self-generated spin-polarized current
自旋的电操纵对于设计最先进的自旋电子器件是必不可少的，并且通常依赖于从第二重金属材料注入的自旋电流。手征反铁磁体产生自旋电流的事实启发我们利用自生自旋矩来探索手征自旋的磁化翻转。在这里，我们证明了非共线的反铁磁态在Mn 3Sn的电开关通过观察从传统的自旋-轨道扭矩的自生成的自旋扭矩的交叉时，在Ta/MgO/Mn 3Sn多晶薄膜中的MgO厚度的增加。通过改变MgO的厚度可以控制甚至阻止Ta层的自旋电流注入，但是即使在大的MgO厚度下也能维持开关。此外，当MgO厚度超过约3 nm时，开关极性反转，这不能通过由于来自Ta层的自旋电流注入而导致的自旋-轨道扭矩情形来解释。在MgO/Mn 3Sn和Ti/Mn 3Sn双层膜中也观察到明显的电流诱导开关，其中外部注入到Mn 3Sn的自旋霍尔电流可以忽略不计。由自旋极化电流引起的晶粒间自旋转移力矩解释了实验观察结果。我们的研究结果提供了一个替代的途径，而不诉诸于传统的双层结构的非共线反铁磁态的电操纵。
2022-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous impact of hydrostatic pressure on superconductivity of polycrystalline LaO0.5F0.5BiSe2
通过直流磁化率和电阻率的测量，报道了LaO_（0.5）F_（0.5）BiSe_2化合物在2.5K下的体超导电性。合成的LaO_（0.5）F_（0.5）BiSe_2化合物为四方晶系，空间群为P4/nmm，Reitveld精化晶格参数为a= 4.15（1）A和c=14.02（2）A。通过低场磁化强度的测量，估算出在2K温度下的低临界磁场Hc_1 = 40 Oe。LaO_（0.5）F_（0.5）BiSe_2化合物具有金属正常态电阻率，剩余电阻率为1.35mΩ·cm。该化合物为Ⅱ型超导体，在90%Rn判据下，用WHH公式估算的Hc 2（0）值大于20 kOe。超导转变温度随外加压力的增加而降低，直到1.68GPa左右，随着压力的进一步增加，出现了高Tc相，在2.5GPa时，Tc可能超过5 K。
2015-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of Coulomb interactions on electrical conduction through short molecular wires
采用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了双端分子器件的导电问题。这种连接由连接到金属电极的短线性导线制成。分子本身用Huckel（紧束缚）模型描述，电子相互作用用扩展的哈伯德模型（EHM）处理，与电极的耦合用宽带理论描述。用限制性Hartree-Fock（RHF）近似处理分子线内的库仑相互作用。特别是，详细讨论了短程和长程库仑相互作用对电输运特性的影响。
2005-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel design of biplanar electrodes in a multiwell plate for transepithelial electrical resistance measurement in 3D cell cultures
本文提出一种嵌入阻抗谱监测系统的多孔板双平面电极新设计，可在三维细胞培养中实时、高通量、非侵入式测量跨上皮电阻，用于监测紧密连接和细胞层形成。
2025-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.bio-ph
Bougainvillea derived porous carbons and their performance in magnetic field as supercapacitor electrodes
随着对诸如电池和超级电容器的电能存储装置的需求的增加，正在投入相当大的努力来提高当前技术的效率和应用，同时保持其可持续性。考虑到这一点，我们已经说服了废弃生物质衍生的碳粉末作为超级电容器/电池电极的制备和表征。此外，我们已经评估了这种碳在外部磁场存在下的性能，因为我们期望石墨烯样结构具有内在的磁性。在这里，我们报告了三角梅花瓣和碎屑到石墨烯碳的价值，并探索了一种新的双电层超级电容器装置，该装置使用Zn+2离子进行内部电荷传输，并且能够在施加外部磁场时显示出更高的性能。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanogaps with very large aspect ratios for electrical measurements
对于纳米级电表征和器件制造，通常期望制造由大纵横比间隙隔开的平面金属电极，电极间距离远低于100 nm。我们展示了一个自对准的过程来实现这一目标，使用薄铬膜作为牺牲蚀刻层。所得的间隙可以小至10 nm，纵横比超过1000，具有优异的极间隔离。这种Ti/Au电极在Si衬底上进行了演示，并用于检查磁铁矿纳米结构中的电压驱动转变。这显示了这种制造方法的实用性，即使是相对反应性的基板。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of electrical rectification in a molecular monolayer
采用从头算和自洽紧束缚方法计算了三氰基醌二甲亚胺（C16 H33 Q-3CNQ）在铝或金电极间的LB膜的电流-电压特性.整流电流取决于LUMO和HOMO相对于电极费米能级的位置，如在Aviram-Ratner机制中，但也取决于静电势的分布，其对分子的电活性部分位于单层中的位置极其敏感。第二种效应可以产生与阿维拉姆-拉特纳预测相反的方向的校正。
2011-09-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Probing Electrified Liquid-Solid Interfaces with Scanning Electron Microscopy
双电层在各种电化学系统中起着关键作用。水溶液中次级电子的平均自由程为纳米量级，这使得它们适合于探测固液电解质界面处的双电层。采用石墨烯作为双电极电化学系统中的电子透明电极，我们表明，石墨烯-液体界面的次级电子产率取决于电解质的离子强度和浓度以及在远程对电极处施加的偏压。这些观察结果与极化引起的双电层内电位分布的变化有关，并证明了使用扫描电子显微镜检查和绘制带电液-固界面的可行性
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Studies of the temperature and frequency dependent impedance of an electroceramic functional oxide thermistor
多晶器件材料中的电荷输运机制和宏观介电常数通常表现出几个组成部分，如电极-样品界面，晶界和体贡献。为了获得多晶电瓷器件材料的功能的精确理解，它是必不可少的去卷积这些贡献。用变温交流阻抗谱研究了尖晶石型锰酸盐厚膜热敏电阻功能陶瓷。三个典型的弛豫现象被检测到，这都表现出一个单独的温度依赖性的电阻率与热激活电荷传输。占主导地位的晶界和界面的贡献表现出明显不同的电容，允许明确的识别。多晶功能陶瓷的介电性能的复合性质被强调，阻抗谱被证明是一个强大的工具来解释和模拟这种行为。
2007-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variable-range-hopping conduction processes in oxygen deficient polycrystalline ZnO films
我们采用射频溅射沉积法制备了贫氧多晶ZnO薄膜。为了系统地研究这些样品中的电荷传输机制，在从300 K到液氦温度的宽温度范围内测量了电介电常数。我们发现，低于约100 K，可变范围跳跃（VRH）导电过程支配的电荷输运性质。特别地，Mott VRH传导过程在较高温度下占主导地位，而在较低温度下交叉到Efros-Shklovskii（ES）VRH传导过程。交叉发生在温度高达几十开氏度。此外，电阻率的温度行为在整个VRH导电制度从莫特型ES型过程中可以很好地描述了一个普遍的标度律。
2017-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
30 inch Roll-Based Production of High-Quality Graphene Films for Flexible Transparent Electrodes
我们报告说，30英寸规模的多个卷到卷转移和湿化学掺杂大大提高了通过化学气相沉积在辊型Cu衬底上生长的石墨烯膜的电性能。所得石墨烯膜在~ 90%透明度下显示出低至~30欧姆/平方的薄层电阻，这优于商业透明电极如氧化铟锡（ITO）。石墨烯单层显示出低至~125欧姆/平方的薄层电阻，具有97.4%的光学透射率和半整数量子霍尔效应，表明这些石墨烯膜的高质量。作为实际应用，我们还制作了基于石墨烯透明电极的触摸屏面板器件，显示出非凡的机械和电气性能。
2010-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermopower and low thermal conductivity in p-type polycrystalline ZrTe5
报道了p型ZrTe_5多晶在2 - 340 K温度范围内的热电性能。热电功率（S）为正值，在340 K时随温度升高，S可达458 uV/K。费米能值为16 meV，表明载流子密度较低，约为9.5 × 10^18 cm-3。在38 K时观察到S数据的急剧异常，这似乎是p型ZrTe 5的固有特征。热导率值较低（在T = 300 K时为2 W/m-K），主要贡献来自晶格部分。电阻率数据显示在T ~ 150 K时金属向半导体的转变以及半导体区域中的非Arrhenius行为。的优值zT（0.026在T = 300 K）是约63%，高于HfTe 5（0.016），并优于传统的SnTe，p型PbTe和双极原始ZrTe 5化合物。
2017-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Role of Electrical and Thermal Contact Resistance for Joule Breakdown of Single-Wall Carbon Nanotubes
收集并分析了绝缘基底上单壁碳纳米管在空气中的电击穿数据。焦耳击穿功率与纳米管长度的一个普遍的缩放被发现，这似乎独立于所使用的绝缘基板或其厚度。这表明在单壁碳纳米管和绝缘体之间的界面处的热阻，以及单壁碳纳米管和电极之间的热阻，支配从纳米管的散热。击穿功率缩放的分析模型，提供了一个直观的，物理的理解击穿过程。电极接触处的电阻和热阻限制了亚微米单壁碳纳米管的击穿行为，对于微米长的管，击穿功率与长度成线性比例，并且对于中间（~ 0.5 μ m）长度范围观察到最小击穿功率（~ 0.05 uW）。
2008-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
