Intrinsic spin Hall effect in platinum metal
用第一性原理相对论能带计算方法研究了金属Pt中的自旋霍尔效应。结果表明，低温下自旋霍尔电导（SHC）为$\sim 2000 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$，室温下下降到$\sim 200 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$.这是由于双简并$d$带在费米能级附近的高对称性$L$和$X$点的自旋轨道分裂的共振贡献。通过用有效哈密顿量模拟这些近简并态，我们发现SHC在费米能级附近有一个峰值，杂质散射引起的顶点修正消失。因此，我们认为，大自旋霍尔效应实验观察到的铂是本征性质。
2008-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign of inverse spin Hall voltages generated by ferromagnetic resonance and temperature gradients in yttrium iron garnet|platinum bilayers
我们进行了协调一致的努力，以确定由自旋电流注入到正常金属中产生的反自旋霍尔效应电压的绝对符号。我们专注于钇铁石榴石（YIG）|铂双层在室温下，产生自旋电流的微波和温度梯度。我们发现不同的样品和测量设置与理论一致的结果。我们建议一个右手定则来定义一个正的自旋霍尔角对应于与预期的电压为简单的情况下的散射的自由电子从排斥库仑电荷。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable inverse spin Hall effect in nanometer-thick platinum films by ionic gating
电选通可以强烈地调制半导体和绝缘体的各种物理性质，如硅的电导率发生显著变化，SrTiO_3的超导电性出现，（In，Mn）As的顺磁-铁磁转变等，而这种调制的关键是固体中的电荷积累。因此，人们认为，这种调制对于载流子数量太大的常规金属来说是遥不可及的。然而，成功地调整了钴的居里温度，甚至在金属材料中也有望最终实现这种程度的控制。在这里，我们显示了可逆调制高达两个数量级的反自旋霍尔效应-一种现象，管理自旋和电荷电流之间的相互转换-在铂。自旋-电荷转换使得能够在同一器件中产生和使用电流和自旋电流，这对自旋电子学和电子学的未来至关重要。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolayer graphene panorama, Majorana modes and Longitudinal conductivity
我们采取了一个广角的观点的单层石墨烯的谷混合和自旋简并提升的问题被假定为可能通过楔入必要的成分，即原子尖锐的散射体和强Rashba耦合主导的内在自旋轨道耦合。这导致了八个马约拉纳模式（准粒子是自共轭的）接近实验无法达到的狄拉克点。利用Kubo公式，我们还得到了无序系统在室温下的半经典扩散（纵向）电导率约为2.018 e~2/h。虽然这是一个高估，但我们仍然能够定性地捕捉到石墨烯的室温电导率是有限的，并且对电导率的贡献来自非常接近狄拉克点的动量。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall
Phonon hydrodynamics and ultrahigh-room-temperature thermal conductivity in thin graphite
碳的同素异形体，如金刚石和石墨烯，是最好的热导体。我们监测薄石墨的热导率的演变作为温度和厚度的函数，并发现高电导率，厚度和声子流体力学之间的密切联系。8.5微米厚的石墨在室温下的面内热导率为4300瓦/米-开尔文--这个值远高于金刚石，略高于同位素纯化的石墨烯。升温增强了在很宽的温度范围内的热扩散率，支持部分流体动力学声子流。我们观察到的热导率的增强与厚度的减小指向声子的面外动量和动量弛豫碰撞的分数之间的相关性。我们认为，这是由于极端的声子色散各向异性石墨。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal transport measurements of individual multiwalled nanotubes
利用微制造悬浮装置测量了单个碳纳米管的热导率和热电势。所观察到的热导率在室温下超过3000 W/K m，这比使用宏观垫样品的先前实验的估计高两个数量级。纳米管的热导率的温度依赖性表现出一个峰值在320 K由于Umklapp声子散射的发病。测得的热电功率显示出线性温度依赖性，在室温下的值为80 $μ$ V/K。
2001-06-27 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect and ballistic transport of quasi-acoustic magnons in room-temperature yttrium iron garnet films
研究了不同厚度的镀铂钇铁石榴石（YIG）薄膜中纵向自旋塞贝克效应（LSSE）产生的自旋电流的瞬态行为。通过脉冲微波加热Pt层诱导LSSE，并使用相同层中的逆自旋霍尔效应电测量自旋电流。我们证明了LSSE的时间演化是由触发YIG/Pt界面附近热磁振子通量的热梯度的演化决定的。这些磁振子在YIG膜内以恒定的群速度弹道运动，而它们的数量在有效传播长度内呈指数衰减。能量在20 K以上的磁振子的弹道飞行是其几乎线性色散定律的结果，类似于声学声子。通过拟合随时间变化的LSSE信号，不同的膜厚度变化几乎一个数量级，我们发现，有效的传播长度实际上是独立的YIG膜厚度。我们认为这一事实的强有力的支持弹道输运方案-准声学磁振子在室温YIG的弹道传播。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall
Akhiezer Mechanism Dominates Relaxation of Propagons in Amorphous at Room Temperature
电子在调节纳米结构非晶材料的热导率方面起着重要的作用。虽然在用分子动力学定量评估传播子弛豫时间方面取得了进展，但其弛豫机制仍有待探索。在这里，我们调查的传播在非晶硅，非晶二氧化硅，和非晶氮化硅在室温下的Akhiezer模型，其中的参数进行晶格动力学和分子动力学分析评估的弛豫过程。结果表明，Akhiezer模型能很好地再现各种测量方法得到的实验结果，表明Akhiezer机制在室温下传播子的弛豫过程中起主导作用.此外，我们表明，适当的传播声速是德拜声速的80%左右，相当于横向模式的声速。我们还发现，这些非晶的总热导率的扩散子的贡献是相似的，这是1 W/m K左右，而传播子的贡献显着不同的材料，这是30%的非晶硅和二氧化硅，但可以高达70%的非晶氮化硅。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall
Percolative switching in transition metal dichalcogenide field-effect transistors at room temperature
我们已经解决了在开关或开关过渡金属二硫属化物（TMDC）场效应晶体管（FET），这一直是一个有争议的话题，特别是在室温下的微观输运机制。在绝缘SiO2衬底上的超薄WSe2和MoS2 FET中，同时测量沟道电导率及其缓慢的随时间变化的波动（或噪声），其中噪声来自McWhorter型载流子数波动，我们建立了传统背栅TMDC FET中的开关是在非均匀载流子密度分布的介质中的经典渗滤转变。从实验观察到的指数的噪声幅度与电导率的缩放，我们观察到明确的签名的渗流在随机电阻网络，特别是在WSe2 FET接近开关，跨越到连续渗流在较高的掺杂水平。我们展示了一个强大的实验探针TMDC FET的近阈值电输运的微观性质，无论材料的细节，器件的几何形状或载流子迁移率，这可以扩展到其他类别的二维材料为基础的设备以及。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the conductivity of graphene on boron nitride
单层石墨烯的衬底材料通过各种机制影响载流子迁移率。在室温下，传导电子被定位在衬底表面的声子模散射，可以严重限制载流子迁移率。我们在这里表明，对于由压电六方氮化硼（hBN）制成的衬底，与广泛使用的SiO $_2$相比，这种远程声子散射机制在室温下几乎弱一个数量级，并导致电阻率约为3\，$Ω$。这使得hBN成为未来在室温下工作的石墨烯基电子器件的优秀候选材料。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductance of an Individual Single-Wall Carbon Nanotube above Room Temperature
悬浮的金属单壁碳纳米管（SWNT）的热性能提取其高偏压（I-V）的电特性在300-800 K的温度范围内，通过焦耳自加热实现。对于长2.6 μ m、直径1.7 nm的单壁碳纳米管，在室温下的热导率约为2.4 nW/K，热导率接近3500 W/m/K。在温度范围的上端观察到热导率的急剧下降，这归因于两个声学模式和一个光学模式之间的二阶三声子散射。我们讨论了不确定性的来源，并提出了一个简单的分析模型，包括长度和温度依赖性的单壁碳纳米管的热导率。
2005-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality- and thickness-dependent thermal conductivity of few-layer graphene: a molecular dynamics study
采用非平衡分子动力学方法研究了石墨烯纳米带（1 ~ 8个原子平面）的热导率。我们提出了在少层石墨烯中，室温热导率随层数单调衰减。锯齿型石墨烯在导热性能上的优势只在高温区存在，在多层情况下消失。解释了高频声子谱收缩引起热导率变化的原因。还报道了单层石墨烯比多层石墨烯具有更好的弹道输运性质。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous tensile strength and thermal expansion, and low thermal conductivity in wide band gap boron monoxide monolayer
本文通过DFT和机器学习势研究二维一氧化硼单层，揭示其宽带隙、高热稳定性、超高负热膨胀及低热导率等异常物理性质。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall
Room-temperature transport properties of spin-orbit coupled Fermi systems: Spin thermoelectric effects, phonon skew scattering
本文总结了我们最近对自旋轨道耦合下金属薄膜输运系数随温度变化的研究结果。我们的重点是（i）自旋能斯特和热Edelstein效应，和（ii）声子斜散射的贡献的自旋霍尔电导率，这是相关的自旋霍尔角的温度依赖性。根据参数，后者预计将显示出非单调的行为。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Diffusive nature of thermal transport in stanene
利用声子玻尔兹曼输运理论和基于密度泛函理论的计算，我们发现锡烯具有较低的热导率。对于1 $\times$ 1 $μ$ m $^{2}$（$L\times W$）的样品尺寸，在室温下，沿着Z字形和扶手椅方向的晶格热导率分别为10.83 W/m-K和9.2 W/m-K，表明热传输的各向异性。热导率的低值是由于晶体中的大非谐性导致高Grüneisen参数和低群速度。室温下的有效声子平均自由程约为17 nm，表明锡烯中的热输运是完全扩散性质的。此外，我们的研究带来了贡献的声子分支的相对重要性，并揭示，在非常低的温度下，晶格热导率的贡献来自弯曲声学（ZA）分支，在较高的温度下，它是由纵向声学（LA）分支占主导地位。我们还表明，锡烯的晶格热导率可以通过调整样品尺寸和在边缘处产生粗糙表面来进一步降低。锡烯晶格热导率的这种可调谐性表明其在热电器件中的应用。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the magnon spin diffusion length and magnon spin conductivity in the magnetic insulator yttrium iron garnet
我们提出了一个系统的研究扩散磁振子自旋输运的温度依赖性，使用非本地设备的几何形状。在我们的测量中，我们检测自旋信号所产生的电和热的磁振子产生，我们直接提取的磁振子自旋扩散长度$λ_m$的温度从2到293 K。从电和热生成获得的$λ_m$值在实验误差范围内一致，室温下的$λ_m=9.6\pm0.9$ $μ$ m到30 K下的最小值$λ_m=5.5\pm0.7$ $μ$ m。利用二维有限元模型拟合电磁振子产生的数据，我们提取了磁振子自旋电导率$σ_m$作为温度的函数，它从室温下的$σ_m=5.1\pm0.2\times10^5$ S/m降低到5 K下的$σ_m=0.7\pm0.4\times10^5$ S/m.最后，我们观察到一个增强的信号起源于热产生的磁振子的低温，其中观察到的最大值周围$T=7$ K。然而，这种低温增强的解释仍然缺失，需要进一步的调查。
2016-07-06 cond-mat.mes-hall
Temperature Dependent Raman Studies and Thermal Conductivity of Few Layer MoS2
本文报道了用高温气相法制备的高质量多层MoS 2（FLMS）中面内E2 g和面外A1 g拉曼模式的温度依赖性。使用透射电子显微镜研究所获得的材料。这两种声子模的频率随温度呈线性变化。E2 g和A1 g模的一阶温度系数分别为1.32 × 10 ~（-2）和1.23 × 10 ~（-2）cm ~（-1）/K。悬浮的FLMS在室温下的热导率估计为约52 W/mK。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall
Effects of optical and surface polar phonons on the optical conductivity of doped graphene
利用Kubo线性响应理论，研究了石墨烯的本征光学声子和表面极性声子对掺杂石墨烯光学电导率的影响。我们发现，非弹性的电子-声子散射的贡献显着的声子辅助吸收的光学间隙。在室温下，由于强的电子-SPP耦合，这种中间带隙吸收可以大到极性衬底上石墨烯的通用交流电导率的20-25%。此外，中间带隙吸收强烈地依赖于所使用的衬底和掺杂水平。随着温度的升高，中隙吸收增加，而德鲁德峰，另一方面，变得更广泛的非弹性电子-声子散射变得更可能。因此，Drude重量随着温度的升高而降低。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Experimental Observation of the Inverse Spin Hall Effect at Room Temperature
我们在AlGaAs/InGaAs量子阱中的二维电子气中观察到了逆自旋霍尔效应。具体地说，我们发现，一个不均匀的自旋密度引起的光注入引起的电流横向的自旋极化和它的梯度。自旋霍尔电导率可以从这样的测量通过爱因斯坦关系和昂萨格关系推断，并发现具有$0.5(e^{2}/h)$的数量级。在室温和宏观尺寸的样品中进行了观察，表明逆自旋霍尔效应是一种强的宏观输运现象。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
Extreme Low Thermal Conductivity in Nanoscale 3D Si Phononic Crystal with Spherical Pores
热电材料为将有害和无用的热量转化为有用的能量--电提供了很大的希望。它还可以用作集成电路中的固态Peltier冷却器，这对电子工程师来说是一个巨大的挑战。对高效热电材料的需求从未如此强烈。虽然已经做了很多工作，但我们离热电材料的配方还很远。纳米结构化提供了一种有效的方法，通过降低热导率而不影响电子特性来提高品质因数（ZT）。1在这里，我们提出了一种新型的具有球形孔的纳米级三维（3D）Si声子晶体（PnC），它可以在室温下将体Si的热导率降低高达10，000倍。极低的热导率可能导致ZT值大于1。从室温到1100 K，热导率变化不大.声子参与比谱表明，随着孔隙率的增加，声子局域化程度增加。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable large spin Hall and spin Nernst effects in Dirac semimetals ZrXY (X=Si, Ge; Y=S, Se, Te)
ZrSiS型化合物是一类Dirac半金属化合物，由于其拓扑电子性质和潜在的应用前景，近年来引起了人们极大的兴趣。特别地，带隙的狄拉克节点可以具有大的自旋贝里曲率，并且因此引起大的自旋霍尔效应（SHE）和自旋能斯特效应（SNE），这可以用于在不施加磁场或磁性材料的情况下产生用于自旋电子学和自旋热电子学的纯自旋电流。本文基于相对论能带结构的\textit{ab initio}方法，研究了ZrXY（X = Si，Ge; Y = S，Se，Te）中的SHE和SNE。我们的理论计算表明，这些化合物中的一些表现出大的本征自旋霍尔电导率（SHC）和自旋能斯特电导率（SNC）。计算的ZrSiTe的SHC高达-755（$\hbar$ /e）（S/cm）。由于这些狄拉克半金属的电导率远小于具有$\sim$ 2200的最大本征SHC（$\hbar$ /e）（S/cm）的铂的电导率，这表明它们将具有比铂更大的自旋霍尔角。值得注意的是，我们发现，在这些化合物中的SHE和SNE的幅度和符号都可以通过改变电场方向或自旋电流方向来显着调谐，并且还可以通过经由化学掺杂稍微改变费米能级来优化。对计算的带分辨和$k$分辨自旋Berry曲率的分析表明，大的SHE和SNE以及它们显著的可调谐性源于这些狄拉克半金属中费米能级附近存在许多轻微自旋轨道耦合隙的狄拉克节线.我们的研究结果表明，ZrSiS型化合物是有前途的候选人自旋…
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High intrinsic $ZT$ in InP$_3$ monolayer at room temperature
具有在室温下大于2.0的品质因数$ZT$的二维热电材料在能量转换中将是高度期望的，因为效率与常规能量转换技术竞争。在这里，我们建议，三磷化铟（InP $_3$）单层提供了一个非凡的$ZT$ 2.2在300 K通过使用量子计算内的弹道热输运区域。发现了一个非常低的各向同性声子热导率，这是由于平坦的晶格振动模式。这种低导热性是令人印象深刻的高$ZT$的主要原因。此外，即使在晶格上施加1%的机械延伸，也可以保持大于1.5的大的$ZT$。这些结果表明，InP $_3$单层是一个有前途的候选低维热电应用。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Measurement of Room Temperature Non-diffusive Thermal Transport Over Micron Distances in a Silicon Membrane
室温下硅中载热声子的“教科书”声子平均自由程（MFP）为~40 nm。然而，对热导率的较大贡献来自具有长得多的MFP的低频声子。我们提出了一个简单的实验表明，室温下的热输运在Si显着偏离扩散模型已经在微米的距离。交叉的激光脉冲在独立的硅膜中的吸收建立了通过探测激光束的衍射来监测的正弦温度分布。通过改变热光栅的周期，我们在~1-10 μm的范围内改变热传输距离。在小的距离，我们观察到的有效热导率的减少，表明从扩散到弹道输运制度的声子谱的低频部分的过渡。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reduction of phonon mean free path: from low temperature physics to room temperature applications in thermoelectricity
通过减小声子平均自由程来降低热导率是提高热电材料电流性能的最佳途径之一。通过测量纳米线和薄膜的热导率和热导率，我们展示了从低温到室温实验中增加声子散射的不同方法。它示出，玩的几何形状（收缩，周期性结构，纳米夹杂物），从弹道的扩散限制，声子的热输运可以严重改变在单晶半导体结构;声子的平均自由程被减少的后果。热电性能的各种影响将最终讨论。
2016-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of crystalline AlN and the influence of atomic-scale defects
氮化铝（AlN）在现代电力电子和深紫外光子学中起着关键作用，了解其热性能至关重要。在这里，我们通过3 $ω$方法测量结晶AlN的热导率，发现它的范围从100 K时的674 ${\pm}$ 56 W/m/K到400 K时的186 ${\pm}$ 7 W/m/K，在室温下的值为237 ${\pm}$ 6 W/m/K。我们将这些数据与分析模型和第一性原理计算进行比较，同时考虑到原子级缺陷（O，Si，C杂质和Al空位）。我们发现，铝空位发挥最大的作用，在降低热导率，因为最大的质量差散射。模拟还表明，10%的热传导是由声子与长的平均自由程，超过~7 $μ$ m在室温下，和50%的声子与MFP超过~0.3 $μ$ m。因此，由于声子边界散射，AlN的有效热导率在亚微米薄膜或器件中强烈降低。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic thermal conductivity of graphene
石墨烯作为一种已知热导率最大的半金属，是研究电子和晶格对热输运的贡献之间相互作用的理想体系。虽然总的电导率和热导率已被广泛研究，但其电子热导率的详细第一性原理研究仍然缺失。在这里，我们首先使用电子和声子色散和电子-声子耦合计算的第一性原理在密度泛函理论和多体微扰理论（GW）的水平上的电子-声子固有的贡献，作为掺杂的石墨烯的电子热阻率的函数。然后，我们包括非本征电子杂质散射使用低温实验估计。在这些条件下，我们发现掺杂石墨烯的面内电子热导率在室温下为~300 W/mK，与掺杂无关。这一结果比预期的要大得多，并且与典型金属的总热导率相当，对块状石墨烯的总热导率贡献约10%。值得注意的是，在样品的物理或域的大小是几微米或更小的顺序，来自电子热导率的相对贡献是更重要的比在散装限制，因为晶格热导率是更敏感的样品或晶粒尺寸在这些尺度。最后，当考虑电子-杂质散射效应时，我们发现电子热导率降低了30%到70%。我们还发现，Wiedemann-Franz定律在低温和高温下都是广泛满足的，但在室温附近的最大偏差为20- 50%。
2016-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Hall effect at above room temperature in heterostructures composed of a magnetic insulator and a heavy metal
非易失性存储器和计算技术依赖于对不会磨损的超微小信息载体的有效读取和写入。磁skyrmions正在成为一个潜在的载体，因为它们是拓扑鲁棒的纳米级自旋纹理，可以用超低电流密度操纵。迄今为止，大多数的skyrmions报告在金属薄膜，遭受额外的欧姆损耗，因此高能量耗散。因此，磁绝缘体中的skyrmions由于其低阻尼和没有欧姆损耗而对于低功率信息处理应用具有技术重要性。此外，它们吸引了研究各种磁振子-skyrmion相互作用的基本兴趣11。Skyrmions已被观察到在一个绝缘材料Cu 2 OSeO 3在低温下，在那里他们是稳定的散装Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用。在这里，我们报告了在磁性绝缘体/重金属异质结构中在室温以上存活的磁性skyrmions的观察，即，钍铁石榴石/铂。这些skyrmions的存在是由于界面处的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的，并由涌现拓扑霍尔效应确定。通过改变温度来调节磁各向异性，我们在一个大的外磁场窗口中观察到skyrmions，并增强了skyrmions在易平面各向异性区域的稳定性。我们的研究结果将有助于创造一个新的平台，绝缘skyrmion为基础的室温低耗散自旋电子应用。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusually High Thermal Conductivity of Carbon Nanotubes
结合平衡和非平衡分子动力学模拟与精确的碳势，我们确定了碳纳米管的热导率$λ$及其对温度的依赖性。我们的研究结果表明，在室温下，孤立的（10，10）纳米管具有异常高的$λ{\approx}6,600$ ~W/m $\cdot$ K值，与假设的孤立石墨烯单层或金刚石的热导率相当。我们的研究结果表明，这些高值的$λ$与大的声子平均自由程在这些系统中，大大降低的值预测和观察的基面的块状石墨。
2000-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly sensitive thermal conductivity measurements of suspended membranes (SiN and diamond) using a 3w-Volklein method
介绍了一种用于测量膜热物性的悬挂式系统。灵敏的热测量是基于耦合到V $\ddot{o}$ lklein几何的3 $ω$动态方法。使用微加工工艺获得的装置允许测量膜的面内热导率，其灵敏度小于10 nW/K（室温下+/- $5x10^{-3}$ Wm $^{-1}K^{-1}$）和非常高的分辨率（$ΔK/K =10^{-3}$）。位于膜中心的传感器（加热器/温度计）用于产生热通量的振荡，并使用惠斯通电桥装置测量三次谐波下的温度振荡。在室温下测得的功率低至0.1nanoWatt。该方法已用于测量厚度为100 ~ 400 nm的低应力氮化硅薄膜和多晶金刚石薄膜的热性能。在多晶金刚石膜上测量的热导率支持对热传输的显著晶粒尺寸效应。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Two-dimensional chromium bismuthate: A room-temperature Ising ferromagnet with tunable magneto-optical response
我们提出了一个密度泛函理论（DFT）为基础的研究的二维相铋酸铬（CrBi），以前未知的材料具有特殊的磁性和磁光特性。单层CrBi是一种铁磁金属，由于重铋原子的引入，导致了强自旋轨道耦合，导致了强各向异性的Ising型磁有序，居里温度估计高于300 K。系统的电子结构是拓扑非平凡的，在基态磁态产生非零的Berry曲率，导致反常的霍尔效应，在费米能级处具有$\sim$ 1.5 $e^2/h$的电导率平台。值得注意的是，霍尔电导率和磁光常数被发现是强烈依赖于磁化方向。此外，单层CrBi在可见光和近紫外光谱范围内表现出极磁光克尔效应，最大旋转角可达10 mrad。我们的研究结果表明，单层CrBi是一个有前途的系统，在磁光和自旋电子器件的实际应用。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High Thermal Conductivity of Back-End-of-Line Compatible Diamond Films
Peking University（北京大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Shenzhen Eversix Technology Co., Ltd.（深圳亿思科技有限公司）
该研究开发了400℃以下在硅上直接生长的多晶金刚石薄膜，其室温热导率达73、86 W·m⁻¹·K⁻¹，远高于传统介电材料，可作为后端制程兼容的热扩散介电层。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanostructured Zinc Oxide as a Prospective Room Temperature Thermoelectric Material
采用高能行星式球磨机球磨10小时制备纳米氧化锌。用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FE-SEM）对样品的相纯度和均匀性进行了表征。所有的衍射峰均归属于六方对称的六方相ZnO（空间群P63 mc）。观察到平均微晶尺寸为20 nm。在室温下，与体积值相比，热导率（κ）有约50倍的显著抑制。这暗示了纳米ZnO作为一种有前景的室温热电材料的可能性。
2012-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity above 2000 W/m.K in Boron Arsenide by Nanosecond Transducer-less Time-Domain Thermoreflectance
该研究通过新开发的纳秒无传感器时域热反射技术，在高质量立方砷化硼中测得室温热导率超过2000 W/m·K，与金刚石相当，挑战了现有理论模型，并展示了其在下一代电子器件中的应用潜力。
2025-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermal conductivity tuning of scalable nanopatterned silicon membranes measured with a three-probe method
研究通过三探针法改进测量技术，实现对纳米图案化硅膜热导率的可控调节，展示了通过蚀刻孔洞实现热输运调控的方法，实验在30-350K范围内获得热导率降低五倍的成果。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of heating and cooling of photogenerated electron-hole plasma in optically pumped graphene on population inversion
我们研究了高温下光泵石墨烯层中光生电子空穴等离子体的特性，其中光学声子的发射和吸收的带间和带内过程起着至关重要的作用。考虑了电子-空穴等离子体的加热和冷却以及非平衡光学声子的影响。计算了光泵浦石墨烯层的准费米能级和有效温度随泵浦光强度的变化关系。考虑了动态电导率随抽运强度的变化以及在一定频率范围内电导率变为负值的条件。所考虑的效应可以显著影响与粒子数反转相关的光泵浦石墨烯层中的负动态电导率的实现，并且因此影响在室温下操作的基于石墨烯的太赫兹和红外激光器的实现。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz conductivity of the magnetic Weyl semimetal Mn$_{3}$Sn films
Mn $_{3}$ Sn是一种非共线的反铁磁体，在室温下表现出很大的反常霍尔效应。据认为，它的异常霍尔电导率的主要贡献来自贝瑞曲率。此外，直流传输和光电发射实验已经证实，Mn $_{3}$ Sn可能是时间反演对称性破缺Weyl半金属的一个例子。由于室温反三角自旋结构中的小但有限的矩，其允许利用外场控制霍尔电流，这种材料在下一代存储器件和THz自旋电子学应用中引起了很大的兴趣。在这项工作中，我们报告了太赫兹范围内的研究取向锰$_{3}$锡薄膜作为温度的函数。在低频率下，我们发现光学电导率可以很好地描述了一个单一的德鲁德振荡器。等离子体频率强烈抑制在一个温度依赖的方式，因为一个进入260 K的螺旋相。这可能与费米面的部分间隙有关，费米面的部分间隙来自沿c轴的平移对称性的破坏。散射率显示二次温度依赖性低于200 K，突出了可能的重要作用，在这种化合物的相互作用。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric properties of carbon nano-onion/polyaniline composites: a combined electric modulus and ac conductivity study
在15 K至室温的等温条件下，研究了碳纳米洋葱/聚苯胺复合材料在1 mHz至1 MHz频率范围内的复电模量和交流电导率。电模量和直流电导率的温度依赖性分析表明一对夫妇的跳跃机制。热活化过程之间的区别和交叉温度的测定，实现了通过探索的色散交流电导率的分数指数的温度依赖性和缩放的交流电导率等温线的分叉。结合颗粒金属模型（位于介观高导电聚苯胺颗粒内的扩展电子态的颗粒间电荷隧穿）和3D Mott变程跳跃模型（碳纳米洋葱和簇内的声子辅助隧穿）对结果进行了分析。
2017-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Toward the creation of terahertz graphene injection laser
我们研究了室温和稍低温度下石墨烯p-i-n结构中与电子和空穴注入相关的粒子数反转效应。假设电子和空穴的复合和能量弛豫主要与光学声子辅助的带间和带内过程有关。计算了电子-空穴和光学声子的有效温度随外加电压的变化关系、电流-电压特性以及随频率变化的动态电导率。特别是，我们表明，在低和中等电压的注入可以导致显着的冷却的电子空穴等离子体在设备的i-部分的温度低于晶格温度。然而，在较高的电压下，电压依赖性可能是模糊的，表现出S形。结果表明，频率依赖的动态电导率可以是负的太赫兹范围内的频率在一定值的施加电压。电子-空穴等离子体冷却显著增强了负动态电导效应，促进了太赫兹激光的实现。另一方面，光学声子系统的加热也是影响室温下实现负动态电导和太赫兹激光的关键。
2011-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign reversal of anomalous Hall conductivity and magnetoresistance in cubic non-collinear antiferromagnet Mn$_3$Pt thin films
Mn $_3$ X非共线反铁磁体家族中Mn原子的二维Kagome自旋晶格结构在Berry曲率物理和相关的非平凡磁输运响应的探索中提供了实质性的兴奋。这些研究中的大部分是在六方晶系中进行的，主要是Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ge，其中kagome平面的法线沿着[001]方向。本文报道了我们在立方Mn $_3$ Pt薄膜中的研究，其kagome面垂直于[111]晶轴。我们的研究揭示了一个空穴导电占主导地位的霍尔响应与非单调的温度依赖性的异常霍尔电导率（AHC），从9 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在室温下增加到29 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在100 K，其次是下降和意想不到的符号反转在较低的温度。在磁阻测量中也观察到类似的符号反转。我们把这个符号反转的过渡从贝里曲率为主的AHC在高温下的弱倾斜铁磁AHC响应在较低的温度下，低于70 K，所造成的重新取向的Mn力矩的戈薇平面。我们在Mn $_3$ Pt薄膜中的上述结果使它们与室温反铁磁自旋电子学的集成取得了进展。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Abnormally low thermal conductivity of 2D selenene: An ab initio study
采用第一性原理计算研究了二维$α$ -硒烯的晶格热导率和热输运性质。在室温下，各向同性的面内热导率低至3.04 W m $^{-1}$ K $^{-1}$，甚至低于具有类似构型和较低德拜温度的$α$ -碲烯。我们发现这种反常现象合理地源于声学声子支较大的非谐性。此外，声子谱，弹性性能，以及相关的热性能也显示。声学声子主要贡献于总热导率。进一步研究了尺寸效应、边界效应、三声子过程的总相空间、声子群速度和弛豫时间，揭示了声子群速度是影响二维硒烯热输运的关键因素。
2020-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
