Deep-ultraviolet Layered Oxide B2S2O9 with Strong and Robust Second Harmonic Generation
具有超宽带隙和强二次谐波效应的二维层状半导体材料是将非线性光学应用拓展到纳米尺度深紫外波段的关键。不幸的是，这些材料在自然界中很罕见，直到现在才被发现。在这封信中，我们预测B2S2O9（BSO），现有的层状氧化物，可以表现出DUV带隙和强大的SHG效应，与最知名的DUV NLO块。BSO中的强倍频强度来源于极性SO4和BO4四面体的有序排列形成平面结构，并可通过层厚度线性调谐。令人惊讶的是，刚性四面体在应变下的自发旋转可以在BSO中诱导（接近）零的泊松比，这同时导致对大应变的鲁棒SHG效应，与其他已知的2D NLO半导体根本不同。BSO的发现可能为探索二维极限深紫外非线性光学物理及其应用提供了前所未有的机会。
2020-11-21 cond-mat.mes-hall
Redox-controlled epitaxy and magnetism of oxide heterointerfaces: EuO/SrTiO$_3$
我们展示了一种制备铁磁绝缘体一氧化铕薄膜的新途径。关键是金属Eu和作为氧供应者的衬底SrTiO $_3$之间的氧化还原控制的界面反应。该过程允许调整的EuO薄膜的电子，磁性和结构特性。此外，我们将这种技术应用于各种氧化物基板，并证明了氧化还原控制的氧化铕薄膜合成的普遍性和局限性。
2019-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Materials, New Functionalities: Molecular Beam Epitaxy of Ultra-High Conductivity Oxides
本文综述了利用分子束外延（MBE）技术制备超高电导率氧化物薄膜的方法，探讨了其在全氧化物微电子学、自旋电子学及量子技术中的关键应用与发展前景。
2025-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlled Fabrication of Native Ultra-Thin Amorphous Gallium Oxide from 2D Gallium Sulfide for Emerging Electronic Applications
该研究通过氧等离子体可控氧化二维β-GaS，制备约4 nm超薄GaSxOy及完整GaS衬底上的异质结构，并验证其低功耗ReRAM应用潜力。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Theoretical Prediction of Heterogeneous Integration of Dissimilar Semiconductor with Various Ultra-Thin Oxides and 2D Materials
在本文中，我们已经建立了一个数值p-n Si/GaAs异质结模型，使用量子力学隧道理论与各种量子隧道界面材料，包括二维半导体，如六方氮化硼（h-BN）和石墨烯和ALD启用氧化物材料，如HfO 2，Al 2 O3，和SiO2。系统地计算和比较了不同厚度下的隧穿效率和隧穿电流。多物理场模型与上述隧道界面材料一起使用，以分析不同温度条件下的应变变化。考虑到输运性质和热致应变分析，三种氧化物材料中的Al 2 O3和2D材料中的石墨烯是提供最高异质结质量的有利材料选择。总的来说，我们的研究结果提供了可行的路线，以指导选择量子隧穿材料的无数可能的组合，可以通过远程外延和UO方法获得新的异质结构。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pseudo-potential Band Structure Calculation of InSb Ultra-thin Films and its application to assess the n-Metal-Oxide-Semiconductor Transistor Performance
采用经验赝势方法计算了具有$<100>$表面取向的InSb薄膜的能带结构，以评价以InSb为衬底的纳米器件的性能。与简单有效质量近似方法（EMA）的预测相反，计算结果表明，$Γ$谷仍然是最低的传导谷。通过计算得到了InSb薄膜的电子结构和输运参数，如有效质量和最小谷能量等随薄膜厚度的变化关系。计算结果表明，$Γ$谷电子的有效质量随薄膜厚度的减小而增大。我们还提供了一个评估的纳米级InSb薄膜器件使用非平衡格林函数下的有效质量框架中的弹道制度。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall
Ultrafast photoinduced enhancement of nonlinear optical response in 15-atom gold clusters on indium tin oxide conducting film
研究表明，15原子金团簇与氧化铟锡（ITO）导电膜接触后，其三阶非线性光学系数显著增强。开孔和闭孔Z-扫描实验以及非简并泵浦-探测差分传输实验使用中心在395 nm和790 nm处的80 fs激光脉冲在包封在环糊精腔中的金簇上进行。结果表明，与未掺杂的玻璃片相比，团簇的双光子吸收系数提高了一个数量级。非线性光学折射系数的增强约为3倍。在泵浦波长为395 nm和探测波长为790 nm的条件下，光致激发态吸收也有一个数量级的增强。这些结果归因于耦合金簇-ITO系统中的激发态能量转移，与迄今为止在电荷给体-受体复合物和纳米颗粒-共轭聚合物复合物中所看到的增强不同。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
A Nanometer-Thick Oxide Semiconductor Transistor with Ultra-High Drain Current
高驱动电流是用于高速、低功率逻辑应用或高效率、高功率、高速射频（RF）模拟应用的半导体器件中的关键性能参数。在这项工作中，我们展示了在后端线（BEOL）兼容的温度下通过原子层沉积（ALD）生长的In 2 O 3晶体管，具有超过10 A/mm的创纪录的高漏极电流，其性能比所有已知的半导体沟道晶体管好2-3倍。在具有平面结构的所有晶体管中，也实现了4 S/mm的创纪录的高介电常数。结果表明，高载流子密度和高电子速度是ALD In 2 O3晶体管实现高通态性能的重要因素，这主要得益于高质量的氧化物/氧化物界面、类金属的电荷中性能级（CNL）取向以及低态密度（DOS）导致的高能带速度。在室温下进行的霍尔、I-V和分裂C-V实验测量证实，载流子密度高达6-7*10^13 /cm 2，速度约为10^7 cm/s。具有位于导带深处的CNL的超薄氧化物半导体代表了为高性能半导体器件寻找替代沟道材料的有希望的新方向。
2022-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Adsorbate-Mediated Growth of Rare-Earth Oxides on Silicon
在比较研究中，用反应分子束外延法在氯、镓和银钝化的Si（111）上沉积了超薄氧化铈薄膜。这些薄膜的结晶度已被其特征在于由X射线驻波，而氧化态的稀土氧化物（REOx）薄膜和化学界面组合物已被揭示由硬X射线光电子能谱学。使用Cl作为钝化剂导致具有处于3+氧化态的RE金属的高度结晶的REOx膜的外延生长，同时有效地抑制界面处的硅酸盐和氧化硅的形成。相比之下，Ga和Ag的预吸附产量膜的质量较差，在银的情况下，甚至更低的结晶度比没有钝化。进一步的研究表明，Cl-钝化也导致在氧化镧REOx多层膜上的氧化镧薄膜的优异质量，这有利于良好有序的氧化铈的生长。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized Control of Curie Temperature in Perovskite Oxide Film by Capping-layer- induced Octahedral Distortion
随着维数的降低，通常比它们的本体对应物更容易改变超薄膜的性质。应变工程，通常通过选择合适的衬底，已被证明是有效的控制钙钛矿氧化物薄膜的性能。开发新的多功能钙钛矿的新兴替代途径是通过氧八面体结构的改性。在这里，我们报告的控制结构氧八面体旋转超薄钙钛矿SrRuO 3薄膜的沉积的SrTiO 3覆盖层，它可以光刻图案，以实现局部控制。使用扫描Sagnac磁显微镜，我们表明增加居里温度SrRuO 3由于抑制八面体旋转揭示的同步辐射X-射线衍射。这种基于覆盖层的技术可能为开发功能氧化物材料开辟新的可能性。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Emergent ultrafast phenomena in correlated oxides and heterostructures
在时间尺度上研究固体动力学的可能性比内部自由度的热化更快，揭示了在平衡时没有对应物的新的非平衡现象。过渡金属氧化物（TMOs）提供了一个有趣的场所，其中金属$d$ -轨道中电荷之间的相关性产生了大量有趣的电子和热力学性质，涉及自旋，电荷，晶格和轨道顺序。此外，TMO的物理特性可以在原子水平上进行工程设计，从而提供了一个平台来研究电荷激发的本征退相干时间量级的时间尺度上的输运现象。在这里，我们回顾和讨论了三个典型的例子，瞬态新兴的性质，预计将开辟新的研究领域：i）非热磁态的创建自旋轨道莫特绝缘体，ii）可能利用量子路径的运输和收集的电荷激发在TMO为基础的几个单层设备; iii）强各向异性TMO中温度场的瞬态波动行为。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-State Engineering of Single Titanium Adsorbates on Ultrathin Magnesium Oxide
Center for Quantum Nanoscience, Institute for Basic Science (IBS)（量子纳米科学中心，基础科学研究院）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
研究通过扫描隧道显微镜和电子自旋共振技术，揭示了单个钛原子在超薄氧化镁表面的两种自旋态，并通过理论计算解释了自旋态的位依赖性，为表面量子平台的原子级控制提供了新思路。
2025-07-31 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent electron microscopy study of Au thin films on Si (100) with and without native oxide layer as barrier at the interface
用电子显微镜实时观察了沉积在Si（100）表面的金纳米结构的形貌随退火温度的变化。在金薄膜沉积之前，使用与衬底硅的两种类型的界面：（i）没有原生氧化物并且在超清洁重建的Si表面上，以及（ii）具有原生氧化物覆盖的Si表面。在超高真空条件下，用分子束外延方法在重构Si（100）表面上沉积了\approx 2.0 nm厚的Au薄膜，在相对较低的温度下（与在界面处具有自然氧化物的情况相比）形成了四重对称的纳米金硅化物结构。对于该体系，发现82%的纳米结构是纳米矩形状结构，其平均长度为\approx 27 nm，在\approx 700°C下纵横比为1.13。对于沉积在Si（100）表面上的\approx 5.0 nm厚的Au膜，在较高温度（\approx 850° C）下观察到矩形结构的形成。在这些高温下，硅化金的解吸遵循衬底的对称性。在界面处的原生氧化物被认为是像一个障碍的相互扩散现象。使用先进的电子显微镜方法进行结构表征。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall
Mechanical Properties of Ultralow Density Graphene Oxide/Polydimethylsiloxane Foams
低密度、高度多孔的石墨烯/氧化石墨烯（GO）基泡沫在能量吸收应用中显示出高性能，即使在高压缩变形下也是如此。一般来说，泡沫作为能量耗散材料是非常有效的，并且已广泛用于许多领域，例如汽车、航空航天和生物医学工业。在石墨烯基泡沫的情况下，良好的机械性能主要归因于固有的石墨烯和/或GO电子和机械性能。尽管石墨烯/GO基泡沫具有吸引人的物理性质，但它们的结构和热稳定性对于一些应用仍然是一个问题。例如，当它们被放置在流动的溶液中时，它们很容易降解，要么通过它们的层的坍塌，要么仅仅通过结构分解成小块。最近，提出了一种新的和可扩展的合成方法来产生与聚二甲基硅氧烷（PDMS）聚合物链（pGO）互连的低密度3D宏观GO结构。将受控量的PDMS注入冷冻干燥的泡沫中，得到具有改善的机械性能（例如拉伸塑性和韧性）的非常刚性的结构。PDMS润湿氧化石墨烯片，并且充当粘合PDMS和GO片的胶。为了获得增强的机械pGO响应背后的机制的进一步见解，我们进行了完全原子分子动力学（MD）模拟。基于MD结果，我们建立了一个结构模型，可以解释实验观察到的力学行为。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Heat transport in the quantum Rabi model: Universality and ultrastrong coupling effects
本文研究量子 Rabi 模型中的热输运，揭示线性电导在类 Kondo 温度以下的普适性，并分析超强耦合下相干与非相干热传递机制及其与自旋-玻色子模型的异同。
2024-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced spin injection in molecularly functionalized graphene via ultra-thin oxide barriers
实用自旋电子器件的实现依赖于产生和检测纯自旋电流的能力。在基于石墨烯的自旋阀中，这通常是通过隧道势垒从铁磁接触注入自旋极化电子来实现的，其中Al 2 O3和MgO最广泛地用作势垒材料。然而，使这些势垒足够薄的要求通常导致针孔和低接触电阻，这又导致低自旋注入效率，由于所谓的电阻失配问题，在室温下通常为5%。在这里，我们展示了一种替代方法来制造超薄隧道势垒接触石墨烯。我们表明，激光辅助化学功能化的石墨烯与sp3-键合的苯基基团有效地提供了一个种子层的生长Al 2 O3薄膜，确保顺利，高品质的隧道势垒和增强的自旋注入效率。重要的是，功能化对石墨烯通道本身中自旋输运的影响相对较弱，因此增强的自旋注入占主导地位，并导致自旋信号的数量级增加。此外，使用聚焦激光束和光刻技术的功能化的空间控制原则上可以用于将功能化限制为仅接触区域，进一步减少对石墨烯通道的影响。我们的研究结果开辟了一条新的路线，以规避基于石墨烯的自旋电子器件的电阻失配问题的基础上容易获得和高度稳定的Al 2 O3，并促进其实际应用的发展向前迈进了一步。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
