Ultrafast carrier relaxation in GaN, In_(0.05)Ga_(0.95)N and an In_(0.05)Ga_(0.95)/In_(0.15)Ga_(0.85)N Multiple Quantum Well
室温下，波长非简并超快泵浦/探测测量进行GAN和InGaN外延层和InGaN多量子阱结构。载流子弛豫动力学作为激发波长和强度的函数进行了研究。由于载流子再分布和量子阱捕获的光谱分辨亚皮秒弛豫被发现敏感地依赖于泵浦激发的波长。此外，对于高于100微J/cm 2阈值的泵浦强度，所有样品都表现出由受激发射（SE）引起的额外发射特征。在泵浦-探测数据中，SE被证明为加速弛豫（< 10 ps），从根本上改变了载流子的重新分布。一旦SE和载流子重新分布完成，GAN和InGaN外延层的慢弛豫高达1 ns，MQW样品为660 ps，表明载流子通过自发发射复合。
2002-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond pump-probe absorption edge spectroscopy of cubic GaN
在2.9-3.7eV之间对氮化镓锌（zb-GaN）晶体进行了含时飞秒泵浦-探测椭圆偏振光谱研究。通过研究介电函数的虚部，观察到吸收起始的超快变化（对于zb-GaN为3.23eV）。266 nm（4.66 eV）的泵浦脉冲引起高达$4\times 10^{20}$ cm $^{-3}$的大的自由载流子浓度，由于多体效应（如带填充和带隙重整化），影响导带和价带之间的跃迁能量，高达$\approx$ 500 meV。此外，泵浦光束的吸收在605 nm zb-GaN层内产生自由载流子分布。这导致从样品表面到基底的光学性质不同，这是考虑到分级分析的实验数据的准确描述。100 fs的时间分辨率允许深入研究发生的超快弛豫和复合过程。我们提供了一个定量描述的自由载流子浓度和吸收开始在样品表面作为弛豫，复合和扩散产生的特征弛豫时间为0.19ps和26.1ps的复合时间的函数。
2022-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Time-dependent relaxation of strained silicon-on-insulator lines using a partially coherent x-ray nanobeam
我们报告了一条截面为200 × 70 nm^2的应变绝缘体上硅（sSOI）线的应变图的定量测定。为了研究作为时间的函数的单条线，我们使用了具有松弛相干特性的X射线纳米束作为光束尺寸、相干性和强度之间的折衷。我们演示了如何在纳米尺度上重建线变形，并在X射线纳米束的影响下，随着线的弛豫，跟踪其演变。
2013-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Spin lifetimes of electrons injected into GaAs and GaN
GaAs和GAN中电子的自旋弛豫时间是用一个模型确定的，该模型包括声子和电离杂质的动量散射，以及Elliot-Yafet，D 'yakonov-Perel和Bir-Aronov-Pikus机制的自旋散射。使用从经验赝势得到的长程紧束缚哈密顿量产生的精确频带。推断的自旋弛豫寿命的温度依赖性与GaAs中的测量值一致。我们进一步表明自旋寿命随注入电子能量的增加而迅速减小，并在纵向光学声子能量处达到局部最大值。我们的计算预测，纯GAN中的电子自旋寿命在所有温度下都比GaAs中长约3个数量级，这主要是由于较低的自旋轨道相互作用和较高的导带态密度。
2003-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Relaxation dynamics of the optically driven nonequilibrium states in the electron- and hole-doped topological-insulator materials $(Bi_{1-x}Sb_{x})_{2}Te_{3}$
我们报告的时间分辨中红外泵浦太赫兹传输探测研究的拓扑绝缘体材料$(Bi_{1-x}Sb_{x})_{2}Te_{3}$，其中通过改变x载流子化学调谐为n型或p型。弛豫动力学被发现是不同的，在各个方面的带隙以下或以上的过渡，这是选择性地通过改变泵浦脉冲能量激发。对于带隙以下的激发，观察到的泵浦探测信号的指数衰减，表现出线性依赖于泵浦脉冲的注量。与此相反，上述带隙激发的弛豫动力学的特征在于由压缩指数衰减和非线性的通量依赖在高泵浦flunences，这反映了激发的非平衡态的相互作用。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Theory of excitons in cubic III-V semiconductor GaAs, InAs and GaN quantum dots: fine structure and spin relaxation
系统研究了立方Ⅲ-Ⅴ族半导体GaAs、InAs和GAN量子点中激子的精细结构，通过建立有效激子哈密顿量，计算了GAN量子点中激子的自旋弛豫。电子-空穴交换相互作用哈密顿量，其中包括长和短范围的部分，推导出的有效质量近似内，考虑到传导，重和轻空穴带，特别是分裂带。在这项工作中应用的计划允许在强和弱限制制度的激子的描述。证明了无微扰地处理电子-空穴直接库仑相互作用的重要性。我们在我们的计算表明，光洞和分裂带是可以忽略不计的激子精细结构时，即使是GAN量子点，和短程交换相互作用是无关紧要的，当考虑光学活性的二重分裂。我们指出，在许多以前的工作中被忽略的长程交换相互作用，有助于亮态和暗态之间的能量分裂，与短程交换相互作用。强依赖于光学活性的双重分裂的各向异性的点形状的报告。大的双峰分裂高达600 $μ$ eV，甚至高达几个毫电子伏的小点尺寸与大的各向异性，在GAN量子点。计算了GAN量子点中最低两个光学活性激子态之间的自旋弛豫，显示出对量子点各向异性的强烈依赖性。报道了GAN量子点的长激子自旋弛豫时间。这些结果与实验结果吻合得很好。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decoupling of epitaxy related trapping effects in AlGaN/GaN metal-insulator semiconductor high electron mobility transistors
研究了AlGaN/GAN金属-绝缘体半导体高电子迁移率晶体管动态不稳定性的外延因素解耦。三组不同的样品已被分析的阈值电压（V $_{\mathrm{th}}$移位）的动态不稳定性的装置。二次离子质谱，稳态光致发光（PL）的测量已与电气特性。器件的动态性能被发现是显着依赖于接近沟道的C浓度，以及沟道和更高的掺杂C区域之间的距离。此外，我们注意到，研究捕获的实验应避免在片载流子密度（N $_{\mathrm{s}}$）的大的变化。N $_{\mathrm{s}}$本身的这种变化对V $_{\mathrm{th}}$移位有显著影响。这种实验趋势也得到了基本模型和器件模拟的支持。最后，研究了黄光发光与带边比和V $_{\mathrm{th}}$位移的关系。只要基本层结构不改变，从稳态PL得到的YL/BE比被证明是一个有效的方法在预测的陷阱浓度的GAN沟道层。
2020-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fermi-Level Pinning, Charge Transfer, and Relaxation of Spin-Momentum Locking at Metal Contacts to Topological Insulators
拓扑绝缘体在电子学和光电子学中的许多应用中都很受关注，但利用其独特的特性需要详细了解和控制电接触处的电荷注入。在这里，我们提出了大规模的从头计算的电子性质的Au，Ni，Pt，Pd和石墨烯接触Bi 2Se 3。我们发现，无论金属，费米能级位于导带，导致n型欧姆接触的第一个五重态。此外，我们发现强的电荷转移和带弯曲的前几个五重态，没有肖特基势垒的电荷注入，即使当拓扑绝缘体是未掺杂的。我们的计算表明，Au和石墨烯的自旋-动量锁定几乎没有改变，但另一方面，Ni，Pd和Pt与Bi 2Se 3强烈杂交并放松自旋-动量锁定。我们的研究结果表明，明智地选择接触金属是必不可少的，以揭示独特的表面特征的拓扑绝缘体。
2014-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Detecting percolative metal-insulator transition in manganites by resistive relaxation
本文报道了La $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$ MnO $_{3}$超导薄膜电阻率随时间变化的实验研究，旨在阐明金属-绝缘体转变和巨磁电阻CMR效应的内在机制。在温度或磁场的驱动下，金属-绝缘体转变的电阻弛豫速率有明显的符号变化。当在升高温度或降低磁场的条件下测量时，金属态的电阻率随时间增加，而绝缘态的电阻率随时间减小。这些弛豫过程表明，金属-绝缘体转变和相关的CMR是相分离和金属相渗透的直接结果。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistive relaxation in field-induced insulator-metal transition of a (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayer manganite single crystal
研究了（La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶的电阻弛豫，以考察双层锰氧化物场致绝缘体-金属转变的慢动力学.在recrystalline电阻中观察到的时间分布遵循拉伸指数函数，伴随着类似于在磁化和磁致伸缩数据中获得的缓慢弛豫。我们证明了在磁输运中的弛豫与磁弛豫有着密切的关系，可以在有效介质近似的框架下理解，假设一阶参数与二阶参数成比例。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ionic and electronic properties of the topological insulator Bi$_2$Te$_2$Se investigated using $β$-detected nuclear magnetic relaxation and resonance of $^8$Li
我们报告了使用离子注入$^8$ Li $β$检测的核磁弛豫和共振测量3D拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_2$ Se的高温离子和低温电子性质。随着注入能量在5-28 keV的范围内，探针穿透超出拓扑表面状态的预期范围，但仍在表面的250 nm内。在150 K以上的温度下，自旋-晶格弛豫测量揭示了孤立的$^8$ Li $^{+}$扩散，其激活能为$E_{A} = 0.185(8)$ eV，并且尝试频率为$τ_{0}^{-1} = 8(3) \times 10^{11}$ s $^{-1}$，用于原子的站点到站点跳跃。在较低的温度下，我们发现了一个线性的Korringa类弛豫机制与场依赖的斜率和截距，这是伴随着一个异常的场依赖的共振位移。我们认为，这些可能与轨道电流的强烈贡献或这种重度补偿半导体中电荷载流子的磁冻结有关，但传统理论无法解释场依赖性的程度。稳定宿主核的常规NMR可能有助于阐明它们的起源。
2019-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of high quality GaN nanopillar arrays by dry and wet chemical etching
我们研究了电感耦合等离子体（ICP）刻蚀和刻蚀后湿化学处理制备的GAN纳米柱阵列的应变弛豫和表面损伤。我们通过选择刻蚀参数来控制这种纳米柱结构的形状和表面损伤。我们比较了不同的衬底温度和不同的氯基蚀刻化学，以制造高质量的GAN纳米柱。室温下的光致发光和拉曼散射测量进行了研究的存在下，这些纳米结构的表面缺陷和应变弛豫，分别。我们发现，湿法KOH刻蚀可以消除干法等离子体刻蚀造成的侧壁损伤，从而获得更好的GAN纳米柱阵列质量。通过KOH湿法蚀刻去除GAN柱下方的Si材料，留下细Si柱以支撑GAN结构。从室温拉曼光谱测量，在这些结构中观察到大量的应变弛豫。室温光致发光光谱显示这些纳米盘结构中存在回音壁模式。
2014-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Structural relaxation due to electronic correlations in the paramagnetic insulator KCuF3
一个计算计划的调查与强相互作用的电子的复杂材料制定的是能够处理原子位移，因此结构弛豫，所造成的电子相关性。它结合了从头算能带结构和动力学平均场论，并在平面波赝势方面实现。平衡的Jahn-Teller畸变和反铁轨道顺序发现顺磁性KCuF 3同意与实验。
2008-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural relaxation and metal-insulator transition at the interface between SrTiO3 and LaAlO3
采用局域自旋密度近似（LSDA+U）方法研究了LaAlO $_3$和SrTiO $_3$界面的电子结构.我们发现，界面金属态的性质是强烈的影响的类型的结构（三明治或双层）和终止表面的LaAlO $_3$。在所有结构中，原子弛豫对系统的电子性质起着至关重要的作用。虽然在夹层结构中，结构弛豫在SrTiO $_3$中产生显著的极化，并且在Ti $3d_{xy}$轨道的Jahn-Teller样分裂中产生显著的极化，但是在AlO $_2$封端的双层结构中，弛豫主要发生在LaAlO $_3$中，并且导致随着LaAlO $_3$层的厚度增加而在实验中观察到的绝缘体-金属转变。
2010-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature insensitive optical alignment of the exciton in nanowire embedded GaN Quantum Dots
利用时间分辨光致发光光谱研究了纳米线嵌入GAN/AlN量子点的激子自旋动力学。在线性极化准共振激发下，我们证明了激子自旋弛豫的淬灭和激子线性极化的温度不敏感程度，证明了这些纳米线嵌入量子点中激子自旋的光学对准的鲁棒性。的发光偏振角依赖性的详细检查显示正交线性激子本征态，没有择优晶体取向。
2011-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupling and Mn valency in GaN doped with Mn and co-doped with Mg
我们用密度泛函方法研究了GAN超晶胞中1个或2个相邻Mn杂质以及1个Mn和1个或2个Mg离子的复合物。考虑到电子相关的局域自旋密度近似与显式修正的Hubbard项（LSDA+U方法）和全晶格弛豫，我们确定了最近邻交换J的Mn杂质对。我们发现J是铁磁的，在哈密顿量H=-2 J1 *J2中约为18 meV。该J仅受U参数（在2和8 eV之间变化）和晶格弛豫的微弱影响。通过对磁化强度分布的详细分析，我们得到了铁磁超交换机制的线索。此外，在不存在与Mg共掺杂的情况下，发现Mn化合价毫无疑问为3+。与Mg共掺杂导致1 Mg的化合价变为4+，2 Mg的化合价变为5+。我们表明，价态的变化已经可以得出结论，从一个仔细分析的状态密度的GAN掺杂Mn没有任何Mg。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Observation of oscillatory relaxation in the Sn-terminated surface of epitaxial rock-salt SnSe $\{111\}$ topological crystalline insulator
最近在岩盐结构的SnSe $\{111\}$薄膜中预测并观察到拓扑晶体绝缘体。先前的研究表明，该薄膜的Se封端的表面与氢钝化，具有降低的表面能，因此是一个优选的配置。在本文中，同步辐射角分辨光电子能谱，以及密度泛函理论计算，被用来证明确凿的岩盐SnSe $\{111\}$薄膜外延生长在\ce{Bi2Se3}具有稳定的Sn终止表面。低能电子衍射（LEED）强度-电压测量和动态LEED计算支持这些观察结果，其进一步表明Sn封端的SnSe $\{111\}$薄膜经历了Sn和Se原子平面之间的层间距的表面结构弛豫。在形成鲜明对比的Se-终止的对应物中，所观察到的狄拉克表面状态在Sn-终止的SnSe $\{111\}$薄膜中示出产生高的费米速度，$0.50\times10^6$ m/s，这表明了一个潜在的机制工程的狄拉克表面状态的拓扑材料通过调整表面配置。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Closing the gap between spatial and spin dynamics of electrons at the metal-to-insulator transition
我们结合了广泛的精密测量的光学检测自旋动力学和磁输运测量在一个连续的n-掺杂体GaAs结构，以明确地解开有趣的，但复杂的贡献自旋弛豫在金属-绝缘体转变（MIT）。在MIT之下，跳跃引起的自旋相干损失和超精细相互作用之间的相互作用产生了超过800 ns的最大自旋寿命。然而，在稍高的掺杂浓度，自旋弛豫偏离预期的Dyakonov-Perel机制，这是一致的解释减少的有效的运动变窄，随着掺杂浓度的增加。的减少是由于在金属杂质带的散射局部导电畴边界由于固有的随机分布的施主变得显着的占主导地位的动量散射机制的变化。在这里，我们完全识别和建模的相关微观散射机制，允许完整的定量建模的电子自旋弛豫在整个制度从弱相互作用到完全离域电子的所有复杂的贡献。
2017-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Dyakonov-Perel-type magnon spin relaxation in uniaxial antiferromagnetic insulators
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Beijing Normal University（北京师范大学）；Fudan University（复旦大学）
本研究在Cr2O3和alpha-Fe2O3单轴反铁磁绝缘体中观测到Dyakonov-Perel型磁振子自旋弛豫机制，并通过模型解释了磁场增强的非局域信号及扩散长度变化，为低耗散反铁磁自旋电子器件提供基础。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of compositionally uniform $\mathrm{In}_{x}\mathrm{Ga}_{1-x}\mathrm{N}$ layers with low relaxation degree on GaN by molecular beam epitaxy
本研究采用等离子体辅助分子束外延制备出低弛豫度、组分均匀的$\rm In_{x}\rm Ga_{1-x}\rm N$薄膜，验证了其优异的结构与光学性能，为三元纳米线的自上而下制备提供了优质材料基础。
2024-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nuclear Magnetic Relaxation Time near Compensation Temperature in Ferrimagnetic Insulator
采用平均场近似下的超精细相互作用Raman过程计算了亚铁磁绝缘体的核磁弛豫时间$T_1$。结果表明，在补偿温度$T_0$附近，一个位置上的1/ $T_1$迅速增加，而另一个位置上的1/ $T_1$在居里温度$T_c$附近不增加.这是由于软磁振子的带宽变得与$T_0$相当。在另一种类型的亚铁磁体中也发现了1/ $T_1$在低于$T_c$时的增加行为，其磁化强度的温度依赖性表现为驼峰结构，而不是补偿。同样在这种情况下，我们发现1/ $T_1$在$T_c$以下快速增加，即使磁化没有显示补偿。这种软硬磁振子的共存将导致亚铁磁体的显著性质。
2020-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterizations of strain and defect free GaN nanorods on Si(111) substrates
通过显微拉曼光谱、次级电子（SE）和阴极发光（CL）成像，发现生长在Si（111）衬底上的GaN纳米棒无应变和缺陷。支撑纳米棒的基质承受所有应变、应变弛豫和缺陷产生的冲击，为纳米棒提供了理想的生长环境。在CL成像过程中，拉曼激光源的光激发和电子辐照导致非平衡电子的增加，这表明了光发射或场发射器件应用的有效途径。的纳米棒，主要是隔离，但完美地与维持矩阵，生长在良好的外延与Si基板。
2005-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Slow relaxation of conductance of amorphous hopping insulators
我们讨论了跳跃绝缘体电导的记忆效应，由于缓慢重排的结构缺陷，导致接近电子跳跃态的极化子的形成。门电压的突然变化和跳跃位点的化学势变化群体的相应位移，然后由于结构缺陷的重排而缓慢松弛。结果，跳跃态的密度变得依赖于与结构缺陷的重排相关的尺度，从而导致过度的时间依赖性导电性。
2008-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-fast relaxation of electrons in wide-gap dielectrics
在介电固体的导带中散射的低能电子应该表现得像布洛赫电子，并且将与原子晶格的扰动（即与声子）相互作用。因此，在固体的能带结构内的低能散射的基于声子的描述相对于常见的自由电子散射机制具有某些优势。此外，非弹性散射描述的介电能量损失函数。利用这些集体散射模型，我们模拟了绝缘体SiO2中激发电子的弛豫和衰减。在激发到几个eV的平均初始能量后，它们的能量弛豫在200 fs的短时间间隔内发生到完全热化。在前10 fs期间，一开始会出现与电子级联相关的非常快速的碰撞电离冷却，随后由于宽带隙电介质和绝缘体中的声子损失，衰减速度要慢得多。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Correlation-Driven Charge Order at a Mott Insulator - Band Insulator Digital Interface
为了研究数字莫特绝缘体LaTiO_3和带绝缘体SrTiO_3的界面，我们将关联带理论（LDA+U）应用于（n，m）多层膜，1<n，m<9.如果Ti上的原位排斥足够大，可以模拟立方块状LaTiO 3的磁绝缘行为，则在所有情况下，界面处的电荷不平衡都可以通过反离子化（Ti 4 + + Ti 3+）、电荷有序化和Ti 3 + d_xy轨道有序化来调节，并且界面层中的自旋之间具有反铁磁交换耦合。晶格弛豫通过移动（轻微但重要的）较低的哈伯德带来影响传导行为，但是弛豫和轨道有序对弛豫是鲁棒的。
2006-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spatially resolved investigation of strain and composition variations in (In,Ga)N/GaN epilayers
通过空间积分X射线衍射和阴极发光（CL）光谱以及空间分辨CL和能量色散X射线分析，研究了在GAN模板上通过金属有机化学气相沉积生长的400 nm厚（In，Ga）N层的应变状态和成分. CL研究证实了应变弛豫过程，并伴随着（In，Ga）N层表面铟含量的增加，这被称为成分拉动效应。此外，我们确定的应变底部，无应变的顶部，和逐渐放松的中间区域的（In，Ga）N层。除了沿生长方向的铟含量的增加，应变弛豫导致朝向表面的铟分布的横向变化的增强。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High spin states of cation vacancies in GaP, GaN, AlN, BN, ZnO and BeO: A first principles study
用第一性原理计算分析了GaP、GAN、AlN、BN、ZnO和BeO中阳离子空位的高自旋态。自旋极化空位诱导能级位于GaP、ZnO和BeO的带隙中。在氮化物中，较强的交换耦合迫使空位态与价带共振，禁止在GAN和BN中形成带正电荷的空位，并允许p-AlN中的Al空位呈现最高可能的S=2自旋态。自旋密度的形状，各向同性的锌尖晶石结构中，具有明显的方向性的特点，在纤锌矿结构。空位态的自旋极化稳定性由阴离子的自旋极化能以及空位邻居之间的原子间距离决定，因此由宿主的晶格常数和空位周围的原子弛豫两者给出。实验的影响进行了讨论。
2011-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Electron scattering due to dislocation wall strain field in GaN layers
采用弛豫时间近似下的形变势理论研究了n型外延GAN中边型位错壁应变场对Hall迁移率的影响。有人发现，这个通道的散射可以发挥相当大的作用，在低温运输在一定的模型参数。低温实验数据拟合，包括这种机制的散射随着电离杂质和电荷位错的。
2009-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Zero resistance when metals mixed with insulators
Institute of Physics and Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所及凝聚态物理北京国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
本研究在Ge掺杂GaNb4Se8中发现虚假零电阻，并通过四探针法确认其源于金属—绝缘体多相样品的开路，提示需复核氢化物超导报道。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Excitation and relaxation dynamics of spin-waves triggered by ultrafast photo-induced demagnetization in a ferrimagnetic insulator
利用时间分辨磁光成像技术研究了面外磁场作用下铁基石榴石薄膜中自旋波的激发和传播动力学。通过相位分辨自旋波层析成像的实验结果和随后的数据分析，揭示了沿样品深度方向的光致退磁（PID）触发的自旋波的激发。此外，PID的快速弛豫伴随着自旋转移，由于自旋波发射被观察到。讨论了石榴石膜中PID的可能情况。最后，我们开发了一个模型的自旋波激发触发PID和解释的磁场依赖于所观察到的自旋波的振幅。
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Interatomic potential development for topological insulator Bi1-xSbx and its dislocation by force-following active learning
本研究提出一种结合DFT与GAP框架的力追踪主动学习算法，迭代优化得到Bi₁₋ₓSbₓ位错的原子间势IP5，可准确复现位错弛豫路径并捕捉不同Sb浓度下的材料性质。
2025-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz signatures of ultrafast Dirac fermion relaxation at the surface of topological insulators at room temperature
拓扑保护的表面态提供了丰富的物理和有前途的自旋电子学，光电和光子应用，需要正确理解其超快载流子动力学。在这里，我们调查这些动态的拓扑绝缘体（TI）的铋和锑的硫族化物的家庭，在那里我们隔离狄拉克费米子的响应在表面的散装载流子的响应相结合的光激发与带隙以下的太赫兹（THz）光子与TI样品具有不同的费米能级，包括一个样品的费米能级位于带隙内。我们确定明显更快的弛豫载流子的拓扑保护狄拉克表面状态（几百飞秒），相比散装载体（几皮秒）。与这种快速冷却动力学一致，我们观察到太赫兹谐波产生没有任何饱和效应，增加入射场，不像石墨烯表现出强饱和。这为提高THz非线性转换效率以及高带宽光电和自旋电子信息和通信应用开辟了有希望的途径。
2021-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Relaxation of a Mott-neuron
我们考虑电莫特转变（EMT）现象，这是一种电诱导绝缘体到金属的转变。实验上，观察到取决于电激励的大小，最终状态可以显示出短暂或长期的电阻变化。我们扩展了以前的EMT模型，包括通过弹性能量项的局部结构扭曲的影响。我们发现，通过强的电脉冲，诱导的亚稳相可以通过电弹效应变得进一步稳定。我们提出了一个系统的研究模型的数值模拟和比较的结果在莫特绝缘体的AM4Q8家庭的新实验。我们的工作大大扩展了我们最近引入的泄漏整合和发射Mott神经元的范围[P. Stoliar Adv Mat 2017]，以对其松弛的物理机制带来新的见解。这是未来神经形态电路实现的关键特征。
2017-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Vibrational Relaxation of NO Scattering from Metal and Insulator Surfaces: When and Why Are They Different?
NO散射从金属和绝缘表面代表对比基准系统，了解在气体-表面界面处的能量传递。在Au（111）和LiF（001）上观察到了高振动激发态NO散射的显著不同行为，这归因于金属和绝缘体之间不同的电子结构。在这里，我们揭示了一个替代的机械起源，这种差异的比较分子动力学模拟与全球准确的绝热神经网络潜力的两个系统。我们发现高振动的NO可以到达Au（111）表面的高解离势垒，通过高解离势垒，NO的振动能量可以大部分转移到平移/转动，并进一步耗散到基底声子中。这种机械能传递通道在纯排斥的NO/LiF（001）系统中或对于低振动的NO在Au（111）上是被禁止的，其中分子振动几乎不与其他自由度耦合。我们的结果强调，初始状态和势能景观同时影响气体表面散射的机械能转移动力学。
2021-01-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electron-phonon relaxation and excited electron distribution in gallium nitride
我们发展了一个由长作用外照射高度激发的半导体和绝缘体的能量弛豫理论。导出了受激电子的非平衡态分布函数方程。这个函数的解分解为两个贡献的和。低能贡献集中在导带底部附近的窄范围内。它具有费米分布的典型形式，具有有效温度和化学势。在这个低能项中的有效温度和化学势由载流子产生的强度、电子-声子弛豫的速度、带间复合的速率和缺陷上的电子捕获决定。此外，还有大幅高能修正。这种高能量的“尾巴”主要覆盖了导带。高能量“尾巴”的形状强烈依赖于电子-声子弛豫的速率，但不依赖于复合和捕获的速率。我们将该理论应用于计算辐照GAN中电子的非平衡分布。用密度泛函微扰理论计算了GAN中从价带到导带的光激发几率和电子-声子耦合几率。我们对氮化镓中分布函数的两部分的计算表明，当电子-声子散射的速度与复合和俘获的速率相当时，非费米“尾”的贡献与低能类费米组分的贡献相当。因此高能贡献对辐照和高掺杂半导体杂质半导体中的电荷输运有重要影响。
2015-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Torque Switching of Noncollinear Antiferromagnetic Antiperovskite Manganese Nitride Mn$_3$GaN
非共线反铁磁体在自旋电子学领域具有取代铁磁体的超快高密度器件的潜力。为了充分利用非共线反铁磁在自旋电子学中的应用，实现对非共线反铁磁自旋的有效操控是非常重要的。在这里，使用的异常霍尔效应作为一个三角形的磁配置的电信号，自旋-轨道转矩开关，没有外部磁场的非共线反铁磁反钙钛矿锰氮化物Mn $_3$ GaN在室温下证明。霍尔信号行为的脉冲宽度依赖性和随后的弛豫表明，自旋-轨道扭矩起着更重要的作用比由于脉冲注入的热贡献。此外，还观察到了与脉冲电流密度有关的多态忆阻开关。这些发现推进了对非共线反铁磁自旋的有效控制，促进了此类材料在反铁磁自旋电子学和神经形态计算应用中的使用。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic (non)-Gilbert damping in magnetic insulators calculated from a minimal model and ab initio spin Hamiltonians
Universitat de València（瓦伦西亚大学）
该研究通过最小模型和从头计算自旋哈密顿量，揭示了磁绝缘体中磁子弛豫与Gilbert阻尼的关系，并发现二维中非Gilbert阻尼显著增强。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Photoexcited electron dynamics in Kondo insulators and heavy fermions
研究了近藤绝缘体SmB_6和重费米子金属YbAgCu_4中光激发载流子的弛豫动力学随温度和激发能级的变化。动态响应被发现是强烈的温度依赖性和非线性。的数据进行了分析与Rothwarf-Taylor瓶颈模型，其中的动力学是由费米能级附近的状态密度的存在下，一个狭窄的差距。与模型的显着协议表明，在一个广泛的类重电子系统（金属和绝缘体）的载流子弛豫是由一个（弱温度依赖性）杂交间隙的存在。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large phase relaxation length in the topological surface states of epitaxial Bi2-xSnxTe3 thin films
拓扑绝缘体（TI）是一种新的量子态，由于其独特的能带结构拓扑结构，使得其表面态具有拓扑保护性，因而受到了广泛的关注。尽管如此，由缺陷引起的非故意掺杂引起的体传导的大贡献已经阻碍了独特表面状态的表征以及将其利用到器件中。为了解决这个问题，我们研究了外延Bi 2-xSnxTe 3薄膜的输运性质随x的变化。随着体导电被强烈抑制，TSS的特点是单独的，导致在一个大的相位弛豫长度约250 nm，在1.8 K，创纪录的高值TI。此外，磁阻比（MR）显示出非单调的温度依赖性，在升高的温度下的最大值取决于x。这些结果与载流子的补偿有关，我们相信，这为拓扑绝缘体应用于开发基于拓扑表面态的新型功能器件提供了重要的一步。
2016-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Insulator to Semiconductor Transition in Graphene Quantum Dots
由于边缘效应和量子限制效应，零维石墨烯量子点（GQD）表现出有趣的物理和化学性质。当GQD边缘的碳原子数多于基面的碳原子数时，GQD具有更高的活性。室温XRD图谱证实了GQD的形成。紫外-可见光谱证实GQD在可见光区显示出光学吸收。随着激发波长的增加，光致发光谱中的发射峰发生红移。动态光散射（DLS）分析表明，发现颗粒的平均尺寸为65 nm。在300 ~ 500 K温度范围内研究了GQDs的频率依赖的电输运性质。最有趣的是，首次观察到GQD在400 K附近的绝缘体到半导体的转变。通过详细的介电分析讨论了GQD的转变机制。讨论了插层水对电导率随温度变化的影响。介电弛豫机制解释的介电常数，电导率和阻抗形式主义的框架。频率依赖的交流电导率谱遵循Jonscher普适幂律。采用Cole-Cole模型研究了样品的介电弛豫机制。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Tunable optoelectronic and ferroelectric properties in Sc-based III-nitrides
使用具有特殊准随机结构的密度泛函理论研究了Sc基III族氮化物合金，发现其保持直接高达x = 0.125（ScxAl 1-xN）和x = 0.375（ScxGa 1-xN）的宽带隙。外延应变稳定防止亚稳分解高达x = 0.3（GAN上的ScxAl 1-xN）和x = 0.24（GAN上的ScxGa 1-xN），应变弛豫的临界厚度范围从3 nm到接近无穷大。Sc含量的增加引入了相对于AlN和GAN的压缩面内应力，并导致成分和应力可调的带隙和极化，并最终在x = 0.625处引入ScxGa 1-xN中的铁电功能。
2013-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Carbon Kagome lattice and orbital frustration-induced metal-insulator transition for optoelectronics
基于第一性原理计算，提出了一种由四配位碳原子组成的三维元素碳Kagome晶格（CKL）。尽管在三角环中存在60°键角，被广泛认为是能量上不利的，但发现CKL显示出与C60相当的异常稳定性。该系统使我们能够研究三角形挫折对现实固体的电子性质的影响，它展示了从石墨烯到可见蓝色区域的直接带隙半导体的金属-绝缘体过渡。通过最小化s-p轨道杂化（这是碳的固有性质），不仅带边态变为几乎纯阻挫p态，而且能带结构在性质上不同于任何已知的体元素半导体。例如，光学性质类似于直接带隙半导体GAN和ZnO的光学性质，而有效质量与Si的有效质量相当或更小。
2015-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Surface excitations relaxation in the Kondo insulator Sm$_{1-x}$Gd$_{x}$B$_{6}$
物质的非平凡拓扑态与强电子关联之间的相互作用是凝聚态物理中最引人注目的开放性问题之一。由于实验的挑战，人们越来越希望找到更多的显微技术来补充更传统的实验结果。在本工作中，我们利用低温下Gd $^{3+}$离子的电子自旋共振（ESR）对近藤绝缘体Sm $_{1-x}$ Gd $_{x}$ B $_{6}$进行了局域探测.我们的分析表明，Gd的$^{3+}$ ESR线的形状显示出异常的演变作为温度的函数，其中对于高度稀释的样品（x $\approx$ 0.0002）的Gd $^{3+}$ ESR线的形状从本地化的ESR局部矩字符的变化，扩散类字符。在操纵样品表面与聚焦离子束，我们证明，在结合电阻率测量，Gd $^{3+}$ ESR线形状的局部字符恢复通过增加在样品中的微波的渗透。这为表面或近表面激发对Gd $^{3+}$自旋动力学中的弛豫机制的贡献提供了令人信服的证据。我们的工作带来了新的见解，在ESR的非平凡的表面激发的重要性，开辟新的路线进行理论和实验探索。
2021-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxation Mechanism for Ordered Magnetic Materials
我们已经制定了一个铁氧体和铁磁金属之间的磁运动和晶格耦合的弛豫机制是纯粹基于连续的磁致伸缩参数。这种理论方法与以前的机制的基础上采用离散晶格的自旋-声子相互作用的微观配方。我们的模型解释了第一次的缩放的固有FMR线宽与频率，和1/M的温度依赖性和磁弛豫的各向异性性质的有序磁性材料，其中M是磁化。在不引入可调参数的情况下，我们的模型与重要的有序磁性材料、绝缘体或金属的内禀磁共振线宽的实验测量值在合理的定量上一致。
2009-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of 3D topological insulator: Direct observation of topological surface and its gap opened states
本文报道了用单晶Bi $_{2-x}$ Sb $_x$ Te $_{3-y}$ Se $_y$薄膜外延生长的三维拓扑绝缘体（3D-TI）中拓扑表面狄拉克态（TSDS）的热电特性。两个内在的非平凡的拓扑表面状态，金属TSDS（m-TSDS）和间隙开放的半导体拓扑状态（g-TSDS），被成功地观察到的电输运，和重要的TE参数（电导率（$σ$），热导率（$κ$），和热电（$S$）准确地确定。纯m-TSDS的$S$ =-44 μVK $^{-1}$，这比常规金属的$^{-1}$高一个数量级，对于g-TSDS，该值提高到-212 μVK $^{-1}$。它清楚地表明，半经典玻尔兹曼输运方程（SBTE）的框架内的恒定弛豫时间（$τ$）最常用的常规分析不能有效的3D-TI和强大的能量依赖的弛豫时间$τ(E)$超过玻恩近似是必不可少的作出内在的解释。虽然$σ$在m-TSDS上受到保护，但$κ$受到拓扑表面上的无序的极大影响，从而在拓扑保护的电子传导和声子输运之间产生不同的效果。
2017-03-31 cond-mat.mtrl-sci
GaN / VO2 heteroepitaxial p-n junctions: Band offset and minority carrier dynamics
我们报告的实验实现的p-n异质结的基础上p型GAN，和n型相关氧化物，VO 2。通过在不同温度下的电流-电压和电容-电压测量来评估带偏移。提出了一个基于传统能带弯曲图的能带图来解释从电学测量得到的表观barier高度的演变，它表明VO 2的功函数在经历绝缘体到金属的转变时降低了~0.2 eV，与文献中报道的Kelvin力显微镜测量结果定性一致。频率相关的电容测量允许我们区分miniority载流子效应的界面状态和串联电阻的贡献，并估计在绝缘相的VO 2的少数载流子寿命为几微秒的顺序。氮氧化物基p-n异质结提供了一个新的维度
2013-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical properties of irradiated epitaxial GaN films
研究了微波处理（MWT）对六方晶系GAN薄膜光学性质的影响。为了估计内部的机械应变和薄膜的薄近表面层中的结构完善程度，使用电反射（ER）方法。在第一直接带间跃迁的间隔内测量ER谱。它已被证明，MWT的结果在辐照薄膜的内部机械应变的松弛。此外，在薄的近表面层的辐照膜的结构完整性变得更高。提出了一种机制，包括共振效应和局部加热的薄膜缺陷区域来解释所观察到的效果。
2014-01-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Robust hybridization gap in a Kondo Insulator YbB${}_{12}$ probed by femtosecond optical spectroscopy
在重费米子中，光激发载流子的弛豫动力学被发现受低能间接能隙E $_{g}$控制，该能隙由局域磁矩和导带电子之间的杂化产生。在这里，在原型近藤绝缘体Yb B ${}_{12}$的载流子弛豫动力学研究在大范围的温度和超过三个数量级。我们利用动力学的内在非线性来定量确定微观参数，如电子空穴复合率。提取的值表明，杂交是伴随着从本地化的4f-水平的强电荷转移。结果表明，存在的杂交间隙的顺序E $_{g}$ /k $_{B}\approx200$ K，这是非常强大的电子激发的温度。最后，低于20 K的数据显示，在低能量的电子结构的变化，归因于短程反铁磁相关的本地化水平之间。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conduction of surface electrons in a topological insulator with spatially random magnetization
利用格林函数方法研究了关联无规交换场作用下拓扑绝缘体表面电子的输运性质。这种交换场可能是由于具有相关波动的随机磁化引起的。我们确定的弛豫时间，由于散射的磁化波动和其他结构缺陷。然后，我们计算纵向电荷电导率考虑到由于顶点校正的贡献。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature optically detected magnetic resonance of single spins in GaN
本文报道了氮化镓中两类缺陷的室温光学检测磁共振特征，其中一类具有大正对比度，为集成量子传感提供了有前景的平台。
2023-06-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
A spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)$_{2}$
对单组分分子材料Zn（tmdt）$_{2}$进行了$^{13}$ C核磁共振测量，其中tmdt在准二维莫特绝缘体和超导体中形成类似于所谓的$κ$型分子堆积的排列。对粉末光谱的详细分析揭示了tmdt $π$轨道中的局部自旋磁化率。所得到的位移和弛豫速率揭示了$π$自旋的单重态-三重态激发，表明Zn（tmdt）$_{2}$是自旋带隙的莫特绝缘体，与传统的分子莫特系统相比具有异常大的电子相关性。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spatially resolved femtosecond pump-probe study of topological insulator Bi2Se3
利用空间分辨超快泵浦-探测技术研究了Bi_2Se_3晶体中载流子和声子的动力学行为。在差分反射中观察到明显的振荡，具有两个不同的频率，并归因于相干光学和声学声子，分别。信号的上升时间表明，在这种材料中，热载流子的热化和能量弛豫都是亚ps的。我们发现，热化和弛豫时间随载流子密度的增加而减小。差分反射轮廓的扩展允许我们估计双极载流子扩散系数在每秒500平方厘米的量级上。轮廓的长期缓慢膨胀显示热扩散系数为每秒1.2平方厘米。
2011-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photovoltaic effect for narrow-gap Mott insulators
我们讨论了光伏效应的p-n异质结，其中照明侧是一个掺杂的莫特绝缘体，使用最简单的描述莫特绝缘体内的哈伯德模型。我们发现，这样的设备的内部量子效率，如果我们选择一个适当的窄隙莫特绝缘体，可以显着提高由于碰撞电离引起的光激发的“热”电子/空穴对。也就是说，光激发的电子和/或空穴可以通过在可以比表征其他弛豫过程的时间更短的时间尺度内产生多个电子/空穴对来将其超过Mott-Hubbard间隙的多余能量转换为额外的电能。
2010-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast observation of electron hybridization and in-gap states formation in Kondo insulator SmB6
SmB 6是一种很有希望的拓扑Kondo绝缘体。在这封信中，我们报告超快载波动力学的SmB 6。观察到两个特征温度：T1=100 K和T2= 20 K。T1对应于由太赫兹f波段等离子体激元振荡的突然消失所揭示的f-d杂化间隙的打开。在T1和T2之间，声子瓶颈效应主导光生载流子弛豫过程。在T2以下，我们观察到了带隙内态的形成，这些态受到光注入热电子和瞬态电子温度变化的强烈影响。
2015-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
