Conducting and insulating LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces: A comparative surface photovoltage investigation
表面光电压谱（SPV）是一种分析宽禁带半导体（异质）结构表面和界面电子缺陷态能量分布的通用方法，本文应用SPV谱对生长在$_2$ -和SrO-封端的SrTiO $_3$上的5个晶胞厚的LaAlO $_3$异质结构进行了比较研究。如在过去的大量实验和理论研究中所示，这两个界面表现出显著不同的性质，第一个是导电的，第二个是绝缘的。我们目前的SPV调查揭示了清晰可辨的界面缺陷态分布的两种配置时，在一个经典的半导体能带结构的框架内解释。此外，裸SrTiO $_3$晶体与TiO $_2$或混合SrO/TiO $_2$终端显示类似的SPV光谱和瞬态做LaAlO $_3$覆盖的样品与SrTiO $_3$基板的相应终端。这是根据一些最近的作品，强调SrTiO $_3$的决定性作用和LaAlO $_3$相对于电子界面性能的次要作用。
2013-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Higher-Order Topological Crystalline Insulating Phase and Quantized Hinge Charge in Topological Electride Apatite
在高阶拓扑绝缘体中，体电子态和表面电子态是带隙的，同时出现受空间对称性保护的无带隙铰链态。在这里，我们表明，通过从头计算的La磷灰石晶体是一个高阶拓扑晶体绝缘体。它是一个一维的空穴结构，其中沿$c$轴的一维间隙空穴支撑着阴离子电子，这些一维通道中的电子态可以用一维的Su-Schrieffer-Heeger模型很好地近似.当晶体被切割成六棱柱时，120个$^\circ$铰链支持无间隙铰链状态，其填充被量化为2/3。这种填充的量化来自拓扑学的起源。我们发现，填充的量化值取决于构成晶体的基本块。磷灰石由三角形块体组成，这对于在铰链处产生非平凡分数电荷至关重要。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional co-existence of insulating nano-regions and conducting filaments in reduced SrTiO3: mode softening, local piezoelectricity and metallicity
掺杂的SrTiO 3在极低的掺杂浓度n下变成金属，并且甚至是超导的，超导转变温度随着载流子浓度采用圆顶状形状。它在这里示出的极化率模型内，直到一个定义良好的载流子浓度横向光学模式软化发生连同极性纳米域形成证据的不均匀性和双组分型行为与金属性共存的极性。在此区域之外，形成常规金属，其中不存在超导性以及模式软化。对于这种制度的有效电子-声子耦合遵循超导转变温度。有效的测量以及宏观和纳米级的电导率测量表明，氧空位的分布是局部的和不均匀的，从它的结论是，金属性源于细丝被嵌入在一个极性矩阵，只要载流子浓度小于临界值。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Topological Crystalline Insulators
最近拓扑绝缘体的发现重新引起了人们对绝缘能带结构拓扑性质的兴趣。在这项工作中，我们扩展了绝缘能带结构的拓扑分类，包括某些点群对称的晶体。我们发现了一类三维的拓扑晶体绝缘体，它们在某些高对称性的晶体表面上具有金属表面态。这些拓扑晶体绝缘体可以被看作是拓扑绝缘体在没有自旋轨道耦合的材料中的对应物。它们的表面态具有二次带简并性而不是线性狄拉克色散。它们的能带结构具有新的Z 2不变量。我们希望这项工作将扩大家庭的拓扑相带绝缘体和刺激他们在实际材料中的搜索。
2011-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Colossal electroresistance and colossal magnetoresistive step in paramagnetic insulating phase of single crystalline bilayered manganite(La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
我们报告了在（La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$的顺磁绝缘（PMI）状态下在$ab$ -平面上施加电流引起的低温电阻的显著降低。在较低的温度下观察到一个巨大的电阻效应，达到~ 95%。在低于10 K的低温下，在5 T附近出现一个巨大的磁阻阶跃，并伴随着绝缘体-金属转变的超尖锐宽度。向晶体注入更高的电流会导致阶跃跃迁消失。这些发现与研究晶体的PMI矩阵内钉扎的短程电荷有序簇的存在有密切的关系。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface-state-dominated transport in crystals of the topological crystalline insulator In-doped Pb$_{1-x}$Sn$_x$Te
三维拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体代表了物质的新量子态，它们被预测具有绝缘体态和自旋动量锁定的无隙表面态。在实验上，已经证明难以实现将允许表面状态在相当大的温度范围内支配输运性质的高体电阻率。在这里，我们报告了一系列的铟掺杂的Pb $_{1-x}$ Sn $_x$ Te化合物，表现出巨大的体积电阻率连同拓扑表面状态的强有力的证据，基于厚度依赖的输运研究和磁阻测量。对于这些体绝缘材料，表面状态决定了接近30 K的温度下的电阻率。
2015-02-09 cond-mat.mtrl-sci
AC Conductivity in Boron Doped Amorphous Conducting Carbon Films on the Insulating Side of MI Transition
硼掺杂非晶导电碳膜表现出掺杂诱导的MI转变。本文讨论了位于MI转变绝缘侧的薄膜的交流电导率。交流电导率数据作为频率和温度的函数进行分析，包括电导率数据的实部和虚部。这些样品的交流电导率在低温下表现出增强的相互作用效应。在高频和低温下的导电机制是由于隧穿机制。在中等温度和中等频率下，电导率数据与修正的相互作用效应的扩展对近似吻合得很好。在高温和低频下，交流导电机制与直流导电机制相似。用RC单元模型分析了MI转变边界附近绝缘样品的电导率数据。在拟合阻抗数据时，发现一种新型的恒定相位元件（电感而不是电容）是合适的。目前，这种诱导CPE的起源还不清楚，但我们相信它的起源是在电子-电子相互作用，这使得任何施加频率的尝试较慢的响应。我们的交流电导率的结果很好地解释了隧道模型，而不是跳跃模型。
2005-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Conducting interface in oxide homojunction: understanding of superior properties in black TiO2
与原始TiO 2相比，具有晶体核和无定形壳结构的黑色TiO 2纳米颗粒表现出优异的光电性能。然而，这些增强的基本机制仍然不清楚，主要是由于粉末材料固有的复杂性和局限性。在这里，我们制造了由高度结晶层顶部的缺氧非晶层组成的TiO 2同质结薄膜，以模拟黑色TiO 2纳米颗粒的结构/功能配置。金属导电是通过电子界面重构在晶体-非晶同质界面实现的，这是黑色TiO 2具有优异性能的主要原因。这项工作不仅实现了前所未有的黑色二氧化钛的理解，但也提供了一个新的视角，研究载流子的产生和传输行为在氧化物界面，这是巨大的基础和技术利益。
2016-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic reconstruction at the interface between band insulating oxides: the LaAlO3/SrTiO3 system
在LaAlO_3和SrTiO_3带绝缘体界面上形成的导电准二维电子系统（q2 DES）正以新的范式面对着凝聚态物理界。虽然q2 DES的形成机制还存在争议，但新的导电界面已经被发现，为电子学、自旋电子学和光电子学的可能应用铺平了道路。本章是对LAO/STO系统研究的概述，介绍了过去十年中获得的一些最重要的结果，以澄清q2 DES在氧化物界面处的形成机制及其与半导体二维电子气相比的特殊电子性质。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Conducting interfaces between band insulating oxides: the LaGaO3/SrTiO3
我们表明，异质结构的LaGaO 3/SrTiO 3的生长产生了一个高导电界面的形成。我们的样品通过高分辨率电子显微镜进行了仔细分析，以评估其晶体完整性并评估界面的平整度。通过与LaAlO 3/SrTiO 3的载流子密度和方块电阻的比较，发现了它们的超导转变，这为拓宽极性-非极性界面的研究开辟了新的途径，对它们的物理基础提出了一些唯象的约束，并为通过选择合适的极性材料来调整它们的性质以适应未来的应用提供了可能。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder control in crystalline GeSb2Te4 and its impact on characteristic length scales
结晶GeSb2Te4（GST）是一种卓越的材料，因为它允许通过改变短程有序来连续调节电阻的数量级，而不涉及相变或化学计量变化。虽然有序的样品是金属的，但无序量的增加最终会导致在0K极限下电导率消失的绝缘状态，但载流子的数量相似。这些观察使无序GST成为实现真正安德森绝缘体的最有希望的候选者之一。虽然到目前为止的低温性能主要是在小晶粒尺寸的薄膜进行了研究，这里采用的是一个光刻沉积过程，使准备的各种各样的这些GST状态，包括金属和真正绝缘的。通过在云母衬底上生长GST薄膜，获得了大晶粒尺寸的双轴织构样品。一系列的这些样品用于运输测量，因为它们的电子平均自由程可以改变20倍。然而，平均自由程总是保持比横向晶粒尺寸小一个数量级以上。这明确证明，晶界对电子散射的作用可以忽略不计，而晶内散射（可能是无序空位）占主导地位。最重要的是，这些发现强调了安德森绝缘状态以及系统向金属导电性的演变确实是材料的固有特性。
2018-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Conducting interfaces between amorphous oxide layers and SrTiO3(110) and SrTiO3(111)
（110）和（111）SrTiO 3（STO）单晶衬底与非晶氧化物层LaAlO 3（a-LAO）、Y：ZrO 2（a-YSZ）和SrTiO 3（a-STO）之间的界面在临界厚度tc以上变得导电。结果表明，a-LAO的tc与衬底取向无关，即tc（a-LAO/（110）STO）~ tc（a-LAO/（111）STO）界面，而与非晶氧化物的组成密切相关：tc（a-LAO/（110）STO）< tc（a-YSZ/（110）STO）< tc（a-STO/（110）STO）。结果表明，非晶型界面氧空位的形成主要取决于沉积金属离子的氧亲和力，而不是取向依赖的空位生成和扩散焓。LAO/STO（110）非晶界面和晶态界面的扫描透射显微镜表征显示前者中的氧空位量高得多，为这些界面中不同的导电机制提供了实验证据。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline anisotropic magnetoresistance with two-fold and eight-fold symmetry in (In,Fe)As ferromagnetic semiconductor
研究了生长在半绝缘GaAs衬底上的（In，Fe）As铁磁半导体（FMS）层的各向异性磁电阻（AMR）。在一个10 nm厚的（In，Fe）As层，这是在低温下绝缘，我们观察到的结晶AMR与二重和八重对称性。在金属100 nm厚的（In，Fe）As层与较高的电子浓度，只有两次对称的结晶AMR观察。我们的结果表明，宏观铁磁性（In，Fe）As的磁各向异性，依赖于电子浓度。在100 nm厚的层中也观察到非晶AMR，但其幅度小至10^-5，表明在（In，Fe）As的费米能级附近没有s-d散射。我们提出了八重对称晶体各向异性的起源（In，Fe）As。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced dispersion interaction between quasi-one dimensional conducting collinear structures
最近的研究已经强调了$R^{-6}$项的总和不能代表平行金属、各向异性、线性或平面纳米结构中的色散相互作用[J. F. Dobson，A. White和A. Rubio，Phys. Rev. Lett. 96，073201（2006）和其中的参考文献]。通过应用一个简单的耦合等离子体激元的方法，并使用电子流体力学，我们数值计算的色散（非接触范德华）在共线指向配置的两个导线之间的相互作用。这种情况下相比，两个绝缘线在一个相同的几何形状，其中的色散相互作用建模内的成对求和框架，并通过添加一个钉扎电位到我们的理论，导致一个标准的绝缘介电行为的调制器型模型。我们的研究结果提供了一个进一步的例子，增强两个导电纳米系统之间的色散相互作用相比，两个绝缘的情况下。与我们以前的工作不同，这个计算探索了一个相对紧密耦合的区域，尽管电子云不重叠，但我们仍然远离单个幂律描述色散能的渐近区域。我们发现，金属和半导体/绝缘情况下的色散吸引力之间的强烈差异持续到这个非渐近区域。虽然我们的理论在电子云重叠时需要补充额外的短程项，但它不受纯渐近理论所表现出的短程发散的影响，并且在导线接触时给出了色散能量的自然饱和。
2007-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Highly spin-polarized conducting state at the interface between non-magnetic band insulators: LaAlO3/FeS2 (001)
第一性原理密度泛函计算表明，自旋极化的二维导电态可以实现在两个非磁性带绝缘体之间的界面。抗磁性绝缘体FeS2（黄铁矿）的（001）表面支持来自导带底附近的Fe d轨道的局域表面态。极性钙钛矿氧化物LaAlO3的几个晶胞的沉积导致电子转移到这些表面带中，从而产生导电界面。这些窄带的占用导致自旋子带之间的交换分裂，从而产生与非磁性绝缘体的其余部分不同的高度自旋极化的导电状态。这样的界面为自旋电子学的应用提供了有趣的可能性。
2011-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Mechanically exfoliated low-layered [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$]: A single-crystalline p-type transparent conducting oxide
本文通过机械剥离单晶制备了低层数[Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$]透明导电氧化物，其电阻率低于多晶及c轴取向薄膜，品质因子优于已有报道，展示了一种多功能透明热电氧化物材料。
2023-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Tuning topological surface states by cleavage angle in topological crystalline insulators
最近在两类特殊绝缘体--拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体--的表面发现了导电态，它们的区别在于它们对无序水平上的局部和非磁性表面缺陷不敏感，这种无序水平足够小，可以用微扰理论来描述。然而，在非局部宏观缺陷的情况下的表面状态的行为是不清楚的。在这里，我们提出了一个系统的研究拓扑表面状态的邻位平面（偏离完美的表面解理）在拓扑晶体绝缘体的碲化锡家庭，通过使用现实的第一性原理推导的紧束缚模型。所提出的理论框架是相当普遍的，并容易允许扩展到其他拓扑绝缘体族。
2019-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching in reverse: voltage driven formation of a transverse insulating barrier
对具有金属-绝缘体转变的材料施加电刺激可以触发大的电阻变化。从绝缘相到金属相的电阻切换，通常通过形成平行于电流流动的导电细丝来发生，一直是一个活跃的研究课题。在这里，我们提出了一个相反的发现，金属到绝缘体的开关，通过成核和垂直于驱动电流的绝缘屏障的生长进行。势垒的形成导致电流-电压特性中的不寻常的N型负微分电阻。电感应横向势垒使电压控制磁性的新方法成为可能。通过在磁性材料中触发金属到绝缘体的电阻切换，可以通过施加到整个器件的全局电压偏置来实现铁磁性的局部开/关控制。
2020-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Conduction properties of extended defect states in Dirac materials
我们证明了在石墨烯中的线性缺陷附近的局域态的存在。这些状态具有绝缘或导电特性。绝缘态形成一个平坦的能带，而导电态呈现出群速度的减慢，这不是由多体相互作用引起的，而是由界面性质控制的。对于适当的边界条件，导电状态表现出动量谷锁定和保护从背散射效应。这些发现为最近关于石墨烯中相关相起源的讨论做出了贡献。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of surface oxygen vacancy and interface conducting states in LaAlO3/SrTiO3 revealed by low-angle resonant soft X-ray scattering
本研究利用小角共振软X射线散射结合第一性原理计算，揭示LaAlO₃/SrTiO₃薄膜中表面氧空位与界面导电态共存，阐明了氧空位对绝缘体-金属转变的作用及电子关联的影响，为探测氧化物异质结构界面电子性质提供新方法。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of crystalline CaF$_2$ on silicene
硅烯是实现下一代电子器件的最有前途的二维材料之一，由于其高载流子迁移率和通过施加外部电场的带隙可调性。为了利用这一基本特性，有必要设计一种绝缘层，该绝缘层可以直接与硅烯连接，而不会干扰其二维性质。同时，即使在高度缩放时，该绝缘层也应表现出低漏电流，以充分利用在器件核心处使用2D材料的优势。已知CaF $_2$与2D材料形成准范德华界面，并且即使在纳米尺度下也保持其绝缘性能。在这里，我们研究了分子束外延在硅烯上生长CaF $_2$层：衍射图像显示CaF $_2$在硅烯/Ag（111）上外延生长，其畴完全对准2D硅晶格。原位XPS分析证明，在CaF $_2$沉积后，可以检测到硅原子的化学状态没有变化，排除了Ca、F和Si之间形成共价键。偏振拉曼光谱分析表明，硅烯在与CaF $_2$相互作用后发生了结构变化，但仍保持二维特征，没有转变为sp3杂化的块状硅。
2021-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline and Electronic Structures of Molecular Solid C$_{50}$Cl$% _{10}$: First-Principles Calculation
采用密度泛函理论中的第一性原理计算，预测了一种分子固体C $_{50}$ Cl $_{10}$的晶体结构，包括六方密堆积（hcp）相、面心立方（fcc）相和六方单层.从总能量计算确定的稳定结构，其中hcp相是揭露比fcc相和六方单分子层的能量更稳定。给出了六方晶系和面心立方结构的C $_{50}$ Cl $_{10}$的能带和态密度。结果表明，C $_{50}$ Cl% $_{10}$分子既可以形成hcp或fcc的间接带隙绝缘体，也可以形成绝缘的六方单分子层.
2006-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Non-contact mutual inductance based measurement of an inhomogeneous topological insulating state in Bi2Se3 single crystals with defects
纯拓扑绝缘材料保持了独特的电子状态，包括体绝缘间隙和导电表面状态。在这里，我们使用具有Se空位缺陷的大块Bi 2Se 3单晶作为原型拓扑绝缘体（TI）材料，以探索非磁性无序对TI导电性能的影响。我们采用了一种敏感的，非接触式，互感为基础的技术，用于测量的表面和散装贡献的导电性的TI。我们辨别不同的贡献，通过观察，占主导地位的表面导电产生线性频率依赖的拾取信号，而体电导率引起二次频率依赖。我们还看到了一个代数温度依赖的表面电导率，而激活体电导率。使用上述内容，我们揭示了表面和体积之间的相互作用，在TI的电导率作为温度的函数的贡献。在Bi_2Se_3晶体中，电输运由表面为主转变为体相为主的转变发生在接近70K的温度。该温度范围与我们从活化的体电传输结果得到的结果很好地匹配，该结果显示了在毫电子伏特范围内的活化能标度，δ。的间隙增量是远远小于体带隙Bi2Se3，我们认为这是与TI材料中的缺陷态。为了理解我们的结果，我们提出了一个模型的TI包括一个不均匀的低导电介质（散装），夹在薄的两个高导电片（表面）。非均匀TI状态，我们认为是由硒空位缺陷Bi2Se3，这是负责产生体和表面导电性之间的相互作用。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CPU efficient numerical code for charged particle transport through insulating straight capillaries
本文介绍了数值代码InCa4D，通过计算电荷沉积、动力学及施加边界条件的电场，高效模拟带电粒子穿过绝缘直毛细管的导向过程，并在现代CPU上约两小时内完成约$10^6$条轨迹计算。
2024-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Growth and characterization of high-quality single-crystalline SnTe retaining cubic symmetry down to the lowest temperature studied
SnTe是一种典型的拓扑晶体绝缘体，通常在低温下表现出从高度对称的立方相到菱面体结构的转变。为了实现在低温下的高度对称的立方相适合的量子行为，我们采用了改进的布里奇曼方法生长高品质的单晶样品的SnTe。使用劳厄衍射和摇摆曲线测量的晶体结构的分析显示样品的非常高程度的单一结晶度。电阻率和比热数据并没有显示出结构转变的迹象，下降到研究的最低温度。磁化率表现出抗磁性行为。所有这些性质都表明了典型的具有导电表面态的体半导体的行为，正如拓扑材料中所预期的那样。详细的粉末X-射线衍射测量显示在整个温度范围内研究的立方结构。
2021-11-17 cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional Quantum Wire Formed at the Boundary Between Two Insulating LaAlO3/SrTiO3 Interfaces
我们生长的瓷砖结构的绝缘二维LaAlO 3/SrTiO 3界面组成的交替的一个和三个LaAlO 3晶胞。两块瓷砖之间的边界是导电的。在低温下，该电导表现出作为指示一维沟道的栅极电压的函数的量化步骤。半量子电导的步长是不存在自旋简并的证据。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Calculation of resistance for weak scattering, strong scattering and insulating quasi-one dimensional systems
一个参数自由计算的电阻率适用于液态金属附近的熔点范围从弱到强的散射极限。该方法是基于准一维系统的长度相关的电阻计算，并施加在结构上，多达10000个原子。电导涨落的计算值与理论预测吻合得很好。与具有相同散射势和相似结构的Kubo-Greenwood公式和扩展的Ziman公式进行了比较。电阻计算也适用于绝缘材料，这在晶体硅和非晶硅中得到了证明。
2004-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of stoichiometry on interfacial conductance in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ grown by 90$^o$ off-axis sputtering
本文报道了在Ar气氛中用90 $^o$离轴溅射法制备LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的导电界面。在0.04 mbar的生长压力下，界面是金属的，在3 K下具有$10^{13}$ cm $^{-2}$数量级的载流子密度。通过增加生长压力，我们观察到LaAlO $_3$薄膜的面外晶格常数增加，而面内晶格常数不变。此外，低温薄层电阻随着生长压力的增加而增加，当生长压力达到0.10毫巴时导致绝缘界面。我们将结构变化归因于La/Al比的增加，这也解释了界面从金属行为到绝缘行为的转变。我们的研究强调了LaAlO $_3$的阳离子化学计量比在导电界面形成中的关键作用，以及Ar气压在生长过程中提供的控制。
2018-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Band offsets at amorphous-crystalline $Al_2O_3-SrTiO_3$ oxide interfaces
在氧化物界面处形成的2D电子气（2DEG）为基础物理和器件应用提供了丰富的测试平台。虽然这一现象的物理起源的讨论仍在继续，最近发现的氧化物2DEG在非晶和结晶氧化物之间的非外延界面提供了有用的见解这一争论。此外，使用非晶氧化物提供了一种低成本的路线，实现2DEG的设备应用。在这项工作中，一个简单的模型系统的非晶-结晶氧化物界面的带偏移进行了研究。模型系统由生长在单晶（001）$SrTiO_3$上的非晶$Al_2O_3$组成。用X射线光电子能谱学研究了界面处的化学状态、带隙和带阶。发现界面附近的离子缺陷的密度低于检测限，并且发现界面是绝缘的。相对能带结构的分析产生显着的界面势垒，超过1.05 eV的空穴和2.0 eV的电子。空穴的势垒比已知的相关材料系统大得多，概述了使用非晶$Al_2O_3$作为有效和简单的绝缘体的前景，这是基于氧化物的场效应器件的重要构建块。
2018-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Superexchange Interaction in Insulating EuZn$_{2}$P$_{2}$
本文研究了绝缘体 EuZn$_{2}$P$_{2}$ 的磁性与输运性质，提出以磷为阴离子中介的扩展超交换机制解释其磁性相互作用，并通过 DFT 计算和蒙特卡洛模拟重现了 Néel 温度。
2023-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layered Topological Crystalline Insulators
拓扑晶体绝缘体（TCI）是其拓扑性质依赖于一般晶体对称性的绝缘材料。基于第一性原理计算，我们研究了由二维TCI层堆叠而成的三维晶体。根据层间相互作用，层状晶体可以实现不同的3D拓扑相位，其特征在于在布里渊区中的不等效镜不变平面上定义的两个镜陈数（MCN）（$μ_1,μ_2$）。作为一个例子，我们证明了新的TCI相可以实现在层状材料，如PbSe（001）单层/h-BN异质结构，并可以通过机械应变调谐。我们的研究结果揭示了MCN在倒易空间中不等价镜像对称平面上的作用，并为寻找新的拓扑材料开辟了新的可能性。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Amorphous insulating MoS$_x$ films deposited by magnetron sputtering as a low-index optical coating
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）；National Research University "MPEI"（国立研究型大学莫斯科动力学院）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文通过室温磁控溅射制备非晶MoS$_x$薄膜，发现其具有低光学损耗和约2的折射率，且兼容微纳加工，适合集成光子应用。
2026-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Superconducting Dome and Crossover to an Insulating State in [Tl4]Tl1-xSnxTe3
本文报道了[Tl_4] Tl_1-xSn_xTe_3的结构、超导和电子相图。磁化强度和比热测量表明，当0 < x < 0.4时，存在体超导电性.电阻率测量表明，从金属状态的低掺杂的掺杂绝缘体在x = 1的交叉。一般来说，有一个大的非德拜比热贡献，其特征是爱因斯坦温度θE ~ 35 K。密度泛函理论计算预测x = 0是拓扑金属，而x = 1是拓扑晶体绝缘体。超导性的消失与这些不同拓扑状态之间的转变有关。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface charge writing and non-volatile control of superconductivity in LaAlO3/KTaO3(111) heterostructure
LaAlO 3和KTaO 3（111）之间的氧化物界面可以容纳电子气，该电子气在低温下凝结成超导性。在这项工作中，我们展示了一个本地和非易失性的控制，这种电子气使用偏置导电原子力显微镜针尖。通过扫描针尖，电荷可以在LaAlO 3的表面上积累，这随后极大地调节了掩埋的LaAlO 3/KTaO 3（111）界面的导电性，从导电（超导）状态变化到绝缘状态。在室温下调谐效果稳定> 20 h。载流子密度的最大调制大于8 × 10^13/cm ^2。这一结果提出了一个新的模型系统，其中超导，正常和绝缘状态可以灵活地定义在同一材料的需求。
2022-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergence of decoupled surface transport channels in bulk insulating Bi2Se3 thin films
在理想的拓扑绝缘体（TI）膜中，体状态（其被认为是绝缘的）不应在两个金属表面之间提供任何电耦合。然而，现有的TI膜的运输研究表明，在相对的表面上的拓扑状态彼此电连接的厚度远远大于直接耦合限制的表面波函数重叠。在这里，我们表明，作为导电体通道被抑制，寄生耦合效应减小和去耦的表面通道出现理想的TI预期。在具有完全抑制的体态的Bi 2Se 3薄膜中，在~10 QL以下直接耦合的两个表面随着厚度的增加而逐渐隔离，并且在~20 QL以上完全解耦。在这样的平台上，现在可以实现其功能依赖于访问各个表面层而没有任何有害耦合效应的传输设备。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the two-dimensional electron gas at LaAlO3/SrTiO3 interfaces: The role of oxygen vacancies and electronic reconstruction
原子缺陷和电子转移的相对重要性，解释在结晶LaAlO 3/SrTiO 3界面的导电性一直是一个争论的话题。金属界面上的非晶氧化物覆盖层SrTiO 3产生的类似的电子性能的问题，原来的极化突变模型。我们解决了这个问题的全面比较（100）-取向SrTiO 3基板与结晶和非晶覆盖层的LaAlO 3的不同厚度下制备不同的氧压。对于这两种类型的覆盖层，对于电导率的出现存在临界厚度，但是对于氧退火的结晶情况，其值总是4个晶胞（约1.6nm），而在非晶情况下，临界厚度可以根据沉积条件在0.5至6 nm的范围内变化。随后的离子铣削的覆盖层恢复氧退火的晶体异质结构的绝缘状态，但不是非晶的。氧后退火去除了氧空位，并且在非晶情况下界面变得绝缘。然而，具有结晶覆盖层的界面保持导电，具有降低的载流子密度。这些结果表明，当LaAlO 3覆盖层为非晶态时，氧空位是载流子的主要来源，而在未退火的晶态LaAlO 3/SrTiO 3异质结构中，氧空位和极化突变对界面电导率都有贡献，而在氧退火的晶态LaAlO 3/SrTiO 3异质结构中，极化突变单独对界面电导率有贡献.此外，我们发现，结晶的LaAlO 3层的结晶度是至关重要的极化突变机制的情况下，结晶LaAlO 3覆盖层。
2013-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Segregated tunneling-percolation model for transport nonuniversality
我们提出了一个理论的起源在无序的绝缘导电化合物的基础上分散在绝缘主机的金属颗粒之间的微观结构和隧穿过程之间的相互作用的输运非普适性。我们表明，如果金属相排列在准一维导电颗粒链中，则链电导率g的分布函数对g -> 0具有幂律发散，导致输运临界指数t的非普适值。我们评估的临界指数t的Monte Carlo计算上的立方晶格，并表明，我们的模型可以描述普遍的以及非普遍的行为取决于一些微观结构参数的值的运输。这种分离隧穿渗透模型可以描述一个相当大的一类称为厚膜电阻器的材料的微观结构，其显示取决于组成的通用或非通用的t值。
2003-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport in sub-micrometric channels at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interface
在LaAlO $_{3}$和SrTiO $_{3}$导电界面上实现的纳米尺度通道为探索维度对复合氧化物电子性质的影响提供了一个完美的平台。在这里，我们比较了使用AFM写入技术和传统的光刻实现的设备的电输运特性。我们发现，横向尺寸的导电路径有很强的影响，在低温下的输运行为。我们观察到一个交叉从金属绝缘制度发生在约50 K的通道窄于100 nm。通过施加正背栅可以抑制绝缘上弯。我们比较了光刻图案化通道中纳米收缩的行为与模型计算的结果，并且我们得出结论，实验观察与量子点接触的物理学是兼容的。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of Ĉ$_2$ rotation anomaly in topological crystalline insulator SrPb
拓扑晶体绝缘体（TCI）是由晶体对称性保护的具有非平凡拓扑结构的绝缘电子态。最近，理论上提出了一类新的受旋转对称性保护的TCI--$_n$，它们具有避开费米子加倍定理的表面旋转异常，即在表面上保持旋转对称性的是n个而不是2n个狄拉克锥。在这里，我们报告的第一个实现的双$_2$旋转异常的二元化合物SrPb。我们的第一性原理计算揭示了两个无质量的狄拉克费米子在（010）面上受到时间反演对称性T和π $_{2y}$的保护。使用角分辨光电子能谱，我们确定了两个狄拉克表面状态内的体带隙的SrPb，确认了在新的类的TCI的双$_2$旋转异常。这些发现丰富了拓扑相的分类，为探索新的TCI类的奇异行为铺平了道路。
2021-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron doping in single crystalline BaBiO$_3$: BaBiO$_{3-x}$F$_{x}$
Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉卡德分校）；Raja Ramanna Centre for Advanced Technology（拉贾·拉曼纳先进技术中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究通过氟化物掺杂BaBiO₃，探索其电子掺杂对结构和电子性质的影响，发现10%掺杂样品为单相，20%为多相，验证了电子掺杂的可行性。
2025-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A quantitative evaluation of metallic conduction in conjugated polymers
由于结晶材料的周期性为电子离域创造了最佳条件，人们可能会预期，在部分结晶的共轭聚合物中，离域受到晶粒间传输的阻碍。然而，对于最好的导电聚合物，这种假设失败了。离域是阻碍链间，而不是晶粒间的电荷转移，我们提出了一个弱耦合无序链模型来描述附近的金属-绝缘体转变的物理。我们的定量计算结果匹配最近的宽带光学实验，并提供了一个一致的解释聚合物中的金属导电。
2004-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
