All-in-all-out magnetic domain wall conduction in pyrochlore iridate heterointerface
烧绿石氧化物具有“全进全出”的自旋有序性，作为新兴态的丰富基础，引起了人们日益浓厚的兴趣。这种有序有两种不同类型的磁畴（全入-全出或全出-全入）与破缺的时间反转对称性，和一个非平凡的金属表面状态已被理论证明出现在其域壁。在这里，我们报告在两个烧绿石铱酸盐的异质界面处形成的单个全进全出/全出全进磁畴壁处观察到这种金属传导。通过利用它们与不同镧系离子的不同磁响应，畴壁可控地插入在异质界面处，表面状态被检测为具有铁电滞后的异常导电增强。我们的建立为进一步调查和操纵这种新型的地面运输铺平了道路。
2016-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Impurity Band Conduction in Si-doped \b{eta}-Ga2O3 Films
结合温度相关电阻率和霍尔效应测量，研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的Si掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的施主态能量。高磁场霍尔效应测量（H = +/-90 kOe）显示T < 150 K的非线性霍尔电阻，揭示了双带传导。进一步的分析表明，在这两个频带产生施主态能量的~ 33.7和~ 45.6 meV的载流子冻结出的特性。前者与Si在\b{eta} -Ga 2 O 3中的施主能一致，而后者表明可能与DX中心相关的残余施主态。这项研究提供了一个关键的洞察杂质带传导和缺陷的能量状态在\b{eta} -Ga 2 O 3使用高场磁输运测量。
2020-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic heat conduction of coherently transported phonons in InGaO3(ZnO)m single crystal films with superlattice structures
超晶格为研究低频声子的相干输运提供了一个很好的平台，这是掌握热传导操纵的主要问题。研究表明，超晶格热导率的主要特征可以根据超晶格周期在类波和类粒子声子性质之间进行调节。然而，声子相干长度和声子平均自由程从Umklapp过程中没有被定义在一个超晶格系统中，和过渡到类波和类粒子的行为是不清楚的日期，尽管广泛的研究工作。在这项研究中，我们使用的InGaO3（ZnO）m（m =整数）单晶薄膜的超晶格结构的声子相干长度以及Umklapp平均自由程在一个系统中的实验特征。根据计算结果，超晶格中的热传导性质可以根据声子相干长度与超晶格周期的比值以三种不同的方式变化。我们还讨论了声子特征长度在超晶格热传导中的作用及其各向异性。
2021-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Optically Modulated Conduction in Chromophore-Functionalized Single-Wall Carbon Nanotubes
我们展示了一种光学活性纳米管杂化材料，通过功能化单壁纳米管与偶氮基生色团。在UV照射下，共轭发色团经历顺-反异构化，导致纳米管附近的电荷重新分布。这种电荷重新分布改变了局部静电环境，使阈值电压偏移并增加了纳米管晶体管的导电性。对于~1-2%的覆盖率，我们测量到高达1.2 V的阈值电压的偏移。此外，电导变化在长时间内是可逆的和可重复的，这表明发色团官能化的纳米管对于集成的纳米光电探测器是有用的。
2007-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Surface phonons limit heat conduction in thin films
了解薄膜中的微观热传导对于先进电子学的纳米/微米传热和热管理具有重要意义。由于薄膜的厚度与声子波长相当或比声子波长更短，声子色散关系和输运性质被显著调制，这应该被考虑用于薄膜中的热传导。虽然已经考虑了声子限制和耗尽效应，但应该强调的是，由于高的表面积与体积比，表面局域声子（表面声子）对热传导的影响可能不可忽略。然而，到目前为止，表面声子在热传导中的作用很少受到关注。在目前的工作中，我们进行了非谐晶格动力学计算的表面声子方面的厚度和温度的依赖关系的硅薄膜与亚10 nm厚度的面内热导率的调查。通过系统分析表面声子的影响，我们发现局域在薄膜中的表面声子和内部声子之间的非谐耦合显著抑制了薄膜中的整体面内热传导。我们还发现，特定的低频表面声子显着有助于表面-内部声子散射和热传导抑制。我们的研究结果是有益的电子和声子器件的热管理，并可能导致表面声子工程的热导率控制。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fractional composition of large crystallite grains: a unique microstructural parameter to explain conduction behavior in single phase undoped microcrystalline silicon
我们研究了宽温度范围（15 - 450 K）内等离子体沉积的单相未掺杂微晶硅薄膜的宽微结构范围的暗电导率，以确定可能的输运机制以及薄膜微结构与电输运行为之间的相互关系。在具有不同微观结构的薄膜中看到的不同的导电行为解释的上下文中的基本传输机制和微观结构特征，高于和低于室温下的测量。我们的微观结构的研究表明，不同范围的组成大微晶晶粒（FCL）的微晶硅膜的体积分数的百分比对应于特征不同的和特定的微观结构，而不管沉积条件和厚度。我们的电输运研究表明，每种类型的微晶硅材料具有不同的Fcl范围显示出不同的电输运行为。
2007-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Sign reversal of magnetoresistance and p to n transition in Ni doped ZnO thin film
研究了脉冲激光沉积Ni_（0.07）Zn_（0.93）O薄膜在宽温度范围内的磁电阻和非线性霍尔效应。利用局域磁矩和两带传导过程分别模拟了高、低温下磁电阻的正、负贡献。霍尔电阻的非线性也与双沟道导电模型吻合得很好。已经发现T $\gte 50 K$的负霍尔电压，这意味着主要由电子主导的导电，而T小于50 K的正霍尔电压显示在该材料中空穴主导的导电。磁电阻的符号从负到正的交叉揭示了电荷载流子的自旋极化，从而揭示了Ni掺杂ZnO薄膜用于自旋电子学应用的适用性。
2017-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Conduction mechanisms of epitaxial EuTiO3 thin films
为了研究漏电流密度与电场特性的关系，采用脉冲激光沉积法在（001）SrTiO 3衬底上外延生长EuTiO 3薄膜，并在还原气氛中进行后退火。研究发现，导电机制与温度和电压极性密切相关。据确定，从50至150 K的主导传导机制是负偏压和正偏压下的空间电荷限制电流。从200到300 K，导电机制显示肖特基发射和Fowler-Nordheim隧穿行为的负和正偏压，分别。研究表明，Eu ~（3+）是EuTiO_3薄膜的漏电流源之一。
2012-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single electron tunneling as a possible conduction mechanism in diamond like carbon film
在类金刚石薄膜中观察到非线性的电流电压特性，在某些情况下还观察到台阶状特性。我们认为，传输机制是隧道之间的导电纳米粒子的薄膜和观察到的台阶状结构是库仑阻塞的表现在这些薄膜中首次发现。我们指出，在其它碳结构中观察到的类似的电流-电压特性的起源也可能是库仑阻塞现象。
2008-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low temperature conduction behavior in highly crystallized undoped microcrystalline silicon thin films
研究了低温（300-15 K）下暗电导率的温度依赖性，并对表征良好的单相非掺杂微晶硅样品的宽微结构范围进行了研究。我们的研究揭示了两种不同的温度依赖性的薄膜具有不同的微观结构。暗电导率的T^（-0.5）依赖性支持相邻导电晶体之间的载流子隧穿，类似于为金属-绝缘体复合系统提出的双折射跳跃模型，在具有紧密堆积的大柱状晶粒和可忽略的密度赤字的完全结晶的微晶硅膜中观察到。在微晶硅薄膜中观察到暗电导率的T^（-0.25）依赖性，其支持在带隙中具有指数尾态分布的可变射程跳跃模型，所述微晶硅薄膜大多具有小晶粒、低聚集度和相对较高的密度亏损。微结构属性和电导率行为之间的相关性进行了讨论，通过分析的跳跃参数和材料特性的物理可解释性，通过应用不同的传输模型。
2007-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Soft modes of collective domain-wall vibrations in epitaxial ferroelectric thin films
计算了外延薄膜中铁弹畴壁从平衡位置位移时的机械回复力，并讨论了它们的各种协同平移振荡模式。对于波矢量对应于第一布里渊区的中心和边界的畴壁超晶格的振动，挑选出的软模式是由最小幅度的回复力区分。结果表明，在多畴铁电薄膜中，壁振动的软模对薄膜介电常数的贡献非常大。
2000-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall conductivity in semiconducting hexagonal ferroelectric TbMnO$_3$ thin films
虽然在BiFeO $_3$薄膜、Pb（Zr，Ti）O $_3$薄膜和六方晶系稀土锰氧化物单晶中发现了铁电畴界的增强导电性，但畴壁导电性的机理仍有争议。使用导电原子力显微镜，我们观察到增强的电导在半导体六方晶系铁电TbMnO $_3$薄膜的结构和极化方向强烈约束沿c轴的电中性畴壁。这一结果表明，在铁电稀土锰氧化物的畴壁电导率不限于带电畴壁。我们发现，所观察到的TbMnO $_3$膜的导电性是由一个单一的导电机制，即，背靠背肖特基二极管模型调整的隔离缺陷。
2015-07-17 cond-mat.mtrl-sci
MoS2 thin-film transistors spin-states, of conduction electrons and vacancies, distinguished by operando electron spin resonance
过渡金属二硫属化物MoS 2是一种二维材料，由于其晶体结构所带来的丰富功能，在下一代应用中备受关注。许多实验和理论工作都集中在自旋-轨道相互作用上，它耦合了谷和自旋自由度，使自旋态可以电控制。然而，载流子和空位的自旋态还没有直接从微观角度阐明。利用电子自旋共振（ESR）谱研究了薄膜双电层晶体的自旋态。我们观察到了导电电子和空位的明显不同的ESR信号，并从信号和理论计算中区分了相应的自旋态，评估了栅电压依赖性、自旋磁化率和g因子温度依赖性。该分析深入了解了MoS 2的磁性，并清楚地表明了与石墨烯相比更低的电荷迁移率，这将有助于改善器件特性和新的应用。
2020-06-14 cond-mat.mtrl-sci
The Role of Thermalizing and Non-thermalizing Walls in Phonon Heat Conduction along Thin Films
声子边界散射通常使用Fuchs-Sondheimer理论来处理，该理论假设声子被热化到边界处的局部温度。然而，这种热化过程是否真的发生及其对热输运的影响仍然不清楚。在这里，我们研究沿薄膜与热化和非热化壁的热输运通过求解光谱玻尔兹曼输运方程（BTE）的稳态和瞬态输运。我们发现，在稳态下，热输运是由Fuchs-Sondheimer理论，是不敏感的边界是否热化或不。相反，在瞬态条件下，热化壁和非热化壁的热衰减速率显著不同。我们还表明，瞬态运输，热化边界条件是非物理的，由于违反边界处的热流守恒。我们的研究结果提供了深入了解边界散射过程中的热声子在一个范围内的加热长度尺度是有用的解释热测量纳米结构。
2015-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Determination of localized conduction band-tail states distribution in single phase undoped microcrystalline silicon
我们报告的光输运特性的微观结构以及表征等离子体沉积高度结晶化的微晶硅薄膜。稳态光电导的测量上广泛的微结构变化的单相未掺杂的微晶硅薄膜作为温度和光强度的函数。从不同温度下的光电导光强度指数值计算了一系列准费米能的带尾参数（kTc）。利用kTc值估算了微晶硅导带边缘附近的局域尾态分布。我们的研究表明，具有不同的微结构属性的微晶硅薄膜表现出不同的光输运行为，这是与材料的态密度图的不同功能。
2007-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Structures, optical properties, and electrical transport processes of SnO$_2$ films with oxygen deficiencies
系统研究了不同氧分压下射频溅射法制备的SnO $_2$薄膜的结构、光学和电学输运性质。研究发现，SnO $_2$薄膜的择优生长取向与沉积过程中的氧分压密切相关，这为调节SnO $_2$薄膜的表面织构提供了一种有效的方法。所有的薄膜在可见光范围内表现出相对高的透明度，并且透射率和光学带隙都随着氧分压的增加而增加。测量了从380 K到液氦温度下电阻率的温度依赖性。在高于$\sim 80$ K的温度下，除了最近邻跃迁过程外，与氧空位的两个施主能级（$\sim 30$和$\sim 100$ meV）有关的热激活过程也是电荷输运性质的主要原因.在低于$\sim 80$ K时，Mott变程跳跃导电过程在较高温度下控制电荷输运性质，而Efros-Shklovskii变程跳跃导电过程在较低温度下控制电荷输运性质。从Mott型到Efros-Shklovskii型的可变范围跳跃导电过程中观察到的几个到几十开尔文的所有的SnO $_2$膜的明显的交叉。
2013-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Dynamics of Domain Wall Propagation in Epitaxial Ferroelectric Thin Films
研究了外延Pb（Zr，Ti）O3薄膜在宽温度范围（3 - 300 K）内的铁电畴壁扩展。我们测量了不同电场下的畴壁速度，发现畴壁速度与电场有很强的非线性关系，特别是在低温下。我们发现，作为表面生长的问题之一，我们的畴壁速度数据从铁电外延薄膜可以分为蠕变，脱钉，和流动的制度，由于无序和弹性之间的竞争。速度和动力学指数的测量值表明，在外延薄膜的铁电畴壁是分形和钉扎由无序诱导的局域场。
2009-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall conduction in multiaxial ferroelectrics
本文分析了多轴铁电半导体中由条形畴和柱形畴组成的畴壁结构的电导。畴大小，壁倾斜和曲率，对电荷积累的影响，分析了使用Landau-GinsburgDevonshire（LGD）极化理论结合泊松方程的电荷分布。在本分析中，包括经典的铁电参数，包括膨胀系数在2-4-6朗道势和梯度项，以及挠曲电耦合，非均匀弹性应变和电致伸缩。的电离施主，自由电子和空穴的空间分布被发现自洽使用各自的态密度的有效质量近似。揭示了薄条纹畴和圆柱形纳米畴的电子和施主积累/耗尽的邻近效应和尺寸效应。与较厚的畴条和较厚的圆柱形畴相反，其中载流子积累（以及静态电导率）仅在畴壁处急剧增加，半径小于5-10相关长度的小纳米畴似乎在整个横截面上导电。这种导电纳米通道的影响可能是有前途的纳米电子学。
2011-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Microwave screening by conduction currents in thin magnetic films: application in stripline broadband FMR
利用微带换能器研究了双层导电磁性膜中的铁磁共振。结果表明，通过有限厚度引起的双层膜中涡流的不均匀性增强，可以实现自旋驻波的激发或抑制。这种效应在厚度低于磁趋肤深度的薄膜中是可以观察到的，并且可以用于研究异质结构中的自旋驻波模式。
2009-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Domain wall magnetism in thin films of orthorhombic manganites
斜方晶系TbMnO 3以及其它斜方晶系锰氧化物的薄膜在立方SrTiO 3衬底上外延生长，显示出在体（反铁磁）对应物中不存在的感应磁矩。在这里，我们表明，有一个明确的相关性之间的域微结构和感应磁矩在TbMnO 3薄膜SrTiO 3。此外，磁化强度与膜厚度的明显依赖性与磁畴磁性不一致，并且表明磁畴壁而不是磁畴是净磁矩的来源。由于畴壁的取向可以通过膜-衬底关系来设计，并且其密度可以随着膜厚度来调整，因此这些结果代表了基于畴壁功能的器件设计向前迈出的重要一步。
2014-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Determination of conduction and valence band electronic structure of LaTiOxNy thin film
氮取代到几种氧化物材料的氧位点导致带隙减小到可见光能量范围，这使得这些氮氧化物半导体成为有效的太阳能水分解的潜在光催化剂。氮氧化物通常显示出与原始氧化物材料不同的晶体结构。由于带隙与化学组成和晶体结构都相关，因此区分由氮取代引起的电子结构的哪些改变与组成和/或结构效应相关并不是微不足道的。在这里，X-射线发射和吸收光谱是用来调查的正交钙钛矿LaTiOxNy薄膜的电子结构相比，具有类似的正交结构和阳离子氧化态的原始氧化物LaTiOx的膜。实验和理论表明，由于氮的掺入，价带最大值的能量的预期上移降低了带隙。但这项研究也表明，通常被认为几乎不受氮取代影响的导带最小值在能量上发生了显著的下移。为了合理设计氮氧化物光催化剂，必须考虑到观察到的未占据和占据电子态的变化，以证明由氮掺入引起的总带隙变窄。
2019-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Variable-range-hopping conduction processes in oxygen deficient polycrystalline ZnO films
我们采用射频溅射沉积法制备了贫氧多晶ZnO薄膜。为了系统地研究这些样品中的电荷传输机制，在从300 K到液氦温度的宽温度范围内测量了电介电常数。我们发现，低于约100 K，可变范围跳跃（VRH）导电过程支配的电荷输运性质。特别地，Mott VRH传导过程在较高温度下占主导地位，而在较低温度下交叉到Efros-Shklovskii（ES）VRH传导过程。交叉发生在温度高达几十开氏度。此外，电阻率的温度行为在整个VRH导电制度从莫特型ES型过程中可以很好地描述了一个普遍的标度律。
2017-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Impurity band conduction in group-IV ferromagnetic semiconductor Ge1-xFex with nanoscale fluctuations in Fe concentration
研究了IV族铁磁半导体Ge_（1-x）Fe_x薄膜（Fe浓度x = 2.3 - 14%）在掺硼和不掺硼情况下的载流子输运和磁性，测量了它们的输运特性、电阻率、空穴浓度、迁移率的温度依赖性以及反常霍尔电导率与电导率的关系。在相对较低的x（= 2.3%）下，未掺杂Ge 1-xFex薄膜中的输运主要由Fe杂质带中的富Fe跳跃点之间的空穴跳跃决定，而B掺杂Ge 1-xFex薄膜中的输运主要由简并贫Fe区中的价带中的空穴跳跃决定.随着x的增加（x = 2.3 - 14%），在未掺杂和B掺杂的Ge 1-xFex膜的传输是由空穴跳跃之间的杂质带富Fe跳跃网站为主。采用磁圆二色性、磁化强度和反常霍尔电阻等方法研究了Ge_（1-x）Fe_x薄膜的磁性能，发现B掺杂对Ge_（1-x）Fe_x薄膜的磁性能没有影响。我们给出了未掺杂和B掺杂的Ge_（1-x）Fe_x薄膜的能带分布模型，它可以解释Ge_（1-x）Fe_x薄膜的输运和磁性。
2018-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz Electrodynamics of $180^\circ$ Domain Walls in Thin Ferroelectric Films
本文研究了纳米薄衬底沉积铁电薄膜和超晶格中$180^\circ$畴壁周期结构的振荡动力学。我们计算了这种结构的动态介电常数，并揭示了一个集体共振模式，这在典型的铁电化合物，PbTiO 3/SrTiO 3，位于子和低太赫兹频率范围内的0.3- 3 THz。我们提出了反射吸收光谱实验来观察这种模式。
2015-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Effect of dipolar interactions for domain wall dynamics in magnetic thin films
采用自旋为1的随机场伊辛模型数值模拟，研究了长程偶极力对磁性薄膜中畴壁动力学和形貌的影响。通过研究作为对准静态外部驱动的响应而产生的畴壁运动的雪崩的尺寸分布，我们观察到从由短程相互作用主导的情况到另一个普适性类的交叉，其中长程偶极力变得重要。这种交叉伴随着畴壁形态从粗糙壁到具有锯齿形结构的壁的变化。
2009-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Proton and Oxygen Ion Conductivity in Epitaxial Ba2In2O5 Thin Films
固体氧化物氧离子和质子导体是用于可再生能量转换装置如固体氧化物燃料电池的一类非常重要的材料。Ba_2In_2O_5（BIO）在干燥和潮湿环境中分别表现出氧离子和质子导电性。在干燥环境中，BIO的brownmillerite晶体结构表现出有序的氧离子亚晶格，这被推测导致各向异性的氧离子导电。然而，BIO的水合结构类似于钙钛矿，并且其中的质子被预测为有序的层。为了补充最近报道的BIO中潜在的各向异性导电性能的重要理论和实验努力，我们在这里测量质子和氧离子沿不同晶体方向的电导率。使用具有不同晶体取向的外延薄膜，两个载流子的电荷输运被示出为各向异性的。氧离子导电的各向异性确实可以通过在brownmillerite BIO中的氧亚晶格的层状结构来解释。然而，各向异性的质子传导，进一步支持所建议的材料中的质子缺陷的顺序。由于BIO中的质子有序，沿着不同晶体学方向的质子传导差异与沿着质子有序不存在但质子通过链状或层状结构找到优先传导途径的材料中的不同晶体学方向观察到的质子传导差异具有相似的程度。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Helicity-dependent all-optical domain wall motion in ferromagnetic thin films
利用时间分辨磁光法拉第成像技术研究了飞秒和皮秒激光脉冲在Co/Pt薄膜中引起的畴壁位移。我们证明了多脉冲螺旋度相关的激光诱导的磁畴壁运动在全光开关Co/Pt多层膜与低于开关阈值的激光能量。每2 ps脉冲的畴壁位移约为2nm。通过分别研究线偏振和圆偏振的影响，我们发现激光诱导畴壁运动是钉扎、温度梯度和螺旋度效应之间复杂相互作用的结果。然后，我们探讨了作用于畴壁的螺旋度效应的微观起源。这些实验结果加深了对超薄铁磁薄膜全光开关机理的理解。
2017-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Large domain wall resistance in self-organised manganite film
铁磁金属锰氧化物中的磁畴壁的电阻可以通过图案化纳米收缩而提高到10-12欧姆·米2 [J. Appl. Phys. 89，6955（2001）]。我们表现出同样大的增强相分离的La0.60Ca0.40MnO3锰氧化物薄膜，而不求助于nanopatterning。畴壁测量电流垂直于平面（CPP）的几何形状之间的铁磁金属La0.70Ca0.30MnO3电极图案像磁性隧道结。
2006-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic microscopy of topologically protected homochiral domain walls in an ultrathin perpendicularly magnetized Co film
下一代固态存储器件的概念是基于电流驱动的畴壁传播，其中畴壁速度决定器件性能。结果表明，畴壁的运动速度和运动方向受畴壁的性质及其手征性的控制。这种手性是由于铁磁体和重金属之间的界面处缺乏反转对称性而产生的效应，导致可以控制磁畴壁的形状和手性的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在这里，我们提出了直接成像的域壁在Pt/Co/AlO $_x$膜使用洛伦兹透射电子显微镜，证明存在的同手性，从而拓扑保护，Néel墙。这样的畴壁是用于密集数据存储的良好候选者，使位大小下降到接近畴壁宽度的极限。
2015-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Local conductivity and the role of vacancies around twin walls of (001)-BiFeO3 thin films
在SrRuO 3缓冲的（001）取向SrTiO 3衬底上外延生长的BiFeO 3薄膜显示出正交的孪晶畴束，每个孪晶畴束包含平行的周期性的71 °畴壁。少量的109 °畴壁也存在于两个相邻束之间的边界处。由于薄膜和AFM针尖之间的肖特基势垒的选择性降低，所有生长的孪壁在局部探针测量期间相对于畴显示出增强的导电性（参见S. Farokhipoor和B. Noheda，Phys. Rev. Lett. 107，127601（2011））。在本文中，我们进一步讨论这些结果，并说明为什么其他传导机制被丢弃。此外，我们显示了至关重要的作用，氧空位在确定的量在墙壁上的传导。这促使我们提出，氧空位迁移到墙壁局部降低肖特基势垒。然后，这种机制在非铁弹畴壁中效率较低，在非铁弹畴壁中，人们预期壁周围没有应变梯度，因此（假设壁不带电）没有用于积累缺陷的驱动力。
2011-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Control of Domain Walls in a Ferrite Garnet Film
在（210）晶向外延铁氧体石榴石薄膜中观察到电场引起的磁畴边界位移效应。这种效应对于电场（壁位移的方向随着电压的极性而改变）是奇数的，而对于畴内的磁化强度是偶数的。提出了非均匀磁电相互作用可能是产生这种效应的机制。
2008-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of long range magnetic ordering and electrical conduction in Y$_{1.7}$Bi$_{0.3}$Ir$_2$O$_7$ thin film
发现脉冲激光沉积法制备的YPDMATHABMM Bi $_{0.3}$ Ir $_2$ O $_7$ /YSZ（100）薄膜中没有长程磁有序，导电受到抑制。在T ~* ~ 168 K以下，磁化率的倒数X ~（-1）（T）从传统的Curie-Weiss行为急剧下降，表明存在非均匀的铁磁类Griffiths相。的运输和磁性解释的基础上共存的混合氧化态的Ir，（即Ir 4+和Ir 3+）导致非磁性缺陷和减少t2 g态密度在费米能级。
2019-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic and extrinsic conduction contributions at nominally neutral domain walls in hexagonal manganites
利用导电和静电原子力显微镜（cAFM和EFM）研究了六方锰氧化物中中性畴壁的导电行为。EFM测量揭示了移动载流子的倾向，积累在名义上中性的域壁ErMnO 3，这是证实了cAFM扫描显示局部增强的直流电导。我们的研究结果解释的基础上建立的偏析焓配置文件的氧空位和magnitials，提供了一个微观模型，以前，似乎断开的观察范围从绝缘到导电畴壁行为。此外，我们观察到不同的名义上中性的墙壁，我们归因于偏离理想的电荷中性结构内的散装之间的电导的变化，导致外在和内在的贡献的叠加。我们的研究澄清了复杂的运输性能在名义上中性畴壁的六方锰氧化物，并建立了新的可能性，调整其电子响应的基础上氧化条件，打开大门的畴壁传感器技术。
2020-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Impedance spectroscopy and conduction mechanism of a BiFe$_{0.95}$Mn$_{0.05}$O$_3$ thin film
研究了多铁性BiFe $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$ O $_3$外延薄膜的介电响应和导电机制。从热激活界面（0.37 eV）和大部分的膜上的介电响应的贡献进行了观察，通过实验结果和等效电路模型之间的比较。低频界面弛豫签名强烈建议麦克斯韦-瓦格纳空间电荷的起源。从该模型推导出的交流电导率遵循幂律频率依赖性，这表明极化跳跃机制，而低频极限与直流导电机制完全一致。的电流-电压特性确实与肖特基-西蒙斯界面有限的运输与活化能为0.36 eV，接近从阻抗分析中提取的一个。这种静电景观和介电行为的分析可能有助于进一步理解的BiFeO $_3$系统中的异常光致性能。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistance minimum and electrical conduction mechanism in polycrystalline CoFeB thin films
分析了不同厚度的多晶铁磁CoFeB薄膜在不同电散射过程下的温度电阻$R$（$T$）。在低于$\simeq$ 29 K的温度下，我们观察到$R$（$T$）曲线中的电阻极小值，这可以解释为颗粒系统中的颗粒间库仑相互作用的效应。结构和库仑相互作用相关的散射过程的贡献更多的薄膜厚度的减少，这意味着无序和粒度的作用。虽然与这两个过程相比，磁性对电阻的贡献最小，但它是唯一的厚度无关过程。相反，在无序非晶薄膜中，负电阻系数可以用电子相互作用效应来解释。
2015-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Criterion for transformation of transverse domain wall to vortex or antivortex wall in soft magnetic thin-film nanostripes
我们报告的标准动态转变的内部结构的运动畴壁（DW）在软磁薄膜纳米带以上的沃克阈值场，Hw。为了实现从横壁（TW）到涡旋壁（VW）或反涡旋壁（AVW）的转变过程，TW型DW的边缘孤子芯必须沿横向（宽度）向内移动，使其充分增长到稳定涡旋（或反涡旋）芯区面外磁化强度的半高宽。在完成的涡旋（antivortex）核心的成核，VW（AVW）是稳定的，然后其核心伴随着一个给定的纳米带的势阱（山）中的回旋运动。超过DW速度击穿起始场Hw的场强不是DW发生动态变化的充分条件，而是必要条件。
2008-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Probing Topological Surface States and Conduction via Extended Defects in (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ Films
University of Michigan（密歇根大学）；University of Illinois（伊利诺伊大学）；Kirklareli University（克尔克拉雷利大学）；Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
研究通过分析 (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ 薄膜中孪生边界对拓扑绝缘体导电性的影响，揭示其在电子器件中的应用潜力。
2025-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conduction of silicon oxide containing silicon quantum dots
在室温下对电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积（ECR-PECVD）制备的富硅氧化硅薄膜进行了电流-电压测量，并在750 - 1000 $ ^\circ$ C下进行了退火。随着退火温度的升高，镶嵌在薄膜中的硅量子点之间的氧化层厚度增加。这导致电流密度随着退火温度的升高而降低。假设Fowler-Nordheim隧穿机制在大电场中，我们得到一个有效的势垒高度$ϕ_{eff}$的$\sim$ 0.7 $\pm$ 0.1 eV的电子隧穿通过硅量子点之间的氧化物层。Frenkel-Poole效应也可以用来充分解释薄膜在大电场影响下的导电性。我们认为，在室温下，硅量子点可以被视为陷阱，捕获和发射电子的隧道。
2006-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Electric field modulation of thermopower for transparent amorphous oxide thin film transistors
为了阐明透明非晶氧化物半导体（TAOS）InGaZnO 4和In 2 MgO 4导带底附近的电子态密度（DOS），我们制备了基于TAOS的透明薄膜晶体管（TTFT），并测量了它们的热功率（S）与栅电压的关系。基于TAOS的TTFT表现出不寻常的S行为。|S| -值突然增加，但随后随着Vg增加而逐渐减小，清楚地表明反抛物线形DOS与导带底部周围的原始抛物线形DOS杂化。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Lateral piezoelectric response across ferroelectric domain walls in thin films
在纯c轴取向的PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_3$铁电薄膜中，在180°畴壁位置观察到横向压电响应力显微镜信号，在此位置，面外取向的极化被反转。使用电力显微镜测量，我们排除静电效应作为这个信号的起源。此外，我们的机械模拟的尖端/悬臂梁系统表明，小倾斜的表面在域壁下面的尖端不能令人满意地解释所观察到的信号。因此，我们属性在畴壁的横向压电响应，其横向运动（剪切）下施加的电场。从简单的弹性考虑和单位晶胞的体积守恒，我们将预期在其他铁电材料中更普遍地类似的横向信号，并且对于所有类型的畴壁，其中极化的面外分量通过畴壁反转。我们表明，在BiFeO $_3$薄膜，与180，109和71°畴壁，这确实是这种情况。
2010-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Current-induced metallic behavior in Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ thin films: competition between Joule heating and nonlinear conduction mechanism
采用脉冲激光沉积技术在（100）-SrTiO 3和（100）-LaAlO 3衬底上制备了具有电荷/轨道有序特性和巨磁电阻效应的Pr_（0.5）Ca_（0.5）MnO_3薄膜。研究了温度和磁场对薄膜电流感生金属行为的影响。计算的基础上的整个基板的热传递模型，我们的电阻率测量揭示了焦耳加热的电荷输运在一定范围内的温度和磁场的影响。我们的研究结果还表明，非线性传导，这不能解释均匀焦耳加热的薄膜，观察时，材料是电阻较低（10-2 W.cm）。这种行为的起源解释与相分离机制和长程电荷有序状态的变化的局部热不稳定性的基础上的模型。
2004-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field dependence of Raman-active modes in single-wall carbon nanotube thin films
本文报道了透明导电单壁碳纳米管（SWNT）薄膜的电学拉曼光谱测量。施加外部电场导致D和G模式的下移以及它们的强度的降低。径向呼吸模式的强度增加电场在金属单壁碳纳米管，而减少在半导体单壁碳纳米管。一个模型解释的现象，在直接和间接（焦耳加热）的影响领域的建议。我们的工作排除了消除大量的金属单壁碳纳米管在薄膜晶体管使用高场脉冲。我们的研究结果支持存在的Kohn异常的拉曼活性光学分支的金属石墨材料[物理。93（2004）185503]。
2006-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Domain imaging and domain wall propagation in (Ga,Mn)As thin films with tensile strain
我们进行了空间分辨极性磁光克尔效应显微镜测量生长和退火的Ga 0.95 Mn 0.05 As薄膜与拉伸应变。我们发现，薄膜表现出非常强的垂直磁各向异性，这是增加退火。在磁反转过程中，畴壁在低温下沿表面波纹方向传播，退火样品沿[110]方向传播。这表明反转期间的磁畴图案由磁晶各向异性和沿着表面波纹的钉扎位点分布的组合决定，该分布可以通过退火改变。这些机制可能导致一个有效的方法来控制畴壁的扩展。
2007-05-03 cond-mat.mtrl-sci
180 degree Ferroelectric Stripe Nanodomains in BiFeO3 Thin Films
越来越多的证据表明，铁性材料中的畴壁可以具有块体材料中不存在的新特性。例如，铁电-反铁磁BiFeO 3中的180畴壁特别有趣，因为它们被预测具有一系列有趣的行为，包括电子传导和增强的磁化。然而，迄今为止，这种结构域结构的有序阵列尚未报道。在这里，我们报告的观察180条纹纳米畴在（110）取向的BiFeO 3薄膜生长在正交晶系的GdScO 3（010）O衬底，和它们的影响交换耦合到金属铁磁体。在厚度小于32 nm的薄膜中观察到具有{112 }畴壁的纳米级铁电180条纹畴，以补偿大的去极化场。随着薄膜厚度的增加，我们观察到一个域结构的交叉，从去极化场驱动的180条纳米畴的71域的弹性能确定。有趣的是，发现这180个畴壁（由于缺乏与这些壁的能量相关的强各向异性，它们通常是圆柱形或曲折的）是高度有序的。Co0.9Fe0.1/BiFeO 3异质结的进一步研究揭示了交换偏置和交换增强的异质结的基础上BiFeO 3与180域壁和交换偏置的基础上BiFeO 3与71域壁的异质结的情况下，这表明180域壁可能是钉扎的未补偿的自旋，引起交换偏置的可能来源。这进一步证实了X射线圆磁二色性研究，这表明，主要是180畴壁的膜具有较大的磁化强度比那些主要是71畴壁。我们的研究结果可能是有用的提取畴壁的结构和探索畴壁功能在BiFeO 3。
2015-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic thickness determination of thin graphite films formed on SiC from quantized oscillation in reflectivity of low-energy electrons
利用低能电子显微镜（LEEM）测量了石墨化SiC（0001）对低能电子的反射率。反射率显示出明显的量子化振荡作为电子能量和石墨厚度的函数。薄石墨膜中的传导带形成离散的能级，其波矢垂直于表面。入射电子与这些量子化导带态的共振增强了电子通过薄膜传输到SiC衬底中，导致反射率下降。利用紧束缚和第一性原理计算很好地解释了倾角位置。石墨厚度分布可以从LEEM反射率测量显微镜确定。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of magnetic field and ferromagnetic film thickness on domain pattern transfer in multiferroic heterostructures
BaTiO $_3$中的畴通过逆磁致伸缩效应诱导CoFeB中的单轴磁各向异性的规则调制。结果，CoFeB楔形膜和BaTiO $_3$衬底的畴结构与CoFeB中BaTiO $_3$钉磁畴壁中的完全和直的铁电畴边界相关。我们使用X射线光电子显微镜和磁光克尔效应显微镜来表征钉扎畴壁的自旋结构。在旋转磁场中，两种畴壁类型之间发生突然且可逆的转变，即，磁化矢量头对尾对准的窄壁和具有交替的头对头和尾对尾磁化配置的宽得多的壁。我们表征的磁畴壁自旋结构的变化作为磁场强度和CoFeB薄膜厚度的函数，并比较实验结果与微磁学模拟。
2017-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Conduction mechanism and switchable photovoltaic effect in (111) oriented BiFe$_{0.95}$Mn$_{0.05}$O$_{3}$ thin film
用脉冲激光沉积法在（111）取向的SrTiO_3衬底上外延生长了200 nm BiFe $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$ O $_{3}$（BFO）薄膜。BFO薄膜具有菱面体结构，剩余极化强度为Pr = 104 $μ$ C/cm $^{2}$ .通过比较不同的导电模型的I（V）特性，我们揭示了体限制Poole-Frenkel和肖特基界面机制的存在下，每一个占主导地位，在特定的温度范围内。在室温和10 mW激光照射下，BFO薄膜的短路电流密度（Jsc）和开路电压（Voc）分别为2.25mA/cm $^{2}$和-0.55V。这种PV效应可以通过施加高于矫顽场的正电压脉冲来切换。对于低温，观察到约-4.5V（-225kV/cm）的大Voc值，这表明PV响应的本体非中心对称起源。
2019-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Creep and flow regimes of magnetic domain wall motion in ultrathin Pt/Co/Pt films with perpendicular anisotropy
本文报道了在大范围的外加磁场作用下，具有垂直各向异性的Pt/Co（0.5-0.8 nm）/Pt薄膜中磁畴壁速度的测量结果。获得完整的速度场特性，使检查热激活蠕变和粘性流动之间的过渡：运动制度预测驱动的弹性界面在弱无序介质中的一般理论。耗散限制流态被认为是一致的进动域壁运动，分析产生的阻尼参数值，$α$。
2007-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Ferroelectric Switching via Local Domain Wall Motion in Multiferroic $ε$-Fe2O3 Films
铁电和多铁性薄膜中确定性的极化反转对于它们在纳米电子器件中的开发至关重要。虽然铁电性已经研究了近一个世纪，但在许多材料的文献中，矫顽场和饱和极化的报道值存在重大差异。这就提出了关于极化反转背后的原子尺度机制的问题。本文报道了室温下铁磁性和铁电性相结合的材料$ε$ -Fe_2 O_3薄膜的非常规铁电开关。高分辨率原位扫描透射电子显微镜（STEM）实验和第一性原理计算表明，在$ε$ -Fe 2 O3中的极化反转仅发生在预先存在的畴壁周围，在250 - 500 kV/cm的中等电场中触发局部畴壁运动。计算表明，在畴壁开关的激活势垒是近四分之一，对应于最有可能的过渡路径内$ε$ -Fe 2 O 3域。此外，畴壁提供对称性降低，这被证明是必要的铁电开关。$ε$ -Fe 2 O3中的局部极化反转限制了宏观铁电响应，并为如何在其他相关铁电材料中通过畴结构设计来定制铁电性能提供了重要提示。
2019-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic conduction through topological surface states of insulating Bi$_2$Te$_3$ epitaxial thin films
拓扑绝缘体代表了一种新的物质状态，其表面载流子具有无质量的狄拉克色散和锁定的螺旋自旋极化。许多令人兴奋的实验已经提出了理论，然而，他们的执行已受到阻碍的非本征导电性与不可避免的存在下的缺陷在Bi $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Se $_3$块体单晶以及它们的表面上的杂质。在这里，我们提出的制备的Bi $_2$ Te $_3$薄膜是绝缘的散装和四点探针测量的狄拉克态的电导率的表面上是本质上干净的。实验中的电荷载流子的总量仅为10 $^{12}$ cm $^{-2}$的数量级，并且已经观察到高达4，600 cm $^2$/Vs的迁移率。这些值是通过进行制备，结构表征，角度分辨和X射线光电子能谱分析，和温度相关的四点探针电导率测量所有在超高真空条件下原位。这种实验方法开辟了一条道路，准备设备，可以利用狄拉克表面状态的内在拓扑特性。
2014-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Field-Driven Domain-Wall Dynamics in GaMnAs Films with Perpendicular Anisotropy
我们结合磁光成像和磁场脉冲技术来研究具有垂直易磁化轴的铁磁（Ga，Mn）As层中的畴壁动力学。相反的金属层，脱钉场被发现是小于沃克场，从而允许观察的稳定和旋进流制度。畴壁宽度和阻尼参数自洽确定。的阻尼，30倍以上的推导出铁磁共振，示出基本上起源于非保守的磁化模量。一个不可预测的阻尼共振和耗散制度与水平布洛赫线的存在也被揭示。
2008-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Induced Transformation of Magnetic Domain Structure in Magnetoelectric Iron Garnet Films
在外延铁石榴石薄膜中观察到室温磁电效应，表现为电场诱导的磁畴壁运动。研究了在不同晶向的钆镓石榴石衬底上生长的薄膜。在（210）和（110）膜中观察到这种效应，而在（111）膜中没有观察到这种效应。在400 V电压脉冲中对畴壁运动的动态观察给出了在30-50 m/s范围内的畴壁速度值。在约50 Oe的磁场脉冲下，获得了相同的速度。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelastic domain walls in BiFeO$_3$ as memristive networks
在BiFeO $_3$（BFO）和其他名义上绝缘的铁电体中，已经报道了沿着单个畴壁（DW）的电子传导。这些材料中的DW将不同取向的电极化区域（域）分开，并且只有几个原子宽，提供自组装的纳米导电路径。在这项工作中，它表明，电子传输也可以从壁到壁通过致密的网络生长DW在BFO薄膜。在网络的不同点处的电场循环，通过导电原子力显微镜（cAFM）局部地执行，在DW处选择性地诱导电阻切换，用于垂直（单壁）和横向（壁到壁）导电。这些发现是研究DW作为信息处理和物质计算的忆阻网络的第一步。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interplay between the electrical transport properties of GeMn thin films and Ge substrates
我们提出的证据表明，电输运研究的外延p型GeMn薄膜上制作的高电阻率的Ge衬底上的平行导电的严重影响，有关的大本征电导率的Ge，由于其小的带隙。异常霍尔测量和大磁阻效应是完全理解的，通过采取主导基板的贡献，以及测量几何考虑。结果表明，衬底导电也持续良好的导电，退化，p型薄膜，从而产生一个有效的两层导电计划。使用n型Ge衬底，由于出现了pn界面结，p型外延层可以减少通过衬底的平行导电。在这些衬底上制备的GeMn薄膜表现出可忽略的磁阻效应。我们的研究强调的重要性，一个彻底的表征和理解可能的基板贡献的电输运研究的GeMn薄膜。
2010-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
