Thickness-dependent bulk properties and weak anti-localization effect in topological insulator Bi2Se3
研究表明，拓扑绝缘体（TI）Bi_2Se_3的输运性质在5个厚度量级（3 nm - 170 μm）范围内表现出显著的厚度依赖性.体积载流子密度随厚度的增加而降低，这可能是由于硒空位的扩散限制形成。在薄膜范围内，迁移率随厚度线性增加，在厚度极限处达到饱和。弱的反局域化效应是由一个单一的二维通道超过二十年的厚度。的次线性厚度依赖的相位相干长度表明表面和体状态之间的强耦合的存在。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Specific heat and heat conductivity of the BaTiO3 polycrystalline films with the thickness in the range 20 - 1100 nm
用交流热探针法研究了块状衬底上多晶BaTiO_3薄膜的比热和导热系数随温度和薄膜厚度的变化关系。从1100 nm到20 nm，随着薄膜厚度的减小，比热的异常变化揭示了铁电相变的临界温度（Tc）和过剩熵的降低，并变得扩散。薄膜的临界厚度为2.5 nm。
2002-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Modelling Thickness-Dependence of Ferroelectric Thin Film Properties
我们提出了一个偏析应变模型，描述了厚度依赖的铁电薄膜的介电性能。使用唯象朗道方法，我们目前的结果为两种特定的材料，尽可能与实验和第一性原理计算进行比较。我们还建议一个“吸烟枪”台式探头来测试我们的弹性方案。
2007-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Organic film thickness influence on the bias stress instability in Sexithiophene Field Effect Transistors
本文研究了六噻吩（T6）场效应晶体管（FET）中偏置应力现象的动力学。在Si/SiO_2衬底上用真空淀积法制备了厚度为10 ~ 130 nm的T_6 FET。T6薄膜结构分析后，通过X射线衍射和FET的电气调查侧重于载流子迁移率的评估，偏置应力不稳定性参数已估计和讨论的背景下，现有的模型。通过增加膜厚度，应力参数和有机层的结构性质之间的明确的相关性已被突出。相反，迁移率值几乎与厚度无关。
2009-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Flexoelectricity induced increase of critical thickness in epitaxial ferroelectric thin films
挠曲电描述了绝缘晶体中极化和应变/应力梯度之间的耦合。本文利用Landau-Ginsburg-Devonshire唯象方法，发现挠曲电性可以增加外延BaTiO 3薄膜的理论临界厚度，低于该厚度时，可切换的自发极化消失。这种增加是显着的拉伸薄膜，而微不足道的压缩薄膜由于电致伸缩引起的势垒，这很容易被破坏的挠曲电，铁电态和顺电态之间的拉伸薄膜。此外，由于挠曲电效应，即使在临界厚度以下，薄膜仍处于单极状态。
2012-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior of magnetic thin films as a function of thickness
研究了磁性薄膜的临界行为与薄膜厚度的关系。我们使用铁磁伊辛模型与高分辨率的多重直方图蒙特卡罗（MC）模拟。我们表明，虽然在小厚度的2D行为仍然占主导地位，有一个系统的连续偏离临界指数从他们的2D值。我们观察到，在相同的厚度变化范围内，指数$ν$的偏差很小，而指数$β$的偏差较大。我们解释这些偏差使用的概念，“有效”的Capehart和费舍尔在有限大小的分析指数建议。由MC模拟得到的临界温度随膜厚的变化与他们的预测非常一致。
2007-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent structural, magnetic and transport properties of epitaxial Co2FeAl Heusler alloy thin films
本文系统地研究了MgO（001）衬底上Heusler合金Co_2FeAl（CFA）外延膜的结构、磁性和反常霍尔效应随膜厚的变化。结果表明，CFA薄膜具有面内单轴磁各向异性的高度有序的B2结构。电输运性质的分析表明，晶格和磁振子散射的纵向电阻率的贡献。独立于膜的厚度，CFA膜的异常霍尔电阻率被发现是由斜散射只占主导地位。此外，反常霍尔电阻率表现出弱的温度依赖性行为，其绝对值随厚度的减小而增大。我们将这种温度不敏感性的异常霍尔电阻率的CFA薄膜中的隧穿自旋极化的弱温度依赖性，而厚度依赖行为可能是由于界面或自由表面电子态的重要性增加。
2012-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of the degree of spin polarization of the electrical current in permalloy thin films
研究了厚度为6 ~ 20 nm的坡莫合金$ Al_{2}O_{3}/Ni_{80}Fe_{20}/Al_{2}O_{3}$薄膜的自旋极化电输运特性。通过电流感应自旋波多普勒频移测量薄膜平面内电流的自旋极化程度。我们发现，随着薄膜厚度的减少，它减少，从0.72在20 nm到0.46在6 nm。这种下降归因于薄膜表面诱导的自旋去极化。提出了一个模型，它考虑到不同的电子散射源（合金无序，声子，热磁振子，晶界，薄膜表面）的贡献，测量的自旋相关的双折射率。
2013-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the perpendicular anisotropy of ferromagnetic films by thickness, width, and profile
垂直磁各向异性被发现是高度敏感的标称厚度和形态的横向异质CoPd膜附近的金属绝缘体过渡。我们利用该效应通过具有不均匀横截面厚度轮廓的光刻图案化条纹的宽度来调整各向异性。该现象和方法可适用于通过自旋电子逻辑电路元件的形状和横向尺寸来控制自旋电子逻辑电路元件的局域各向异性。
2022-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent quantum transport of Weyl fermions in ultra-high-quality SrRuO3 films
最近在巡游4D铁磁钙钛矿SrRuO3中观察到的Weyl费米子表明，这种材料是探索与外延异质结构中的一对Weyl节点相关的新物理的良好平台。在这封信中，我们报告的厚度依赖的磁输运性能的超高品质的外延SrRuO3薄膜生长在SrTiO3衬底上的优化条件下。外尔费米子输运的特征，即，在厚度为10 nm的薄膜中观察到非饱和线性正磁阻效应，并伴有π Berry相的量子振荡。剩余电阻率随膜厚的减小而增加，表明SrRuO3和SrTiO3衬底之间的界面附近的无序。由于这种无序影响薄膜的磁性和电学性质，居里温度降低，矫顽场随厚度减小而增加。厚度相关的磁输运测量表明，观察外尔费米子输运的阈值剩余电阻率比（RRR）为21。这些结果为实现外尔费米子在SrRuO3异质界面附近的量子输运提供了指导。
2020-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Polarization vs. Thickness Relation in Ultra-Thin Ferroelectric Films
超薄铁电薄膜中极化的降低似乎是纳米级铁电性的基础。对于模型系统PbTiO 3的SrTiO 3，我们报告观察的极化与厚度的关系。从X射线衍射和总能量计算得到的铁电畴的明显的周期性变化揭示了在临界厚度~12 nm以下的极化的线性降低。独立的极化和四方性测量提供了深入了解纳米铁电体中极化和四方性之间的基本关系。
2007-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Thickness induced metal to insulator charge transport and unusual hydrogen response in granular palladium nanofilms
本文系统地研究了厚度在6 ~ 2nm之间的颗粒状钯超薄膜中电荷输运机制的演化。当厚度大于4 nm时，薄膜表现为金属性，而厚度为3 nm时，薄膜在19.5K发生了金属-绝缘体转变。相比之下，2nm厚的膜在所有温度下都保持绝缘。运输系统遵循莫特的可变距离跳跃在室温下，H $_2$暴露于较厚的薄膜时，电阻降低.绝缘膜在转换到随后的降低之前显示出异常的初始电阻增加。纳米结构的依赖性运输和随之而来的H $_2$响应的逾渗模型，这也探讨了相关的膜厚度作为一个宏观控制参数，工程师所需的系统响应在粒状金属膜。
2020-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Thickness and temperature dependent damping in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ epitaxial films
本文研究了LSMO外延薄膜中随厚度和温度变化的阻尼行为，发现类ρ和类σ两种散射的竞争导致复杂阻尼，且氧八面体畸变通过影响费米面精细电子结构控制类ρ阻尼，揭示了该复杂性源于强关联效应。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and thickness evolution and epitaxial breakdown in highly-strained BiFeO3 thin films
我们提出的温度和厚度依赖的应变诱导的转变在高应变外延BiFeO 3薄膜沉积在LaAlO 3（001）衬底上的结构和形态的演变。使用高分辨率的X射线衍射和温度相关的扫描探针为基础的研究，我们观察到一个复杂的温度和厚度依赖的演变相在这个系统中。从一个单一的单斜扭曲的四边形状相到一个复杂的混合相结构的薄膜厚度为200 nm的厚度依赖性的转变是应变诱导的旋节不稳定性的BiFeO 3/LaAlO 3系统的结果。此外，这种应变稳定的亚稳混合相结构的非外延微晶的母体菱面体结构的BiFeO 3的击穿观察到发生在一个临界厚度为300 nm。我们进一步提出了一种机制，这种突然的故障，提供了洞察竞争的性质，在这个系统中的阶段。
2011-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Affect of film thickness on the blue photoluminescence from ZnO
采用热氧化法在蓝宝石衬底上制备了不同厚度的氧化锌薄膜。X射线衍射（XRD）谱表明，所得薄膜具有多晶六角纤锌矿结构，没有择优取向。对于厚度为200 nm的薄膜，观察到晶粒尺寸随着退火温度的增加而减小，直到600 ℃，然后在更高的温度下增加。较厚的膜表现出随着温度从300 ℃增加到1200 ℃，晶粒尺寸适度增加。利用室温光致发光（PL）研究了薄膜厚度对薄膜光学性能的影响。具体而言，PL光谱表明四个发射带：激子紫外线，蓝色，和深层次的绿色和黄色发射。最强的紫外发射和最大的半峰全宽（0.09 eV）的薄膜厚度为200 nm，并在低温（300 ℃）退火观察。随着退火温度的降低，深能级绿光发射与紫外激子发射的比值减小，这是由于在体材料中产生了较少的氧空位和间隙氧离子。随着薄膜厚度的减小，我们观察到蓝光的出现和带隙的显著红移（0.15 eV）。当耗尽宽度相对于体生长时，蓝光发射的出现和与体缺陷相关的发射的相应减少表明蓝光发射的起源与在界面附近的缺失区域内发现的带负电荷的锌化合物有关。
2011-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Scaling of the Coercive Field with Thickness in Thin-Film Ferroelectrics
在铁电薄膜中的矫顽场的厚度缩放超过五十年的动机，我们开发了一种统计方法来理解这种行为的概念基础。这里的标度指数是由一个已知的和测量的量，每单位面积的成核率的字段依赖性。最后，我们讨论了我们最初的假设，并指出了它们不再适用的情况。
2003-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Film Thickness controlled photoluminescence Emission in ZnO:Si Nano-composites
热蒸发法制备的ZnO：Si纳米复合薄膜具有较宽的光致发光（PL）谱，在370、410、470和520 nm处出现4个吸收峰。研究揭示了界面在410和470 nm处的两个蓝色峰中的作用。虽然发现470 nm随ZnO晶粒尺寸和它们的密度而变化，但410 nm峰归因于ZnO纳米颗粒周围的壳的体积。本研究显示了ZnO团簇的大小和密度，薄膜厚度的影响，在样品的PL谱的贡献。
2011-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Thickness Dependent Itinerant Ferromagnetism in Ultrathin Ba-Doped SrRuO3 films
ABO 3钙钛矿氧化物的电子和磁性对晶格结构以及尺寸（例如薄膜形式的厚度）极其敏感。本文报道了在SrTiO_3（001）衬底上外延生长的Sr_（1-x）RuO_3（x = 0.08，0.2）薄膜的厚度依赖的电磁特性。结果表明，Ba掺杂（0.08 < x < 0.20）降低了SrRuO 3中存在的RuO 6正交畸变，并诱导了四方畸变，表现为面外晶格膨胀。随着薄膜厚度从10个单位电池（u.c.）对于x = 0.08和0.2两者，与掺杂水平无关。结果表明，对于超薄外延薄膜中金属性和铁磁性的损失，通过尺寸限制引入的成分空位和表面/界面贡献的影响比A位化学无序或结构畸变更占主导地位。
2022-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Determining the optimum thickness for high harmonic generation from nanoscale thin films: an ab initio computational study
我们从理论上研究了高次谐波产生（HHG）的硅薄膜的厚度从几个原子层到几百纳米，以确定最有效的厚度产生强烈的HHG的反射和透射脉冲。为此，我们采用了一些理论和计算方法。最复杂的方法是从头算与时间相关的密度泛函理论与麦克斯韦方程组在一个共同的空间分辨率。这使我们能够探索这样的影响，如表面电子结构和光的传播，以及电子运动的能带在一个统一的方式。我们还利用多尺度方法，适用于较厚的薄膜。二维近似的介绍，以获得一个直观的理解的厚度依赖性的HHG。从这些从头计算，我们发现，高次谐波信号是最强的薄膜厚度为2 - 15 nm，这是由硅的体电导率。我们还发现在这种薄膜中，反射脉冲和透射脉冲中的高次谐波信号是相同的。在膜的厚度是在介质中的波长相媲美，在反射（透射）脉冲的高次谐波信号的强度被发现与电场的大小在前（后）表面的薄膜。
2021-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Spin Hall Insulators in Tin Films: Beyond Stanene
大间隙量子自旋霍尔（QSH）绝缘体先前预测在锡烯及其衍生物。除了锡烯是最薄的$α$ -Sn（111）薄膜之外，我们还计划探索具有不同结晶取向的$α$ -Sn薄膜中的QSH绝缘体。我们的第一性原理计算揭示了$α$ -Sn（100）和（110）薄膜的厚度依赖性带隙并不像量子限制通常预期的那样显示出单调减小，而是显示出振荡变化行为，这是拓扑量子相变的指示。虽然这些薄膜在超导极限下是正常的绝缘体，但QSH相出现在约10层的临界薄膜厚度以上。值得注意的是，QSH绝缘体可在宽的厚度范围内获得，并且它们的能隙是相当大的（甚至$>$ 0.1 eV），这有利于高温QSH效应的实验实现。
2019-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in Pb(Zr$_{0.5}$Ti$_{0.5}$)O$_{3}$ thin films: critical thickness and 180$^\circ$ stripe domains
采用蒙特卡罗模拟方法，基于第一性原理导出的哈密顿量，研究了无序Pb（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_{3}$薄膜的铁电性质.发现存在一个临界厚度约为3个（$\sim$ 12 Ω）的晶胞，在此厚度以下，在足够的箝位效应抑制面内极化的条件下，铁电性消失.在临界厚度以上，系统中形成具有面外极化的周期性$180^{\circ}$条纹畴，以使去极化场的能量最小化。条纹周期随膜厚的增加而增加。对这些现象的微观机理进行了讨论。
2004-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Thickness evolution of coercivity in ultrathin magnetic films
利用考虑外延生长表面粗糙度的理论模型，研究了外延薄膜面内磁化反转的厚度演化。在Néel模型的指导下，单层高度岛的台阶边缘位置除了在所有位置处的四倍各向异性之外还被分配了两倍各向异性。矫顽力被发现基本上取决于膜的厚度和最顶层的部分覆盖。它的定性特征主要由样品的几何形状和与畴壁能量相比的台阶各向异性的大小来确定。静磁相互作用改变了定量的结果，但不是定性的。通过比较包含和不包含它们的计算，可以理解它们的影响。
1998-08-27 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
Effects of Strain and Film Thickness on the Stability of the Rhombohedral Phase of HfO2
HfO_2基薄膜的铁电极化特性的发现，由于其在数据存储方面的潜在应用，引起了人们极大的兴趣。最近，一种新的R3m菱面体相被认为是导致[111]取向Hf0.5Zr0.5O2薄膜铁电性出现的原因，但对这种薄膜铁电极化的基本机制仍知之甚少。在本文中，我们采用密度泛函理论计算研究的R3m HfO2相的结构和偏振特性。我们发现，膜厚度和面内压缩应变效应在稳定R3m相中起着关键作用，从而导致[111]取向的R3m HfO2的强铁电性。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent Local Surface Electronic Structures of Homoepitaxial SrTiO3 Thin Films
利用低温扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）结合脉冲激光沉积（PLD）技术研究了SrTiO 3（001）的原子分辨衬底和同质外延薄膜表面。发现在1000 ℃下在1*10-6托的氧分压下退火（这是用于制备SrTiO 3衬底的典型退火处理）意外地导致原子尺度上的无序表面。与此相反，同质外延SrTiO 3薄膜上生长的无序衬底表现出（2*2）的表面重建。微分电导谱，dI/dV在STS测量，揭示了一些表面缺陷在10个单位的细胞厚的SrTiO 3膜，但少得多，在50个单位的细胞厚的膜。这些结果表明，在膜中的缺陷密度强烈依赖于膜的厚度，建议沿生长方向的非均匀的化学计量。
2010-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Growth Window of Ferroelectric Epitaxial Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films
亚稳的斜方晶相通常在多晶薄膜中获得，而在外延薄膜中，其形成的研究要少得多。我们已经生长Hf0.5Zr0.5O2薄膜的脉冲激光沉积，和生长窗口（沉积过程中的温度和氧气压力和膜厚）的外延稳定的铁电相映射。剩余的铁电极化，高达约24 μ C/cm 2，取决于正交相和晶面间距的量，并随着温度和压力的固定膜厚度增加。漏电流随着厚度或温度的增加而减小，或者当降低氧气压力时减小。矫顽电场（EC）取决于厚度（t），根据矫顽电场（EC）-厚度（t）-2/3缩放，这是在铁电氧化物中首次观察到的，并且缩放延伸到低至约5 nm的厚度。经过验证的能力，定制高品质的外延铁电Hf0.5Zr0.5O2薄膜的功能特性铺平了道路，了解他们的铁电性能和原型设备。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Landau quantization and the thickness limit of topological insulator thin films of Sb2Te3
本文报道了用低温扫描隧道显微镜对分子束外延生长的Sb_2Te_3薄膜进行朗道量子化的实验观察。与以往文献报道的体系不同，Sb_2Te_3拓扑绝缘体中的朗道量子化对薄膜中的本征替位缺陷不敏感。结果表明，二维无质量狄拉克费米子系统的表面态具有近似理想的线性能量色散。我们证明了Sb_2Te_3薄膜作为三维拓扑绝缘体的厚度极限为4个五层。朗道能级展宽的机制进行了讨论，增强准粒子寿命。
2011-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent insulator-to-metal transition in epitaxial RuO2 films
本研究针对TiO₂(110)上外延RuO₂薄膜的各向异性应变与输运问题，制备不同面内方向的霍尔条器件开展输运测量，发现厚度小于2.1 nm时发生由电子-电子相互作用驱动的金属-绝缘转变，揭示了厚度依赖的输运规律。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Design of nonlinear optical response of multipole-type excitons by film thickness and incident pulse width
从理论上研究了激子质心运动受限的薄膜中激子的非线性光脉冲响应。激子和辐射之间的大的相互作用体积产生特定的耦合态，辐射衰减时间达到几个飞秒。通过考虑光的两个偏振方向，我们发现，这些快衰减模式占主导地位的光克尔谱，即使在一个大规模的无辐射阻尼$Γ=30$ meV。结果清楚地表明，存在一个最佳的组合的入射脉冲宽度和膜厚度的非线性信号的积分强度最大化。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of Ag-doped polyvinyl alcohol nanocomposites: a statistical analysis of the film thickness effect on the resonance parameters
通过对含有AgNO3的聚乙烯醇薄膜进行热退火处理，制备了银纳米粒子嵌入聚合物薄膜的纳米复合材料。研究了硝酸银的低掺杂浓度（2.5%w：w）和高掺杂浓度（25%w：w）对薄膜（30 nm）和厚膜（300 nm以上）光学性能的影响。利用原子力显微镜和椭圆偏振光谱仪研究了薄膜的表面形貌和光学性质（折射率$n$和消光系数$k$）。对于一个给定的掺杂水平，表面等离子体极化激元共振的参数（振幅，位置和宽度）被证明是厚度依赖性。多元统计分析技术（主成分分析和支持向量机）被用来解释厚膜和薄膜的光学行为的差异。
2015-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Transferring MBE-grown topological insulator films to arbitrary substrates and Metal-insulator transition via Dirac gap
大块晶体的机械剥离已被广泛用于获得用于器件制造的薄拓扑绝缘体（TI）薄片。然而，这样的工艺仅产生形状和厚度高度不规则的微米尺寸的薄片。在这项工作中，我们开发了一种工艺，以转移的整个区域的TI Bi 2Se 3薄膜外延生长在Al 2 O3和SiO2的任意基板，保持其原始的形态和结晶度。传输测量表明，这些转移膜具有较低的载流子浓度和可比或更高的迁移率比之前的转移。此外，使用这个过程中，我们证明了一个明确的金属-绝缘体的过渡在一个x-Bi 2Se 3膜的栅极调谐到在狄拉克点形成的杂化间隙的费米能级。将大面积TI膜转移到任何衬底的能力将促进TI异质结构器件的制造，这将有助于探索奇异现象，如马约拉纳费米子和拓扑磁电。
2014-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of thickness limits of ideal polar ultrathin films
电子重构与原子重构之间的竞争是过渡金属氧化物中经常出现的主题。我们使用密度泛函理论计算来研究这种竞争的模型系统组成的极性，无限层结构ACuO2（A=Ca，Sr，Ba）生长在非极性，钙钛矿SrTiO 3基板的薄膜。预测从块状平面结构到链式薄膜的过渡伴随着电子结构的实质性变化的SrCuO 2膜小于5个晶胞厚度。一个分析模型解释了为什么原子重建变得比电子重建更有利的薄膜变得更薄，并建议类似的考虑应该是有效的其他极性薄膜。
2012-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of magnetic anisotropy in cobalt film on nanopatterned silicon substrate studied in situ using MOKE
研究了纳米图形硅衬底上钴薄膜的磁化特性随薄膜厚度的变化规律。在原位磁光克尔效应测量薄膜沉积过程中，使我们能够研究真正的厚度依赖性的磁化行为，所有其他参数，如表面拓扑结构，沉积条件保持不变。该薄膜具有单轴磁各向异性，其大小随薄膜厚度的增加而减小。分析表明，各向异性有贡献，从两个，i）交换能量，这是体积依赖性和，ii）杂散偶极场在表面/界面。这表明局部磁化仅部分遵循波纹表面的拓扑结构。从能量的考虑预期，对于小的膜厚度，局部磁化紧密遵循的波纹的表面轮廓，使体积项作为主要的贡献。随着膜厚的增加，局部磁化强度逐渐偏离局部斜率，并沿宏观膜面趋于均匀磁化强度，表面项起主导作用。与基于理论考虑预期的各向异性能的显着偏差可以归因于几个因素，例如表面拓扑结构与理想正弦波的偏差、沿着波纹方向的连续性破坏、图案位错等缺陷以及可能的表面调制深度随着膜厚的增加而减小。
2019-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Density of Nanometrically Thin Amorphous Films Varies by Thickness
自然界中的生物体可以改变无定形前体相的短程有序，从而控制所得的晶体结构。这一现象激发了对所选材料的非晶相内的短程有序的修改效果的研究。发现通过原子层沉积法沉积的氧化铝的非晶薄膜在结构上作为尺寸的函数而变化。较薄的薄膜，预测和原子模拟证实，表现出更多的4协调氧化铝网站。这些原子的改变被预期改变非晶薄膜的平均密度。密度确实随氧化铝层厚度而变化，并且测量的效果甚至比理论预测的更强。这种效应是根据沉积过程来解释的，其中每个新沉积的层都是记住其结构的新表面层，从而导致薄膜的密度显著降低。
2019-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Characterizing the Structure of Topological Insulator Thin Films
我们描述了分子束外延拓扑绝缘体薄膜在常用的基板上的结构缺陷的表征。孪晶畴是普遍存在的，但可以通过在光滑的InP（111）A衬底上生长来减少，这取决于氧化物脱附的细节。即使具有低密度的孪晶，（Bi，Sb）2Te3和InP之间的晶格失配也会导致膜相对于衬底的倾斜。我们还简要地讨论了运输同时顶部和背部电门控器件使用SrTiO 3和使用的覆盖层，以保护拓扑绝缘体膜的氧化和曝光。
2015-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Critical Thickness in an Ultrathin Improper Ferroelectric Film
我们利用密度泛函理论研究了氧封端的六方YMnO $_3$超薄膜的铁电稳定性和表面结构特性。在开路边界条件下，自发极化垂直于（0001）面的铁电态在单畴态下是亚稳的，尽管存在去极化场.我们建立了一个连接的结果和不适当的铁电转变的作用。我们的研究结果意味着，不适当的铁电薄膜可以有相当独特的性质，是不同于那些非常薄的普通铁电薄膜。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Controlling polarization at insulating surfaces: quasiparticle calculations for molecules adsorbed on insulator films
通过准粒子能量计算的G 0 W 0方法，我们显示了典型的绝缘体/半导体系统NaCl/Ge（001），在界面处的极化效应显着影响分子的激发光谱吸附在表面上的NaCl薄膜。可以通过改变膜的厚度来控制效应的大小，从而为调节例如分子电子学或量子输运中的电子激发提供新的机会。极化效应是可见的，即使是NaCl膜本身的激发光谱，这具有重要意义的解释绝缘体表面的表征的表面科学实验。
2009-06-24 cond-mat.mtrl-sci
The influence of size effect on the electronic and elastic properties of diamond films with nanometer thickness
用<111>电子能带结构计算方法研究了两侧覆盖氢原子的少层取向金刚石纳米晶的原子结构和物理性质。结果表明，能量稳定性线性增加的建议结构的厚度的增加。所有的二维碳膜显示直接介电带隙与非线性量子限制响应的厚度。金刚石的弹性性质揭示了复杂的依赖于层数的增加<111>。所有的理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Electric field induced charge injection or exhaustion in organic thin film transistor
有机半导体的电导率是在不同的栅极电压下，以薄膜厚度的函数{ \it in-situ}和底部接触配置连续测量的。耗尽层厚度可以直接确定为电流开始流动的阈值厚度的偏移。{ \it in-situ}和连续测量还可以定性地确定累积层厚度以及注入载流子的分布函数。累积层厚度是几个单层，并且它不取决于栅极电压，而是取决于化学物种。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Strain-driven elastic and orbital-ordering effects on thickness-dependent properties of manganite thin films
本文报道了在SrTiO_3衬底上同时生长的（110）和（001）La_2/3Ca_（1/3）MnO_3（LCMO）外延薄膜的结构和磁性特性，薄膜厚度t在8 ~ 150 nm之间变化。结果表明，当（001）薄膜的面内晶面间距被强钳位到衬底的面内晶面间距时，（110）薄膜的弛豫时间要早得多，而当（001）薄膜的面内晶面间距被强钳位到衬底的面内晶面间距时，（110）薄膜的面内晶面间距在t=100 nm以上时仍保持应变。准确测定的面内和面外的面间距离，可以得出结论，在所有情况下的锰氧化物的晶胞体积逐渐减少时，增加厚度，接近体积值。结果表明，（110）薄膜的磁性能（居里温度和饱和磁化强度）比（001）薄膜有明显提高。结合55 Mn-核磁共振数据和X射线光电子能谱，这些观察结果表明，更多应变的（001）LCMO膜的磁性能的降低不是由钙钛矿晶格的弹性形变引起的，而是由于衬底诱导的应变引起的电子和化学相分离。相反，较小应变的（110）LCMO薄膜的磁性能的厚度依赖性简单地由锰氧化物晶格的弹性形变来描述。我们认为，（001）和（110）LCMO薄膜的不同行为是这些界面的不同电子结构的结果。
2007-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Theory of the size effect of the properties of the relaxor ferroelectric films
首次提出了在随机场理论框架内计算弛豫铁电薄膜性质的模型。我们考虑了薄膜和衬底之间的失配应变以及引起应变薄膜内建电场的表面压电效应。在统计理论框架下，计算了以电偶极子和电单极子为场源的随机场分布函数。结果表明，随着厚度的减小，平均场减小，而分布函数的宽度增加。这导致与体弛豫剂相比，膜中的相变的额外拖尾。作为例子，得到了薄膜的序参量和介电常数随薄膜厚度、温度和随机场分布函数参数的变化关系。对于自支撑膜，预测了弛豫态转变为玻璃态的临界厚度的存在。与此相反，失配应变诱导铁电相的出现似乎是可能的一些对薄膜-衬底。我们证明了弛豫铁电薄膜的磁化率温度最大值随频率的漂移服从Vogel-Fulcher定律，其参数依赖于薄膜厚度。首次得到了凝固温度和激活能随膜厚的变化关系，即凝固温度随膜厚的减小而降低，激活能随膜厚的减小而增大。所得结果与已有的PbMg_（1/3）Nb_（2/3）O_3弛豫薄膜的实验数据定量一致。
2005-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Thickness Dependence of the Reorientation Phase Transition
本文研究了垂直各向异性铁磁薄膜中重取向相变的厚度依赖性。也就是说，我们找到了均匀磁化的面内态的亚稳性的精确边界作为一组超越代数方程的解，并找到了垂直于薄膜平面方向上磁化的初始不稳定性的轮廓。一般来说，这种不稳定性发生在有限波数k处。我们确定的依赖性K上的膜厚度。
2007-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of the resistivity of Platinum group metal thin films
本文报道了几种铂族金属（Ru，Pd，Ir，Pt）的薄膜电阻率。由于铂族薄膜的电阻率对厚度的依赖性较弱，因此对于低于约5 nm的膜厚度，铂族薄膜显示出与Cu相当或更低的电阻率。根据实验确定的晶界之间的平均线性距离以及电子平均自由程的从头计算，在半经典Mayadas-Shatzkes模型[Phys.Rev.B1，1382（1970）]内模拟Ru、Ir和Cu的数据，以评估表面和晶界散射对电阻率的综合贡献。对于Ru，建模结果表明，表面散射强烈依赖于周围的材料，在与SiO2或空气的界面处具有近镜面散射，但在与TaN的界面处具有漫散射。考虑到实验结果的薄膜电阻率的平均自由程内的Mayadas-Shatzkes模型的依赖关系也进行了讨论。
2017-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Ordered Growth of Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films on Dielectric Amorphous SiO2 by MBE
拓扑绝缘体（TI）是一种特殊的材料，由于强的自旋轨道耦合，在其表面具有拓扑保护态。然而，在非晶衬底和/或绝缘体上缺乏有序生长的TI薄膜对TI结的应用提出了挑战。报道了用分子束外延（MBE）技术在非晶SiO2衬底上生长拓扑绝缘体Bi 2 Se 3薄膜。为了实现Bi_2Se_3在非晶表面上的有序生长，通过Se钝化抑制界面处其它相的形成。结构表征表明，Bi 2Se 3薄膜是沿[001]方向生长的，具有良好的周期性，薄膜是通过范德华外延机制生长的。在非晶SiO2衬底上生长的Bi_2Se_3薄膜具有弱的反局域化效应，其电学特性受选通响应的调制。我们的方法为有序生长的Bi_2Se_3在非晶介质表面呈现出相当大的优势，与非晶绝缘体或介质薄膜的TI结。
2013-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Fast fourier transform and multi-Gaussian fitting of XRR data to determine the thickness of ALD grown thin films within the initial growth regime
虽然线性生长行为是教科书原子层沉积工艺的特征之一，但是生长通常在初始状态（即，工艺的前几个循环）中偏离该行为。对于依赖于非常薄的薄膜的精确厚度的应用，正确理解初始状态下的生长行为是特别重要的。然而，确定初始状态的厚度往往需要特殊的设备和技术，而这些设备和技术并不总是可用的。我们提出了一种厚度确定方法，该方法是基于X射线反射率（XRR）测量双层结构，即基板/基层/顶层。XRR是一种标准的薄膜表征方法。利用快速傅立叶变换的固有特性结合多高斯拟合例程允许确定低至$t \approx 2$ nm的厚度。我们评估我们的模型的边界，这是由个别高斯的分离和半高全宽。最后，我们比较我们的结果从两个层堆叠的数据从X射线荧光光谱，这是一个标准的方法来测量超薄膜。
2020-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Tuning metal-insulator transitions in epitaxial V$_2$O$_3$ thin films
采用直流反应磁控溅射法在$c$平面Al $_2$ O $_3$衬底上外延生长V $_2$ O $_3$薄膜。结果揭示了一个温度窗口，在大大低于以前报道的值，其中外延膜时，可以得到沉积在[0001]取向的表面。该薄膜显示金属-绝缘体的转变与高达四个数量级的电阻的变化，强烈依赖于在沉积过程中的O $_2$分压。虽然薄膜的电子性质显示出对薄膜沉积过程中存在的O $_2$的量的敏感性，但它们的晶体结构和原子级平坦的台阶结构的表面形态具有高达微米的尺寸被保持。的转变温度，以及金属-绝缘体转变的规模，相关的化学计量和局部应变的薄膜中的沉积参数可控。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci
The influence of film thickness and uniaxial anisotropy on in-plane skyrmions: Numerical investigations of the phase space of chiral magnets
本文通过数值研究揭示了立方手性铁磁体薄膜中面内磁场、膜厚和单轴各向异性共同决定的丰富相空间拓扑，发现支持面内斯格明子的厚度范围不连通，并为探索斜螺旋相等新型磁织构确定了最佳参数区间。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Structurally and Chemically Compatible BiInSe3 Substrate for Topological Insulator Thin Films
外延薄膜的质量很大程度上取决于它们与衬底的结构和化学匹配：它们匹配得越紧密，薄膜质量就越好。拓扑绝缘体（TI）例如Bi 2Se 3薄膜也不例外。然而，不存在在结构上和化学上都与TI膜匹配的商业衬底，其水平通常可用于其它电子材料。本文介绍了BiInSe_3块体晶体作为制备Bi_2Se_3薄膜的最佳衬底。这些薄膜表现出优越的表面形貌，较低的缺陷密度和较高的霍尔迁移率比其他基板上，由于结构和化学匹配提供的BiInSe3基板。BiInSe3衬底的出现将促进TI研究和应用的发展。
2020-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Topological insulators for high performance terahertz to infrared applications
Bi 2 Se 3族中的拓扑绝缘体在体相中具有能隙，并且具有由单个狄拉克锥组成的无能隙表面态。由于表面态引起的低频光吸收一般由精细结构常数决定。当这些三维拓扑绝缘体的厚度减小时，它们变成具有增强的吸收的准二维绝缘体。二维绝缘体可以是拓扑平凡的或非平凡的依赖于厚度，我们预测的光学吸收是更大的拓扑非平凡的情况下相比，平凡的情况。由于三维拓扑绝缘体表面态本质上是无带隙的，我们提出了它在宽带宽、高性能光探测中的潜在应用，覆盖从太赫兹到红外的宽光谱。当厚度减小到几个五层时，光电探测的性能可以显着增强，具有取决于厚度的宽可调带隙。
2011-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous conductivity dependence of plasticized PVC for different modificator "A" concentrations and film thicknesses
实验研究了增塑PVC膜的电导率与增塑剂A质量分数和膜厚的关系。电导率对增塑剂浓度的非单调依赖关系和膜电阻对膜厚度的强非线性依赖关系被发现.模型的建设描述所收到的结果的可能性被显示和讨论。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wetting layer thickness and early evolution of epitaxially strained thin films
我们提出了一个物理模型来解释外延应变膜中有限厚度润湿层的存在。由于非线性弹性自由能随膜厚的变化，有限润湿层是稳定的。我们表明，各向异性的表面张力引起的亚稳扩大润湿层。扰动振幅需要不稳定的润湿层随着晶格失配的增加而减少。我们观察到不稳定的薄膜中的刻面岛的发展。
2000-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thickness dependent magnetotransport in ultra-thin manganite films
为了了解锰氧化物的近界面磁性，在单晶（001）LaAlO_3和（110）NdGaO_3衬底上外延生长了均匀的La_{0.67} Sr_{0.33} MnO_3超薄膜。温度和磁场依赖的薄膜电阻被用来探测薄膜的结构和磁性能。表面和/或界面相关的死层推断从厚度依赖的电阻和磁阻。对NdGaO_3薄膜和LaAlO_3薄膜的死层总厚度分别估计为$\sim 30 Å$和$\sim 50 Å$。
1998-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A tool to estimate the critical dynamics and thickness of superconducting films and interfaces
我们表明，磁场的依赖性的电导率在转变温度下测量允许的动态临界指数，薄超导膜和接口的厚度，和限制的横向长度被确定。所得到的工具被施加到非晶Nb0.15Si0.85膜和LaAlO 3/SrTiO 3界面的电导率数据。
2009-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thickness-dependent magnetic properties and strain-induced orbital magnetic moment in SrRuO3 thin films
铁磁金属SrRuO 3（SRO）的薄膜显示出取决于外延应变的变化的易磁化轴，并且随着膜厚度的减小而经历金属到绝缘体的转变。利用软X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了在SrTiO 3（001）衬底上制备的不同厚度的SRO薄膜的磁性。结果表明，随着薄膜厚度的减小，薄膜在约300 nm处由铁磁性转变为非磁性，这与先前的磁化强度和磁光克尔效应测量结果一致.垂直于薄膜的轨道磁矩约为0.1μB/Ru原子，随着薄膜厚度的减小，轨道磁矩几乎保持不变，而自旋磁矩减小.基于压应变SRO膜的电子结构，讨论了轨道磁矩的形成机制。
2015-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
