Revealing sub-μm inhomogeneities and μm-scale texture in H2O ice at Megabar pressures via sound velocity measurements by time-domain Brillouin scattering
时域布里渊散射技术，也被称为皮秒超声干涉测量法，它提供了机会，以监测传播的纳米到亚微米长度的相干声脉冲在样品的亚微米到几十微米的尺寸，被施加到深度剖析的多晶聚集体的冰压缩在金刚石砧室兆巴压力。该技术允许检查的特征尺寸的弹性不均匀性和纹理的多晶冰在垂直于金刚石砧表面的亚微米空间分辨率的方向上，通过时间分辨测量的声脉冲的传播速度的变化在压缩的样品中行进。所实现的二维成像的多晶冰聚集体在深度和在一个横向方向表明的三维成像和定量表征的透明多晶聚集体的声学，光学和声光性能的金刚石对顶砧细胞与几十纳米的深度分辨率和横向空间分辨率的泵浦激光脉冲聚焦控制的可行性。
2014-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Preparation, characterization, and electrical properties of epitaxial NbO2 thin film lateral devices
采用脉冲激光沉积法在Al 2 O3（0001）衬底上生长了20 nm厚的NbO 2（110）外延薄膜。在生长过程中的Ar/O2的总压力是不同的，以证明NbO 2和Nb 2 O 5相，这是使用X-射线衍射，X-射线光电子能谱学，和光学吸收测量验证之间的逐渐转变。电阻阈值开关特性进行了研究，在一个横向的几何形状，使用叉指铂顶部电极，以保持外延结晶质量的薄膜。在外延NbO 2薄膜中观察到高、低电阻态之间的易失性和可逆转变，而在Nb 2 O 5相的情况下观察到不可逆转变。电场脉冲电流测量证实了热致阈值开关。
2015-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Precise Twist Angle Determination in twisted WSe2 via Optical Moiré Phonons
University of Münster（明斯特大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；National Institute for Material Science（国立材料研究所）
研究通过结合侧向力显微镜和微拉曼光谱技术，精确测定扭曲WSe2中扭角的横向变化，利用光学莫尔声子的敏感性实现亚0.3度的精度和亚微米分辨率。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Lateral diffusive spin transport in layered structures
本文从铁磁层和顺磁层的垂直截面中的二维流动出发，导出了横向自旋极化输运的一维理论。这考虑了电极导线对下方横向电流的影响，与通过电极导线/通道/电极导线的共线配置进行的传统1D建模不同。我们的理论对于全金属自旋电子学结构的平面结构中的电流以及具有铁磁接触的半导体的平面结构是方便和适当的。对于这两个系统，我们预测最大磁阻的最佳接触宽度，并提出了一个广泛的材料的自旋扩散长度的电测量。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Potential barrier lowering and electrical transport at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ heterointerface
使用的垂直传输测量和横向传输测量沿LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质界面的组合，我们证明，显着的势垒降低和能带弯曲的界面金属性的原因。势垒降低和增强的能带弯曲延伸到LaAlO $_{3}$以及SrTiO $_{3}$中超过2.5 nm。我们解释的起源高温载流子饱和，较低的载流子浓度，和较高的迁移率的样品与最薄的LaAlO $_{3}$薄膜上的SrTiO $_{3}$衬底。横向输运结果表明，寄生界面散射中心限制了金属沟道的低温横向电子迁移率。
2008-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All-electrical spin injection and detection in the Co2FeSi/GaAs hybrid system in the local and non-local configuration
我们展示了在Co2 FeSi/GaAs混合系统中使用横向输运结构的自旋极化电子的电注入和检测。自旋阀签名和特征Hanle曲线观察到在非本地和本地配置。局域自旋阀信号的相对大的幅度和高的信噪比归因于在良好有序的L21相的Co2 FeSi的费米能级处的大的自旋极化。
2013-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonmonotonic bias dependence of local spin accumulation signals in ferromagnet/semiconductor lateral spin-valve devices
在铁磁/半导体横向自旋阀器件中，我们发现了局域双端自旋积累信号的异常行为。相对于施加在两个FM/SC肖特基隧道接触之间的偏置电压，局部自旋累积信号可以显示出非单调变化，包括符号反转。通过考虑FM/SC界面的自旋极化随偏置电压的增加而迅速降低，可以定性地理解部分非单调特性。除了FM/SC界面自旋极化的符号反转之外，还讨论了SC层中的自旋漂移效应和偏置FM/SC接触处的非线性电自旋转换的影响。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of strain, electric, and magnetic fields on lateral electron spin transport in semiconductor epilayers
我们建立了一个自旋漂移扩散模型来描述自旋极化电子在磁场、电场和非对角应变作用下在锌半导体中的输运。我们提出的预测模型的几何形状，对应于光学自旋注入从圆偏振光的吸收，和对应于电自旋注入从铁磁接触的几何形状。本文从Keldysh Green函数描述的偏离平衡态的系统出发，建立了电场和磁场作用下应变半导体中电子自旋输运的半经典动力学理论。从这个动力学理论，我们推导出自旋密度矩阵的空间均匀的领域和均匀的电子密度的特定情况下的组件的自旋漂移扩散方程。我们数值求解自旋漂移扩散方程，并将所得图像与n型GaAs体外延层中自旋极化传导电子横向流动的扫描克尔显微镜数据进行比较。自旋漂移扩散模型准确地描述了实验观察。我们对比了磁场和应变场引起的电子自旋旋进的性质。自旋-应变耦合与电子波矢成线性关系，自旋-磁场耦合与电子波矢无关。因此，旋进自旋流的空间相干性与应变比与磁场更好地保持，并且自旋旋进的空间周期与应变结构中所施加的电偏压无关，而对于所施加的磁场的情况，其强烈地依赖于偏压。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local spin valve effect in lateral (Ga,Mn)As/GaAs spin Esaki diode devices
我们报告的局部自旋阀效应观察明确的横向全半导体全电自旋注入器件，采用p+-（Ga，Mn）As/n+-GaAs江崎二极管结构的自旋对准接触。我们讨论了所观察到的局部自旋阀信号之间的相互作用的结果自旋输运相关的贡献和隧穿各向异性磁电阻的磁性接触。自旋相关的磁阻变化的幅度等于30欧姆，这是所测量的非本地信号的幅度的两倍。
2010-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical measurement of the Spin Hall Effect isotropy in a ferromagnet
本研究利用侧向自旋阀电学测量 NiCu 和 NiPd 在铁磁与顺磁相的自旋霍尔效应各向异性，发现铁磁有序并未导致自旋电荷相互转换的显著各向异性。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric La-doped SrTiO3 epitaxial layers with single-crystal quality: from nanometer to micrometer and mosaicity effects
高品质的热电LaxSr 1-xTiO 3（LSTO）层（这里与x = 0.2），厚度范围从20 nm到700 nm，已外延生长在SrTiO 3（001）衬底上的增强型固体源氧化物分子束外延。所有的膜都是原子级平坦的（均方根粗糙度< 0.2 nm），具有低镶嵌性（<0.1°），并且呈现非常低的电阻率（在室温下<5 x 10-4 ohm.cm），比商业Nb掺杂的SrTiO 3单晶衬底低一个数量级。在此厚度范围内的运输性能的守恒已被证实的热电测量，其中塞贝克系数约-60 microV/K已被发现的所有膜，因此。最后，给出了镶嵌性和（热）电性能之间的相关性。这些功能性LSTO膜可以集成在光微电子器件中的Si上作为透明导体、热电元件或非易失性存储器结构。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial electrical and chemical properties of deposited SiO2 layers in lateral implanted 4H-SiC MOSFETs subjected to different nitridations
本文研究了在4 H-SiC上沉积SiO2层，并在NO和N2 O中进行不同的沉积后退火（PDA），以确定影响4 H-SiC MOSFET沟道迁移率和阈值电压稳定性的关键因素。特别是，PDA在NO中给出了更高的沟道迁移率（55 cm 2 V-1 s-1）比PDA在N2 O（20 cm 2 V-1 s-1），和亚阈值行为的设备证实了较低的界面态的NO的情况下的总量。后者也可以从栅控二极管配置中测量的4 H-SiC MOSFET的电容-电压特性的行为中推导出来。另一方面，循环栅极偏置应力测量允许分离的4 H-SiC带隙和近界面氧化物陷阱（NIOTs）在两个氧化物的上部和底部的界面态（NIT）的贡献。特别是，它被发现，NO退火降低了界面态捕获的电荷的总密度下降到3 × 1011 cm- 2和氧化物内捕获的那些下降到1 × 1011 cm-2。电子能量损失谱表明，在NO退火样品中这些陷阱的减少是由于在界面处的亚化学计量的氧化硅（~ 1 nm）和碳相关的缺陷（<1 nm）的量分别较低。这种相关性代表了理解SiO2/4 H-SiC界面物理的进一步进展，解释了4 H-SiC MOSFET的迁移率和阈值电压行为。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Beyond the Parasitic Limit: A Nanoprobing Framework for De-embedding Intrinsic Ferroelectric Properties at the Deep Sub-Micrometer Scale
Kiel University（基尔大学）；Fraunhofer Institute for Silicon Technology（弗劳恩霍夫硅技术研究所）
研究针对深亚微米尺度铁电器件，引入纳米探测框架，用AlScN建立模型，通过非线性模型和解耦电容等方法，克服测量限制，提取本征滞后回线，提供分析工具。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Ion irradiation effects on a magnetic Si/Ni/Si trilayer and lateral magnetic-nonmagnetic multistrip patterning by focused ion beam
用聚焦离子束（FIB）辐照在薄Ni夹层[Si（5 nm）/Ni（10 nm）/Si]中制备了多条磁/磁结构。一个控制实验，最初进行的辐射与标准的30 keV的Ga离子束在各种能量密度。分析进行了卢瑟福背散射光谱，X射线反射率，磁光克尔效应（MOKE）测量和MOKE显微镜。随着离子注量的增加，系统的非线性度和克尔旋光度都减小。已经确定了阈值离子注量，其中Ni层的铁磁性在室温下消失，并且由于Si掺入Ni层中，形成Ni0.68Si0.32合金层。该能量密度用于FIB照射平行的50 nm宽的条带，在其间留下1微米宽的未照射条带。MOKE显微镜在这个FIB图案的样品上显示了跨几个条纹的相互作用的磁畴。考虑到形状各向异性效应，这将有利于平行于条纹轴的磁化对齐，观察到相反的行为。磁弹性效应引入了应力诱导的各向异性组件取向垂直于条纹轴是最合理的解释所观察到的行为。
2015-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Coherent Spin Rotation of a Single-Spin Qubit
氮空位（NV）中心是金刚石中具有光学活性的原子缺陷，由于其优异的量子相干性和在真实环境中的多功能性，在量子传感、网络和计算应用中引起了极大的兴趣。开发基于NV的量子操作平台的关键挑战之一是由于难以以可扩展的、节能的方式本地寻址各个NV自旋的量子自旋状态。在这里，我们报告了在NV-磁体为基础的混合量子系统的单自旋量子比特的相干自旋旋转速率的电控制。通过利用电产生的自旋电流，我们能够实现磁阻尼和由微米尺寸的共振磁体产生的偶极场的振幅的有效调谐，从而实现NV自旋的拉比振荡频率的电控制。我们的研究结果突出了NV中心在设计下一代量子信息技术的功能混合固态系统方面的潜力。NV中心和磁性绝缘体所携带的传播自旋波之间的耦合进一步指出了在遥远的自旋量子比特之间建立宏观纠缠的可能性。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Space-Charge-Limited van der Waals Spin Transistor
Boston College（波士顿学院）；University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过二维反铁磁半导体实现空间电荷限制自旋晶体管，结合垂直和横向输运，展示门控调节的巨磁电阻及多级忆阻导电状态。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multistate nonvolatile straintronics controlled by a lateral electric field
提出了一种基于应变表面横向电场控制的多功能多态永久存储器件。PZT衬底的残余应变的亚矫顽电写入在CoFe覆盖层上压印稳定的和微电阻的变化。一个原理验证设备，最简单的电阻应变计设计，显示为一个存储单元，展示17个存储器状态的高再现性和非易失性操作的可靠性。薄膜的磁电阻也依赖于单元状态，并且表明在衬底的残余应变中持续的磁性质的急剧变化。这使得有可能在一个单一的存储器元件中结合应变，磁和电阻功能，并表明，亚矫顽应力的研究是感兴趣的应变电子学应用。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deformation of micrometer and mm-sized Fe2.4wt.%Si single- and bi-crystals with a high angle grain boundary at room temperature
体心立方（BCC）金属中的塑性，包括晶界处的位错相互作用，比面心立方（FCC）金属中的塑性少得多。在低温下，由于Peierls势垒对位错运动的额外阻力变得重要，这增加了塑性的复杂性。铁硅钢是一种有趣的模型BCC材料，因为特定取向晶粒和特定晶界处的位错结构的演变不仅对变形行为而且对磁性能具有深远的影响，这在其作为电工钢的最终应用中是重要的。在这项研究中，两个不同的取向的微柱（1，2，4微米直径）和大柱（2500微米）和它们相应的双晶体压缩实验后，强度和位错结构的尺寸的效果进行了分析。使用不同的实验方法，如滑移轨迹分析，平面倾斜分析和横截面EBSD，我们表明，直接滑移传输发生，和不同的滑移系统是活跃的双晶体相比，他们的单晶同行。然而，尽管直接传输和一个非常高的传输系数，位错堆积在晶界处也观察到在变形的早期阶段。此外，尺寸缩放的效果与柱尺寸在单晶和双晶体中的晶粒尺寸被发现，这是一致的FCC金属在其他地方的调查。
2020-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Local insulator-to-superconductor transition in amorphous InO$_x$ films modulated by e-beam irradiation
本文提出用室温电子束辐照在非晶InO$_x$薄膜微米区域实现绝缘体到超导体的局域转变，并通过调节电子剂量和加速电压精确控制$T_c$最高至2.8 K，为构建微米尺度超导结构提供了新途径。
2025-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photo-physics and electronic structure of lateral graphene/MoS2 and metal/MoS2 junctions
将半导体过渡金属二硫属化物（TMD）集成到功能光电电路中需要理解TMD与接触材料之间界面上的电荷转移。在这里，我们使用空间分辨光电流显微镜来证明在外延石墨烯/二硫化钼（EG/MoS2）界面的电子均匀性。当与金属（Ti/Au）/MoS2界面相比时，在EG/MoS2界面处提取10倍大的光电流。这得到了半局域密度泛函理论（DFT）的支持，该理论预测EG/MoS2界面处的肖特基势垒比Ti/MoS2低约2倍。我们提供了一个直接的可视化的二维材料肖特基势垒，通过结合角分辨光电子能谱与空间分辨率选择为~300 nm（纳米ARPES）和DFT计算。通过nano-ARPES观测到MoS2的价带最大值在~2 - 3微米的长度尺度上的~500 meV的弯曲。我们解释了实验演示和理论预测的石墨烯/TMD界面的障碍之间的相关性。空间分辨的光电流映射允许直接可视化异质结构界面处的内置电场的均匀性，为跨异质界面的电荷传输的微观工程提供指导。这种简单的基于探针的技术也直接与2D合成社区对话，以阐明域边界处的电子均匀性以及大面积上的形态均匀性。
2020-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical Spin Injection into Silicon using MgO Tunnel Barrier
利用非局域磁电阻测量技术，我们观察到了自旋通过Fe/MgO隧道势垒注入硅中。在绝缘体上掺磷硅衬底上制备了具有横向自旋阀结构的Fe/MgO隧道势垒接触。在非定域方案中，在120 K下观察到自旋注入信号，这是迄今为止报道的Si中带转移自旋的最高值，并且在8 K下估计自旋扩散长度约为2.25 μ m。研究了非局域电压的温度依赖性和注入电流依赖性。阐明了MgO隧道势垒对自旋注入硅是有效的。
2009-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrical properties of single crystal Yttrium Iron Garnet ultra-thin films at high temperatures
报道了液相外延生长的19 nm厚钇铁石榴石（YIG）薄膜的电学性能研究。用Van der Pauw四探针技术测量了[300，400]~K高温范围内的电导率和霍尔系数。我们发现，电阻率随温度的升高呈指数下降以下的激活行为对应的$E_g\approx 2$ eV的带隙，表明外延YIG超薄膜的行为作为大间隙半导体，而不是作为电绝缘体。在$T=400$ K时电阻率下降到约$5\times 10^3$ ~ $Ω\cdot \text{cm}$。我们还推断霍尔迁移率，发现在5 cm $^2$ /（V $\cdot$秒）处为正（$p$型），并且与温度无关。我们讨论了在室温下对YIG进行的非局域输运实验的结果。这些电特性是造成偏移电压（与面内场方向无关）的原因，偏移电压的幅度在电流中为奇数，由于焦耳加热而随着电流呈指数增长。这些电特性还通过霍尔效应引起对磁场的垂直分量的灵敏度。在我们的横向器件中，热电偏移电压是由沿导线方向的温度梯度产生的，该温度梯度与磁场的垂直分量成比例（Righi-Leduc效应）。
2017-09-21 cond-mat.mtrl-sci
