A probabilistic model of the electron transport in films of PbSe nanocrystals arranged in a cubic lattice
从胶体分散出发制备纳米碳薄膜是凝聚态物理领域的一个研究热点。NC膜可用于晶体管、发光二极管、激光器和太阳能电池。因此，对薄膜导电性的理解是非常重要的。在本文中，我们描述了一个概率模型，允许预测的NC膜的导电性，在这种情况下的立方晶格的硒化铅NC。该模型是基于跳变概率的NC显示与文献中报道的实验数据进行比较。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci
ZnO Nanocrystal Networks Near the Insulator-Metal Transition: Tuning Contact Radius and Electron Density with Intense Pulsed Light
无配体的半导体纳米晶体（NC）网络提供了高载流子迁移率和通过量子限制可调的光电性质的有价值的组合。原则上，使载流子迁移率最大化需要跨越绝缘体-金属转变（IMT），其中载流子变得离域。最近的一项理论研究预测，这种转变发生在nρ^3 ~ 0.3，其中n是载流子密度，ρ是粒子间接触半径。在这项工作中，我们通过使用强脉冲光（IPL）退火来独立地调节n和ρ，从而在等离子体合成的ZnO纳米碳网络中满足该标准。施加到沉积的NCs的IPL通过诱导烧结来增加ρ，并且在NCs通过原子层沉积涂覆有Al 2 O3之后施加的IPL通过去除电子捕获表面羟基来增加n。该程序基本上不会改变NC的尺寸或组成，并且可能适用于各种各样的纳米材料。当我们将nρ^3增加到至少两倍于预测的临界值时，我们观察到电导率的标度与到达连续量子相变的临界区域是一致的。这使我们能够确定介电常数和电子定位长度在IMT的临界行为。然而，我们的样品仍然在临界区的绝缘侧，这表明nρ^3的临界值实际上可能远高于0.3。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Erbium Spin Defects in Colloidal Nanocrystal Hosts
该研究通过低掺杂密度与无核自旋二氧化铈纳米晶，使单个 Er3+ 自旋缺陷实现近微秒相干，并指出表面 Ce3+ 噪声及后续性能提升路径。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Focused-ion-beam milling based nanostencil mask fabrication for spin transfer torque studies
聚焦离子束铣削是用来制造纳米模板掩模适用于制造相关的自旋转移扭矩研究的磁性纳米结构。纳米模板掩模用于在薄膜叠层生长之前限定器件尺寸。它们由抗湿蚀刻顶层和在预图案化底部电极顶部上的绝缘体组成。绝缘体支撑硬掩模并通过其选择性蚀刻产生底切。该方法是通过制造电流垂直于平面Co/Cu/Co纳米柱结，表现出电流诱导的磁化动力学证明。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical properties of silicon nanocrystals embedded in silicon carbide
在SiC基质中的Si纳米晶体（Si NC）中的量子限制的突出表现要求制造具有窄尺寸分布的Si NC。毫无争议地理解，这种制造是困难的，并且多层（ML）结构仅在窄的参数范围内适合于这种制造。该参数范围是通过在3和9 nm之间改变化学计量SiC势垒厚度和富Si SiC阱厚度并将它们与单层（SL）进行比较来寻求的。通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）沉积用于该研究的处理的样品，随后在1000-1100 $°$ C下进行热退火以形成晶体。通过结构和光学表征方法获得关于整个样品面积和深度的大量信息：关于平均Si NC尺寸的信息由掠入射X射线衍射（GIXRD）测量确定。傅里叶变换红外光谱（FTIR）被应用于深入了解的Si-C网络的结构，和分光光度测量进行调查的吸收系数和估计的带隙$E_{04}$。所有的测量结果表明，ML结构对Si NC尺寸，Si-C网络和吸收性能的影响从属于样品中的总Si含量的影响，我们确定为结构和光学性能的关键参数。我们将这种行为归因于势垒层和阱层的相互扩散。因为所产生的Si NC对于所有层厚度变化都在2-4 nm的目标尺寸范围内，所以我们建议在未来的实验中使用Si含量来调整Si NC尺寸。
2020-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication and characterization of vacuum deposited fluorescein thin films
本文介绍了一种在各种固体表面上沉积染料的简单真空蒸发技术。该方法与常规的无溶剂纳米纤维加工相容，使得能够制造纳米级光电子器件。将荧光素的薄膜沉积在玻璃上，具有和不具有原子层沉积（ALD）纳米晶20 nm厚的TiO 2涂层的氟氧化锡（FTO）涂覆的玻璃。薄膜的表面形貌、吸收光谱和发射光谱取决于薄膜的厚度和衬底材料。在光滑的玻璃表面上，染料最初形成岛，然后在5至10个单层后合并成均匀的层。在FTO覆盖的玻璃上，吸收光谱类似于荧光素在乙醇中的溶液。ALD-TiO_2薄膜的吸收光谱与裸FTO薄膜相比发生了红移。相应的发射光谱在λ = 458 nm的激发显示不同的厚度和衬底依赖的功能，而沉积在TiO 2上的薄膜的发射由于有效的电子转移到半导体导带淬灭。
2011-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic ligand control of crystalline phase and habit in cesium lead halide nanoparticles
主动控制纳米晶体的形状、组成和结晶习性是一个长期追求的目标。已证明有多种方法可以对纳米颗粒进行合成后修饰，包括使用柯肯达尔效应、电置换以及阳离子或阴离子交换，所有这些都利用了纳米级上增强的固态扩散。然而，在所有这些过程中，纳米颗粒的改变需要引入新的前体材料。在这里，我们表明，对于铯铅卤化物钙钛矿纳米粒子，可逆的结构和组成的变化，可以诱导在室温下仅通过在溶液中的配体组合物的修改。通过控制油胺与油酸封端分子的比例，实现了立方相CsPbX 3纳米晶向菱方相Cs4PbX 6纳米晶的可逆转化.该方案不仅能够制造具有受控尺寸的高纯度单分散Cs4PbX6纳米颗粒。相反，取决于由反应时间提供的Cs4PbX6纳米颗粒的最终尺寸，逆反应产生具有受控厚度的CsPbX3纳米片。这些结果揭示了这一系列材料的独特性质，为它们卓越的光伏性能的起源提供了线索，并指出了它们可控制造和稳定化的可能途径。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci
NMR Probe of Metallic States in Nanoscale Topological Insulators
碲化铋纳米颗粒的125 Te NMR研究作为粒径的函数显示，自旋-晶格弛豫在33 nm以下增强，伴随着NMR谱从单一到双峰制度的转变。卫星峰具有负的奈特位移和较高的弛豫率，与P波段载波的核心极化一致。纳米晶体在140- 420 K范围内遵循柯林加定律，而微米颗粒仅在200 K以下才遵循柯林加定律。结果表明，这些纳米级拓扑绝缘体的金属性增加的限制，更高的表面积与体积比。
2013-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-assisted hierarchical fabrication of two-dimensional surfaces using DNA-functionalized semiconductor nanocrystal quantum dots
本研究提出DNA驱动的可编程自组装方法，利用激光照射实现DNA功能化量子点在玻璃基底上的二维层级结构制备，证实了光调控其光学性质的可行性，为纳米光子结构制备提供新工具。
2023-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
High-sensitive MIS structures with silicon nanocrystals grown via solid-state dewetting of silicon-on-insulator for solar cell and photodetector applications
报道了一种新颖的方法，用于制备金属-绝缘体-半导体（MIS）结构，该结构具有嵌入在绝缘SiO2氧化物中的基于硅纳米晶（SiNCs）的有源层，可用于高性能太阳能电池和光电探测器应用。利用固态源分子束外延（SSMBE）生长的超纯非晶绝缘体上硅（a-SOI）材料，通过原位固态去湿制备了硅纳米晶。通过改变硅的沉积厚度来精确地调节Si NC的尺寸和密度。利用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对纳米硅的形貌进行了表征，结果表明纳米硅具有均匀的尺寸和良好的球形，密度可达1012/cm 2（与纳米硅厚度的平方成反比）。高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）的结构研究表明，所制备的超小硅纳米碳（平均直径约7 nm）是单晶的，没有结构缺陷。通过对基于Si-NC的MIS结构的电流对电压（I-V）和光电流光谱进行的电测量证明了Si NC增强MIS结构中的导电性和经由MIS结构中的附加电子-空穴对的光生作用来增加光电流（即，在偏置电压V =-1V时）（X 10倍）的效率。这些结果表明，通过MBE生长和固态去湿相结合获得的硅纳米碳非常适合于开发与CMOS工艺兼容的新型高性能光电子器件。
2023-02-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication of Germanium-on-insulator in a Ge wafer with a crystalline Ge top layer and buried GeO2 layer by Oxygen ion implantation
本文报道了通过对取向为（100）的未掺杂单晶Ge晶片进行氧离子注入来制造绝缘体上锗（GeOI）晶片。注入能量为200 keV的氧离子。对注入的晶片进行快速热退火至650 ℃。所得晶片具有220 nm厚的顶部结晶Ge层和厚度约0.62微米的优质结晶氧化锗的掩埋氧化物层（BOX）层。晶体BOX层具有晶格常数接近标准值的六方晶体结构。拉曼光谱，横截面HRTEM与SAED和EDS确定，顶部Ge层在退火过程中与小面微晶再结晶。顶层具有约+0.4\%的小拉伸应变，并且估计位错密度为2.7 x 10^{7}cm^{-2}。顶层的厚度、结晶度和电特性以及GeO_{2}的BOX层的质量使得其可用于器件制造。
2020-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Novel synthesis of topological insulator based nanostructures (Bi2Te3) demonstrating high performance photodetection
2D材料研究的快速发展引发了各种量子纳米结构的生长-纳米片，纳米线，纳米带，纳米晶体和源于2D异质结构的奇异性质已经扩展了传统方法之外的杂化材料的合成。在这里，我们介绍了简单的，一个步骤限制薄熔化的方法来形成TI（拓扑绝缘体）材料的纳米结构，它们的混合异质结构与其他新的二维材料和它们的可扩展的增长。研究了绝缘材料、超导材料、金属材料、半导体材料和铁磁材料的生长与衬底和温度的关系。温度依赖性合成使得单个、少数五元组能够生长成纳米片和纳米晶体。纳米结构生长的密度更多地见于制造的图案或纹理化的基底上。所制备的基于纳米结构的器件显示出从紫外到近红外的宽带光电探测，并表现出高的光响应性。最终，这种独特的合成工艺将使人们能够在用户友好的基底上轻松制造设备，研究纳米结构，并使其未来的技术应用成为可能。
2019-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of organic-inorganic perovskite and all-inorganic lead-free double perovskite nanocrystals by femtosecond laser pulses
Julius-Maximilian University of Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院）
利用飞秒激光脉冲合成高纯度无配体钙钛矿纳米晶体，实现可调光学性质和新型光电设备研发。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and Characterization of the Moiré surface state on a topological insulator
针对拓扑绝缘体表面莫尔超晶格尚未实验实现的问题，研究人员开发两步生长法制备出带莫尔超晶格的Sb₂Te₃薄膜，表征发现其朗道能级有新特征，且该生长法可推广至其他范德瓦尔斯材料。
2025-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Catalyst-Free Growth of Millimeter-Long Topological Insulator Bi2Se3 Nanoribbons and the Observation of pi Berry Phase
我们报告了通过无催化剂的物理气相沉积方法生长长度达几毫米的单晶Bi 2Se 3纳米带。扫描透射电镜分析表明，纳米带沿（1120）方向生长。我们得到了详细的表征的Bi 2Se 3纳米带的电子结构的测量Shubnikov-de Haas（SdH）的量子振荡。角相关的磁输运测量揭示了一个占主导地位的二维贡献来自表面状态和体状态的弱贡献。无催化剂的合成产生高纯度的纳米晶体，使大量的SdH振荡周期的观察，并允许一个精确的测定的π-Berry相，在拓扑绝缘体的狄拉克费米子的关键特征之一。长长度的纳米带可以赋予在单个纳米管上制造多个纳米电子器件的潜力。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth and Characterization of Hybrid Insulating Ferromagnet-Topological Insulator Heterostructure Devices
我们报告的集成的绝缘铁磁体GdN的拓扑绝缘体Bi 2Se 3的外延膜，并提出详细的结构，磁性和输运特性的异质结构。制造多通道霍尔酒吧裸和GdN盖帽部分，使磁输运性质的直接比较。我们表明，磁覆盖层的存在下，在抑制弱反本地化的顶面的结果。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transferring MBE-grown topological insulator films to arbitrary substrates and Metal-insulator transition via Dirac gap
大块晶体的机械剥离已被广泛用于获得用于器件制造的薄拓扑绝缘体（TI）薄片。然而，这样的工艺仅产生形状和厚度高度不规则的微米尺寸的薄片。在这项工作中，我们开发了一种工艺，以转移的整个区域的TI Bi 2Se 3薄膜外延生长在Al 2 O3和SiO2的任意基板，保持其原始的形态和结晶度。传输测量表明，这些转移膜具有较低的载流子浓度和可比或更高的迁移率比之前的转移。此外，使用这个过程中，我们证明了一个明确的金属-绝缘体的过渡在一个x-Bi 2Se 3膜的栅极调谐到在狄拉克点形成的杂化间隙的费米能级。将大面积TI膜转移到任何衬底的能力将促进TI异质结构器件的制造，这将有助于探索奇异现象，如马约拉纳费米子和拓扑磁电。
2014-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Observation of quantum oscillations in FIB fabricated nanowires of topological insulator (Bi2Se3)
近年来，基于拓扑绝缘体（TI）的研究因其独特的基本性质和在量子计算机、自旋电子学等方面的潜在应用而引起人们极大的兴趣。TI纳米器件的制备及其输运性质的研究主要集中在高质量的晶体纳米线或纳米带上。在这里，我们报告了强大的方法Bi 2Se 3纳米线形成从沉积薄片使用离子束研磨方法。所制造的Bi 2Se 3纳米线器件已被用来研究拓扑表面态（TSS）的鲁棒性镓离子掺杂和任何变形的材料，由于制造工具。本文报道了平行磁场下磁电阻曲线的量子振荡现象。研究了电阻与磁场的关系曲线，并与Aharonov-Bohm（AB）干涉效应进行了比较，进一步证明了通过TSS的传输。制造路线和观察到的电子输运性质表明明确的量子振荡，并可以进一步利用在研究与TI的纳米器件相关的奇异的电子特性。
2016-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic proximity effect at the interface of two-dimensional materials and magnetic oxide insulators
本综述聚焦二维材料与磁性氧化物绝缘体界面的磁近邻效应，介绍了由磁交换和自旋轨道耦合引发的独特自旋现象，并展望了基于自旋输运的混合器件在信息存储与逻辑器件中的应用及挑战。
2023-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Opportunities in topological insulator devices
拓扑绝缘体（TI）有望成为新的量子现象的一个有前途的平台，其实验实现需要复杂的设备。在这篇技术评论中，我们讨论了TI器件特别感兴趣的四个主题：拓扑超导性，量子反常霍尔绝缘体作为奇异现象的平台，自旋电子功能和拓扑介观物理。我们还讨论了TI器件制造的现状和技术挑战，以解决新的物理问题。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Elemental Topological Insulator with a Tunable Fermi Level: Strained α-Sn on InSb(001)
本文报道了应变α-Sn/InSb拓扑相的外延制备和电子性质。拓扑表面状态的形式在一个不寻常的带阶的存在下，而不是基于直接的自旋-轨道耦合，如密度泛函和GW板层计算所示。角分辨光电子能谱包括自旋探测实验探测拓扑自旋极化态如何从第二体价带出现。此外，我们证明了精确的控制费米能级的掺杂剂。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Top gating of epitaxial (Bi_{1-x}Sb_x)2Te3 topological insulator thin films
在包含狄拉克点的宽范围内的化学势的可调谐性对于许多基于拓扑绝缘体的未来器件是重要的。本文报道了一种在外延生长的（Bi_{1-x} Sb_x）2Te_3拓扑绝缘体薄膜上制备高效顶栅而不降低薄膜质量的方法。通过原位沉积Al_2O_3覆盖层和低温沉积SiN_x介质层的结合，我们能够保护薄膜在制备过程中不发生退化。我们证明，通过使用这种顶栅，在顶部表面的载流子可以有效地从n型到p型调谐。我们还表明，磁输运性质提供的证据，通过顶部和底部表面的栅极电压的整个范围内，这是唯一可能的，在真正的大容量绝缘样品去耦运输。
2014-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanically stacked 1 nm thick carbon nanosheets: Ultrathin layered materials with tunable optical, chemical and electrical properties
碳纳米片是机械稳定的独立的二维材料，厚度约为1 nm，具有明确的物理和化学性质。它们是由辐射诱导交联的芳香族自组装单分子膜。在这里，我们提出了一个路线，可调的电，光和化学性质的绝缘基板上的多层纳米片的可扩展的制造。研究了在氧化硅上堆叠多达5个尺寸约为1平方厘米的纳米片。通过目视检查、光学显微镜、UV/Vis反射光谱和模型计算研究了它们的光学特性。用X射线光电子能谱学研究了它们的化学组成。然后在超高真空中在高达1100 K的各种温度下对多层样品进行退火。随后的拉曼光谱，X射线光电子和紫外/可见反射光谱以及通过电四点探针测量的研究表明，层状纳米片转化为纳米晶石墨烯。这种结构和化学转变伴随着光学性质和电导率的变化，为制备双功能导电涂层开辟了新的途径。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit readout using thin films of topological insulator Sb2Te3 deposited by industrial magnetron sputtering
该研究利用大规模工业磁控溅射在SiO2上沉积拓扑绝缘体Sb2Te3制备出自旋轨道读出器件，尽管纳米加工改变了其结构性质，仍测得明确归因于自旋-电荷转换的显著输出电压。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximitized Topological Insulator Charge Island Fabricated via In Situ Multi-Angle Stencil Lithography
Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）
通过原位多角度光刻技术制备近接拓扑绝缘体电荷岛，结合选择区域生长和角度控制沉积，实现拓扑绝缘体与超导体的高效结合，展现鲁棒的库仑阻塞和低能导电抑制，为拓扑量子器件研究提供新途径。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metallic Pattern Fabrication in Organic Mott Insulating Crystal by Local X-Ray Irradiation
我们在有机莫特绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu[N（CN）$_2$ ]Cl中制备了金属结构。用扫描微区红外反射光谱技术观察了用X射线照射钼网掩模获得的约90 $\times$ 90 $μ$ m $^2$的周期性金属畴。在纳米到微米尺度的范围内没有发现辐照引起的劣化。我们证明，本处理方法是适用于分子电子器件的制造。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis and characterisation of nanomaterials of the topological crystalline insulator SnTe
拓扑晶体绝缘体（Topological Crystalline Insulators，TCI）是一类新型的材料，它具有奇异的表面态性质，并受到镜像对称性的保护。如果材料的表面积与体积比增加，这些表面特征可以增强，或者可以抑制由材料的体积产生的信号。我们报告的实验程序，以获得高品质的TCI，SnTe，从其中的纳米线和微晶可以生产的气-液-固（VLS）技术的晶锭。详细的表征测量的散装晶体以及纳米线和微晶生产。发现所产生的纳米材料在化学计量上与所使用的源材料相似。电子背散射衍射（EBSD）表明，大部分的纳米晶体生长在邻{001}方向的生长法线。已优化的生长条件，以产生不同的纳米结构的SnTe。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Fabrication of highly resistive NiO thin films for nanoelectronic applications
典型的电荷转移绝缘体NiO的薄膜似乎是用于新型纳米电子器件的有前途的材料。然而，材料的制造是具有挑战性的，并且大多数是p型半导体相。在这里，一个析因实验的结果，允许使用溅射沉积的薄膜的膜性能的优化。通过聚类分析，发现了四种主要的薄膜类型，并确定了其中所需的绝缘相。从这种材料，纳米器件制造，这表明，结果结转到相关的长度尺度。报告了初始切换结果。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Polarisation measurement using NbN-Insulator-Ferromagnet Tunnel Junction with oxidized barrier
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文报道了一种使用NbN超导电极及其表面氧化物作为绝缘隧道势垒的两步法制备超导体-绝缘体-正常金属隧道结，并通过Meservey-Tedrow技术测量铁磁体的自旋极化，证明了其在高达1.6 K温度下可靠测量自旋极化的能力。
2022-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stabilizing an atomically thin quantum spin Hall insulator at ambient conditions: Graphene-intercalation of indenene
本研究通过将量子自旋霍尔绝缘体铟烯插层至外延石墨烯中，解决了其在空气中不稳定的问题，在有效抵御氧化环境的同时完整保留拓扑特性，为室温自旋电子器件的离位加工与边缘通道传输开辟了新途径。
2023-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of (111)-oriented Ca0.5Sr0.5IrO3/SrTiO3 superlattices; a designed playground for honeycomb physics
报道了在SrTiO_3（111）衬底上制备具有交替的2 m层（m = 1，2，3）Ca_（0.5）Sr_（0.5）IrO_3钙钛矿和两层SrTiO_3钙钛矿的（111）取向超晶格结构。在m = 1双层膜的情况下，Ir子晶格是屈曲的蜂窝，其中可以预期的拓扑状态。通过X射线衍射图中的超晶格反射和原子分辨透射电子显微镜图像，清楚地证明了沿[111]方向在原子水平上的超晶格结构的成功生长。超晶格薄膜的基态被发现是磁性绝缘体，这可能表明除了讨论的拓扑效应之外，Ir钙钛矿中电子相关性的重要性。
2015-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ex Situ Fabrication of Superconducting Nanostructures for Low-Temperature STM
本文提出将非原位光刻与原位超高真空解理翻转相结合，制备原子级清洁的拓扑绝缘体-超导体纳米结构，并通过STM/STS验证垂直邻近耦合，为拓扑超导研究提供可扩展平台。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Composition-spread Growth and the Robust Topological Surface State of Kondo insulator SmB6 Thin Films
拓扑绝缘体是一类由于自旋轨道相互作用和时间反演对称性的组合而具有绝缘体但保护导电表面的材料。表面状态是拓扑非平凡的和强大的非磁性背散射，导致有趣的物理和潜在的量子计算applications1，2。最近，人们对六硼化钐（SmB 6）的兴趣迅速增长，近藤绝缘体被预测为相关拓扑绝缘体的第一个例子3，4。在这里，我们制作了光滑的纳米晶SmB 6薄膜的薄膜。它们的输运行为确实表明SmB6是具有拓扑表面态的体绝缘体。随着温度的降低，Sm0.14B0.86（SmB 6）薄膜的电阻率\r{ho}在低于50 K时由于杂化能隙的形成而显著增加，在低于10 K时表现出饱和行为。我们的织构薄膜的饱和电阻是类似的单晶，这表明这种传导是从表面和强大的对晶界散射。点接触光谱（PCS）的膜使用超导尖端显示近藤Fano共振和Andreev反射，这表明存在绝缘近藤晶格和金属表面状态。
2014-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Integration of $\text{Er}^{3+}$-emitters in silicon-on-insulator nanodisks metasurface
RMIT University（皇家墨尔本理工大学）；National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)（量子科学技术研究院）
本文将$\ ext{Er}^{3+}$发射器集成于SOI纳米盘超表面，通过多种光谱技术证实该CMOS兼容结构能有效控制并提升其自发辐射的收集效率。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
AFM and Raman studies of topological insulator materials subject to argon plasma etching
等离子体刻蚀是纳米器件制造中的重要工具。本文报道了利用氩等离子体刻蚀技术对拓扑绝缘体材料Bi_2Se_3、Bi_2 Te_3、Sb_2 Te_3和Bi_2 Te_2Se进行刻蚀的研究。我们目前的数据主要来自原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱。通过AFM测量，观察到等离子体暴露降低了我们的样品的厚度并增加了表面粗糙度（高度波动高达~20 nm）。我们提取每种材料的蚀刻速率。等离子体暴露还导致特征拉曼峰的加宽（特别是Eg 2），而峰位置没有显著变化。观察到的整体拉曼强度最初增加，然后急剧下降后，样品被蚀刻低于约20 nm的厚度。我们的研究结果对于了解氩等离子体刻蚀对拓扑绝缘体材料的影响具有重要意义。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Dumbbell Stanane: A large-gap quantum spin Hall insulator
量子自旋霍尔（QSH）效应在自旋电子学和量子计算中有很好的应用前景，但目前只能在超低温下实现。寻找大间隙QSH绝缘子是提高QSH运行温度的关键。使用第一性原理计算，我们证明了稳定的氢化锡烯与哑铃状结构（DB锡烷）具有大的拓扑非平凡的带隙为312 meV（伽马点）和160 meV的散装其特征在于由拓扑不变量Z 2 =1，由于s-pxy带反转。在纳米结构中出现了螺旋形的无带隙边缘态，具有与石墨烯相当的高费米速度。非平凡拓扑态对衬底效应具有鲁棒性。该材料的实现为室温下量子阱效应的应用提供了一种可行的解决方案，有利于高速自旋电子学器件的制备。
2015-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a two-dimensional topological insulator in SiTe
二维拓扑绝缘体（TI）是一种新的量子物质态，由于其导电边缘态对背散射的鲁棒性，有望实现低功耗的电子器件。目前，进一步研究和可能的应用的主要挑战是缺乏合适的材料，这应该具有高的制造可行性和相当大的非平凡的差距。在这里，我们证明，通过第一性原理计算，SiTe二维晶体是一个有前途的二维TI具有相当大的非平凡的间隙为0.220 eV。这种材料是动态和热稳定的。最重要的是，由于弱键合的层状结构，它很容易从三维超晶格中剥离。此外，应变工程可以有效地控制其非平凡的间隙，甚至诱导拓扑相变。我们的研究结果提供了一个现实的候选人的实验探索和潜在的应用2D TI。
2016-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Recent advance in phase transition of vanadium oxide based solar reflectors and the fabrication progress
二氧化钒（VO 2）作为一种相变材料，在金属态和绝缘体态之间的相变过程中控制着热量的传递。在高于68 ℃的温度下，金红石结构的VO 2将热量阻挡在外并增加红外辐射反射率，而在较低温度下，单斜结构的VO 2充当透明材料并增加透射辐射。在本文中，我们首先介绍了在高温和低温下的金属-绝缘体相变（MIT）。利用Ansys HFSS软件模拟了超材料反射器的超表面VO 2，分析了VO 2的金红石相和单斜相的发射率可调谐性。在下一节中，我们将回顾通过改变溅射气体的压力和衬底的温度在玻璃和硅衬底上沉积热致变色VO 2的最新进展。最后，我们在300 ℃以上的温度下，用V_2O_5靶材在不同的氧氩混合气氛下，在厚SiO_2衬底上原位溅射制备了VO_x薄膜，并对其进行了X射线衍射分析。近年来，基于热致变色VO 2的超材料结构开辟了被动节能光学太阳反射器的新途径。
2022-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Molecular Beam Epitaxial Growth of Bi2Te3 and Sb2Te3 Topological Insulators on GaAs (111) Substrates: A Potential Route to Fabricate Topological Insulator p-n Junction
采用固体源分子束外延技术在GaAs（111）衬底上外延生长了高质量的Bi 2 Te 3和Sb 2 Te 3拓扑绝缘体薄膜。用反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线衍射和高分辨透射电子显微镜研究了它们在邻位和非邻位GaAs（111）衬底上的生长和行为。发现非邻位GaAs（111）衬底比邻位GaAs（111）衬底更能获得高质量的Bi_2Te_3和Sb_2Te_3薄膜。霍尔和磁阻测量表明，p型Sb_2Te_3和n型Bi_2Te_3拓扑绝缘体薄膜可以直接生长在GaAs（111）衬底上，这为在同一衬底上制备拓扑绝缘体pn结提供了一条途径，与现有半导体光电子器件的制备工艺相兼容。
2013-03-11 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Strain-induced large band-gap topological insulator in a new stable silicon allotrope: dumbbell silicene
利用密度泛函理论框架下的广义梯度近似，通过调节外压应变，研究了一种新的硅同素异形体（Cahangirov等人最近合成的哑铃硅烯）的二维拓扑绝缘体，发现了从正常到拓扑绝缘体的拓扑量子相变，即，哑铃硅烯可以转变为具有反向带隙的二维拓扑绝缘体。在各向同性应变下得到的最大拓扑非平凡带隙约为12 meV，远大于以前硅烯的带隙，通过调节各向异性应变，可以进一步提高到36 meV，这足以在室温下实现量子自旋霍尔效应，从而有利于高速自旋电子学器件的制备.此外，我们确认，氮化硼片是一个理想的实验实现哑铃硅烯在外部应变下的衬底，保持其非平凡的拓扑结构。这些性质使二维哑铃硅烯成为研究物质新量子态的良好平台，在现代硅基微电子工业中显示出巨大的应用潜力。
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Photonic glass-ceramics: consolidated outcomes and prospects
透明玻璃陶瓷是纳米复合材料，在光子学中具有重要的特性。这类双相材料是由镶嵌在玻璃基体中的纳米晶构成的，晶相和非晶相各自的组成和体积分数决定了玻璃陶瓷的性能。在这些属性中，透明度是至关重要的，特别是当考虑限制结构时，例如介质光波导和光纤，并且致力于该主题的论文数量不断增加。另一个重要的点是纳米晶体的作用时，激活的发光物种，稀土离子，和他们的玻璃陶瓷的光谱性能的影响。稀土离子周围结晶环境的存在允许高吸收和发射截面，由于较低的声子截止能量而减少非辐射弛豫，以及通过控制稀土离子分配来定制离子-离子相互作用。这最后一点是至关重要的，仍然是深入实验和理论研究的对象。玻璃基质的组成也影响位于纳米颗粒中的稀土离子的性质。此外，某些纳米晶还可以作为稀土敏化剂。玻璃陶瓷光子系统，特别是波导的制造，评估和应用，值得适当的讨论，这是本文的目的，集中在发光玻璃陶瓷。在这项工作中，一个简短的历史回顾，综合成果和最近的进展，在这一重要的科学和技术领域将提出，并将概述一些观点。
2015-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
