Towards half-metallic interfaces: the Co$_2$CrAl/InP contacts
尽管人们对可用于自旋电子应用的半金属赫斯勒合金的兴趣已经大大增加,但它们与半导体的界面显示出非常低的自旋极化。我确定的机制,可以保持高自旋极化的界面(超过80%的费米能级的电子是多数自旋),虽然失去了半金属性。在CrAl封端的Co $_2$ CrAl(001)间隔物和InP(001)半导体之间的界面处的Cr矩的大的增强削弱了导致这种高自旋极化的界面态的效应。另一方面,由Co层和In或P层组成的Co $_2$ CrAl/InP界面显示出Co自旋矩的严重降低,但子界面层中的Cr是块状的,并且由此产生的自旋极化类似于CrAl基界面。
2004-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Contact conductance governs metallicity in conducting metal oxide nanocrystal films
在体半导体材料中,绝缘体-金属转变(IMT)由传导电子的浓度决定。同时,即使当由金属构建块制造时,MEMS膜通常是绝缘的,其中MEMS间接触充当电子输运瓶颈。使用不同的电子浓度,尺寸和接触面积的透明导电掺锡氧化铟薄膜的图书馆,我们测试候选标准的IMT和建立一个相图的电子输运行为。从可变温度的电导率测量,我们了解到,IMT和随后的交叉到传统的金属行为在室温附近由导电性间接触。为了穿过IMT,互连耦合必须足以克服互连的充电能量,而传统的金属行为需要接触电导来达到互连的电导。这种理解可以使金属导电材料的设计和制造从金属结构单元。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum suppression of shot noise in atom-size metallic contacts
通过同时测量电导和散粒噪声来研究原子尺寸金接触中电导模式的传输。结果给出了明确的证据,在最小的金触点的电流主要是由几乎完全传输模式。特别是,对于单原子接触,附加模式的贡献仅为百分之几。相反,三价金属铝不显示这种性质。
1999-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact-Induced Semiconductor-to-Metal Transition in Single-Layer WS$_2$
低电阻欧姆接触对于基于二维材料的电子器件是一个挑战。我们表明,一个原子级精确的二维半导体和金属接触之间的结可以导致一个电阻到金属过渡的二维材料-这一发现指出了一种可能的方法,实现低电阻结。具体地,单层WS $_2$在Ag(111)上外延生长时经历载流子到金属的转变,而其在Au(111)上保持直接带隙半导体。用芯能级光电子谱的线形分析确定了Ag(111)表面单层的金属性。角分辨光电子能谱定位在WS $_2$布里渊区的Q点附近的金属态。密度泛函理论计算表明,金属态是由Ag体能带和WS $_2$在Q点附近的局域导带底之间的杂化引起的.
2017-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatically Assembled Metallic Point Contacts
我们描述了一种用于创建原子级电接触的方法。金属源极沉积在由70 nm间隙隔开的两个绝缘衬底上。监测跨越间隙的电导,同时来自块体的突起延伸到间隙中并到达间隙的另一侧上的对应突起。当间隙两端的电压较大时,一对相应的突起通过静电吸引和最大持续电流之间的平衡组装成点接触。点接触的电流-电压特性在电导率接近2 e2/h时表现出从弱连接到隧穿结的过渡,表明点接触是原子尺度的。
2001-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of metallic contacts on electron transport through graphene
我们报告的第一性原理研究的电导通过石墨烯之间的铝触点作为结的长度,宽度和方向的函数。在引线和独立部分的电荷转移引起的电导和足够长的结诱导两个电导最小值的狄拉克点的能量悬浮和夹紧区域,分别电子空穴不对称。我们得到的电势分布沿结引起的掺杂和提供参数的有效模型计算的结电导与弱相互作用的金属铅。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling of carbon nanotubes to metallic contacts
碳纳米管-金属接触的建模从基础和应用的角度来看都是重要的。对于许多应用,重要的是设计接触,使得传输由纳米管的固有特性而不是接触的细节决定。在本文中,我们计算了电子从一个纳米管到一个自由电子金属,这是侧面接触的传输概率。如果金属-纳米管界面足够有序,我们发现k矢量守恒在确定耦合中起着重要的作用,其物理性质取决于接触面积、管直径和手性。本文的主要结果是:(i)电导尺度与接触长度,在实验中已经观察到的现象和(ii)在金属和纳米管之间的均匀耦合的情况下,金属费米波矢量的阈值(低于该耦合是微不足道的)取决于手性。无序和小的相位相干长度放松了k矢量守恒的需要,从而使耦合更强。
2001-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic study of electrical transport through individual molecules with metallic contacts: I. "Band" lineup, voltage drop and high-field transport
我们提出了第一个在一系列的微观研究通过单个分子与金属接触的电传输。我们认为分子的化学定义良好的原子团组成的“异质结构”,并分析这些原子团的电荷和电位响应的金属分子耦合和所施加的电场,这是使用基于第一性原理的自洽矩阵格林函数(SCMGF)方法建模引起的扰动方面的设备特性。作为第一个例子,我们研究了通过将两个基于苯的分子自由基-苯基二硫醇(PDT)和联苯二硫醇(BPD)-通过末端硫原子对称地连接到两个半无限金电极上形成的器件。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulating bistable current-induced switching of metallic atomic contacts by electron-vibration scattering
本文结合DFT与非平衡格林函数方法,研究金属原子接触中由电流诱导振动激发的双稳态开关机制,并以单原子铅接触为例确定了可驱动构型转变的振动模式。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface engineering of graphene nanosheet reinforced ZrB$_2$ composites by tuning surface contacts
异相界面的机械性能对于石墨烯增强复合材料的行为至关重要。本文采用密度泛函理论系统地研究了ZrB $_2$基体与石墨烯纳米片之间的异质界面的结构、粘附、劈裂和滑动,并与已有的实验数据进行了比较。我们证明了ZrB $_2$基质材料的表面化学性质在很大程度上塑造了界面结构(Zr-C-Zr或B-C-B型)和界面相互作用的性质。Zr-C-Zr界面呈现强的化学键合,并且它们对机械应力的响应显著地受石墨烯纳米化的影响。相反,通过相对弱的$π$ - $π$堆叠相互作用的B-C-B界面显示出类似于2D材料异质结构的属性。我们的理论研究结果提供了深入了解石墨烯/陶瓷复合材料的界面结合机制,并强调其设计的前景,通过界面工程使表面接触。
2019-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Driven Metallicity in Ångström-Thickness 2D Bismuth and Layer-Selective Ohmic Contact to MoS2
研究通过压力诱导的结构转变解释了二维铋在埃厚度下的金属性,并在MoS2-Bi-MoS2异质结构中实现了可通过栅极电场极性切换的层选择性欧姆接触,为层电子学器件应用开辟了新途径。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Redox reaction enhanced Schottky contact at a \LNO{}(001)/Al interface
氧化物和金属之间的界面处出现的现象可能是由于电荷转移和质量传输改变了本体性质。通过用铝涂覆金属氧化物LaNiO $_3$,我们制造了表现出类似二极管行为的结。在平衡时,界面是绝缘的。金属行为可以通过仅在一个极性中跨结施加电压降来恢复。研究了其在正、反向偏压下的电学特性。所观察到的电阻效应上升到$10^5$ \%,可以解释为(i)在界面处发生的自发氧化还原反应和(ii)在直接偏压下由电荷注入引起的反转。
2018-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic study of electrical transport through individual molecules with metallic contacts: II. Effect of the interface structure
我们研究了由于金属-分子界面的不同结构方面对分子输运的影响。所选择的示例性系统是通过将苯基二硫代硫酸酯分子(PDT)夹在两个金电极之间形成的原型分子器件,所述两个金电极具有不同的金属-分子距离、金属表面处的原子结构、分子吸附几何形状和附加的氢末端原子。我们发现电导对金属-分子界面结构的依赖性是由修饰的金属-分子耦合和相应的修饰的分子结能级排列之间的竞争决定的。详细的微观计算的结果都可以定性地理解从平衡能级阵容和知识的电压降在有限的偏置电压的分子结。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanometer-Scale Metallic Grains Connected with Atomic-Scale Conductors
我们描述了一种技术,用于连接纳米级的金颗粒的原子级的黄金点接触的铅。这些器件与以前的金属量子点的不同之处在于导电通道相对良好地传输。我们研究了接触电阻对库仑阻塞的影响。高电阻器件显示库仑阻塞,低电阻器件显示零偏压电导下降,两者都与理论定量一致。我们发现,在中间制度,样品电阻接近$h/e^2$,I-V曲线显示库仑阶梯与对称的接触电容。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple Model for Energy and Force Characteristics of Metallic Nanocontacts
在自由电子模型中计算了孤立和与电极接触的金片和金属丝的能量性质和拉伸力的量子尺寸振荡。费米能量和方势阱深度之间的一个简单的关系,并测试低维系统。结果表明,考虑到电子子系统的平板(或线)在接触作为开放的,接触的行为就像一种电子泵,吸或泵出电子从样品。考虑了接触电势差对弹性力振荡的影响。力振荡的振幅的计算结果与实验观察到的结果定性一致。
2003-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport in carbon nanotube-metal systems: contact effects
碳纳米管(CNT)在迅速发展的分子电子学领域具有很大的应用潜力。由于两个电子带穿过费米能级,无限长的单壁金属碳纳米管理论上具有4e2/h的电导。对于有限尺寸的CNT,实验表明,其他值也是可能的,这表明接触的影响非常强。我们研究电子输运在单壁和双壁碳纳米管接触金属电极内的Landauer形式与格林函数技术相结合。我们表明,接触区的对称性可能会导致阻塞的传输通道。在具有金属的内壳和外壳两者的双壁CNT的情况下,来自电极的非对角自能量贡献可引起通道混合,从而排除单独壳电导的简单相加。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Fermi-surface properties through quantum confinement in metallic meta-lattices: New metals from old atoms
我们描述了一类新的纳米级结构的金属,其中量子限制的影响与分散的金属电子状态相结合,以诱导修改的基本低能量的三维金属的微观性质:状态的密度,费米速度的分布,和集体的电子响应。
2000-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-assembled contacts to nanoparticles using metallic colloidal spheres
悬浮液中粒子的自发组装为具有纳米级控制的设备的廉价制造提供了策略,例如用于存储器或逻辑应用的单电子晶体管。然而,形成具有所需纳米级间距的电极的可缩放且稳健的方法仍然是一个主要挑战。在这里,我们展示了一个简单的组装方法,其中金属胶体球作为电极。通过在悬浮液中组装,然后沉积到图案化衬底上来形成器件。这种方法的关键是电极间(球体间)间距自发地设置为允许与单层纳米颗粒的隧穿接触。由于纳米粒子的小尺寸和大的静电荷能,测量的电流表现出库仑阻塞。我们表明,器件电阻可以通过一个栅电极进行调谐。我们的研究结果展示了一种全新的方法来廉价和大规模制造电子器件,如具有纳米级特征的晶体管。
2006-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Chemical Bonding and Charge Distribution at Metallic Nanocontacts
基于密度泛函理论和局域密度近似,我们给出了原子尺寸铝接触的电子结构计算结果。解决在纳米接触的颈部的原子轨道,我们发现,当地的能带结构强烈偏离大块面心立方铝。特别是,杂交之间的Al 3s和3p状态完全抑制由于直接键在接触。此外,0.6电子的电荷转移的接触铝网站被发现。无论是抑制杂化和违反的电荷中性的金属纳米接触的特征。这一事实有严重后果的模型,旨在微观描述的传输特性。
2006-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface properties of the NiMnSb/InP and NiMnSb/GaAs contacts
我们使用两种不同的最先进的全势\textit{ab-initio}电子结构方法研究半金属Heusler合金NiMnSb与二元半导体InP和GaAs之间的界面的电子和磁性。虽然在大多数NiMnSb/InP(001)接触的情况下,半金属性丧失,但当界面由Ni和P层构成时,可以保持高度的自旋极化。在GaAs半导体的情况下,Ni- $d$和As- $p$轨道之间的杂化相对于Ni- $d$和P- $p$轨道之间的杂化更大,破坏了这种极化.(111)界面呈现强界面态,但在这种情况下,也有少数界面呈现在费米能级处的高自旋极化,其可以达到高达74%的值。
2004-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Modeling metallic island coalescence stress via adhesive contact between surfaces
在通过Volmer-Weber模式生长的薄膜中,几乎普遍观察到与岛聚结相关的张应力产生。这种拉伸应力起源的普遍接受的机制是由表面能的降低驱动的过程,其代价是与晶界形成期间聚结岛的变形相关的应变能。在目前的工作中,我们已经进行了分子静力学计算,使用嵌入的原子间的潜力,以获得一个功能的形式的界面能与两个紧密间隔的自由表面之间的距离。界面能加应变能的总和提供了作为岛分离的函数的总系统能量的量度。取决于岛屿之间的初始分离,我们发现,在聚结的情况下,是有利的,间隙闭合可以自发地发生或动力学限制,由于一个充满活力的障碍。原子模拟岛合并使用共轭梯度能量最小化计算同意与预测的应力作为岛的大小的函数,从我们的模型的自发合并。岛聚结的分子动力学模拟表明,只有适度的障碍,聚结可以在室温下克服。在室温下的热激活聚结结果的比较表明,现有的聚结模型显着高估了应力的大小,从岛聚结。
2006-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the magnetic properties of half-metallic semi-Heusler alloys by sp-electron substitution: The case of AuMnSn$_{1-x}$Sb$_x$ quaternary alloys
利用第一性原理计算研究了四元AuMnSn $_{1-x}$ Sb $_{x}$ Heusler合金的电子和磁性.我们确定他们的磁相图,我们表明,他们提出了一个从铁磁到反铁磁状态的相变与Sb浓度的增加。对于大锑浓度的反铁磁超交换耦合占主导地位的铁磁RKKY样交换机制。这种行为与作者最近研究的等价Ni $_{1-x}$ Cu $_x$ MnSb合金所证明的行为相似[I. Galanakis等人,Phys.Rev.B. \textbf{77},214417(2008)]。因此,\textit{sp} -电子(Sn和Sb原子)的浓度的变化和非磁性\textit{3d}原子(Cu)的浓度的变化导致Heusler合金的磁性质的类似调谐。我们表明,列入相关效应不改变相图。计算结果与实验数据吻合较好。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Nanotube-Metal Junctions: 2- and 3- Terminal Electrical Transport
我们通过对电子通过理想的2-和3-端结的传输进行第一性原理计算,解决了碳纳米管和金属电极之间的电接触质量,从而揭示了管-金属导电的物理极限。所构建的结构模型涉及在大多数实验中由电极的金属原子包围管;我们考虑由Au或Pd包围的金属(5,5)和n掺杂半导体(10,0)管。在金属管的情况下,在大接触面积的极限下,接触电导接近理想的4e^2/h。对于三端,不同传输通道之间的磁通分配强烈依赖于金属材料。Pd电极具有几乎完美的管-电极传输,因此关闭了沿管的直线传输。我们的研究结果与最近的一些实验报告,澄清了理论和实验之间的根本分歧。
2006-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Formation and manipulation of a metallic wire of single gold atoms
微电子技术的不断微型化带来了纳米级器件的前景,这些器件的机械和电学特性与较大尺寸的器件有质的不同。因此,对这些性质的研究,特别是量子效应对电子输运的影响越来越大,引起了人们极大的兴趣。当“断开”金属接触时,可以观察到电导的量子特性:当两个相互接触的金属电极缓慢缩回时,接触区域经历结构重排,直到它在其最后阶段仅由几个桥接原子组成。就在发生向隧穿的abrubt转变之前,通过单价金属接触的电导总是接近2e^2/h的值,其中e是电子上的电荷,h是Plack常数。这个值对应于一个量子单位的电导,因此表明接触的“颈部”由单个原子组成。与以前仅观察到的单原子颈相反,在这里我们描述了原子尺度的金接触的断裂,这导致形成一个原子厚,至少四个原子长的金链。一旦我们开始拉出一条链,电导永远不会超过2e^2/h,这证实了它是一个一维量子化的纳米线。鉴于它们的高稳定性和支持弹道电子输运的能力,这些结构似乎非常适合于原子尺度电子学的研究。
1998-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning charge-transport properties and magnetic order in metallic EuTiO$_{3-δ}$
University of Minnesota(明尼苏达大学);UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE 科学研究联盟);Cornell University(康奈尔大学)
研究氧空位掺杂对EuTiO$_{3-δ}$的电荷输运和磁性影响,发现其在高载流子浓度下从反铁磁转变为铁磁,Curie温度达11K,通过理论计算和实验数据验证了这一转变。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Tuning electronic properties and contact type in van der Waals heterostructures of bilayer SnS and graphene
采用第一性原理计算,研究了SnS/graphene双层异质结、SnS/graphene双层异质结(AA-堆叠)、SnS/graphene双层异质结(AB-堆叠)和SnS/graphene单层异质结(vdW)的结构和电子性质. vdW异质结构的所有组分的电子性质都得到了很好的保留,这反映了vdW相互作用的弱点。在双层SnS/石墨烯和双层SnS/双层石墨烯(AA堆叠)的情况下,形成欧姆接触,其可以通过施加外部电场首先转变为p型,然后转变为n型肖特基接触。计算结果表明,在SnS/石墨烯(AB-堆叠)双层异质结构的界面处也形成了欧姆接触,但有趣的是,通过施加垂直电场,发生了从半金属/半导体接触到半导体/半导体接触的转变,这可以增强其光学特性。或者,在单层SnS/石墨烯/单层SnS vdW异质结构中,建立p型肖特基接触,其在施加的电场下变为欧姆接触。我们的研究结果清楚地表明,vdW异质结构的电子特性可以有效地调节由外部电场,这是重要的,在设计新的纳米电子器件。
2023-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic Surface States and Topological Superconductivity in NaCoO$_2$ from first principles
基于第一性原理计算,我们预测了层状体绝缘体NaCoO 2的半金属表面态,具有可调的表面空穴浓度。半金属表面有一个单一的费米表面,具有螺旋自旋纹理,类似于拓扑绝缘体的表面状态,但在目前的情况下,时间反演对称性破缺的关键区别。我们提出了实现拓扑超导性和马约拉纳费米子时,半金属表面状态是在接近接触与传统的超导体。
2011-09-01 cond-mat.mtrl-sci
ZnO Nanocrystal Networks Near the Insulator-Metal Transition: Tuning Contact Radius and Electron Density with Intense Pulsed Light
无配体的半导体纳米晶体(NC)网络提供了高载流子迁移率和通过量子限制可调的光电性质的有价值的组合。原则上,使载流子迁移率最大化需要跨越绝缘体-金属转变(IMT),其中载流子变得离域。最近的一项理论研究预测,这种转变发生在nρ^3 ~ 0.3,其中n是载流子密度,ρ是粒子间接触半径。在这项工作中,我们通过使用强脉冲光(IPL)退火来独立地调节n和ρ,从而在等离子体合成的ZnO纳米碳网络中满足该标准。施加到沉积的NCs的IPL通过诱导烧结来增加ρ,并且在NCs通过原子层沉积涂覆有Al 2 O3之后施加的IPL通过去除电子捕获表面羟基来增加n。该程序基本上不会改变NC的尺寸或组成,并且可能适用于各种各样的纳米材料。当我们将nρ^3增加到至少两倍于预测的临界值时,我们观察到电导率的标度与到达连续量子相变的临界区域是一致的。这使我们能够确定介电常数和电子定位长度在IMT的临界行为。然而,我们的样品仍然在临界区的绝缘侧,这表明nρ^3的临界值实际上可能远高于0.3。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Effects of a Flexible Ion Gel as an Active Outer-Layer when in Contact with a Metallic Electrode
在这项工作中,离子凝胶外层粘在ITO/PBT/Sn器件的顶部的效果进行了研究,其对电气性能的影响。当该外部电解质膜与任何顶部可渗透电极接触时,其产生自偏置效应并改变载流子注入特性。外层促进的情况下,输出电流增加到两个数量级和其他的输出电流减少一个数量级相比,相同的样品没有it. Admittance光谱测量和建议的等效电路模型表明,界面的电性能占主导地位的电荷注入面对的散装属性时,外层是存在的。这里观察到的所有变化在离子凝胶分离和更换后都是可逆的,表明离子不会扩散到活性层中。观察到的结果可以有助于提高某些三明治结构中的电流密度,以及通知,电解质外膜可以作为一个活性层,促进三明治装置的电气变化,并可以扩展到电解质膜用作基板的情况下。
2022-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tuning Elastic Properties of Metallic Nanoparticles by Shape Controlling: From Atomistic to Continuous Models
了解和掌握金属纳米颗粒的机械性能对于它们在广泛应用中的使用至关重要。在这种情况下,我们使用原子尺度(分子动力学)和连续(有限元)计算研究变形下的金纳米粒子的细节。通过结合这两种方法,我们表明,这种纳米物体的弹性特性是由它们的大小,但最重要的是,由它们的形状。这一结果是通过在我们的结果分析中引入描述符来实现的,该描述符能够区分本工作中研究的不同纳米颗粒形状。此外,使用上述方法已经考虑了其他过渡金属纳米颗粒(铜和铂)。同样强烈的依赖性的弹性性能与形状被揭示,从而突出了我们的成就的普遍性。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Wavelength-Selective control of Atomic Scale Au Contacts
Yachay Tech University(亚查伊科技大学);Universidad San Francisco de Quito(基多圣弗朗西斯科大学);Universidad de Alicante(阿利坎特大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
该研究在机械可控金断点结中,利用530 nm和407 nm波长的光分别驱动金纳米接触的间隙闭合与打开,确立了光选原子漂移作为金属纳米接触可逆控制的机制,可实时定量追踪等离激元辅助的原子重排。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Thermal Hall Effect: The Roles of Disorder, Annealing, and Metallic Contacts
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉国家强磁场中心);Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux (ESPCI - CNRS - Sorbonne Université), PSL Research University(巴黎高等物理化工大学院校物理与材料实验室(ESPCI-法国国家科学研究中心-索邦大学),PSL研究大学)
研究揭示了声子热Hall效应受无序、退火和金属接触的影响,发现无序和应变抑制热Hall信号,退火可部分恢复效应,证明其源于晶格内在性质。
2025-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Silicene on metallic quantum wells - an efficient way of tuning silicene-substrate interaction
我们提出了一种利用量子尺寸效应控制硅烯和衬底之间相互作用的有效方法,该方法可以生长具有定制电子特性的硅烯。作为一个例子,我们考虑硅烯的pPb(111)层,并演示了硅烯的属性,包括结合能,和狄拉克带,可以很容易地通过量子阱状态的基板调谐。我们还发现了一种保护狄拉克电子不受衬底影响的新机制。这与部分硅原子在硅烯中的特殊排列有关。这些发现强调了界面耦合的重要作用,并开辟了新的途径来创建具有受控电子特性的硅类二维结构。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A compilation of metallic systems that show a quantum ferromagnetic transition
我们提供了一个汇编的金属系统中,观察到一个低温铁磁或类似的过渡。我们的目标是证明在两个或三个空间维度的清洁系统中的这种过渡的普遍的一阶性质。请与作者联系,提供有关遗漏,更正或任何其他信息的信息。
2012-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Deformation on Surface Characteristics of Finite Metallic Crystals
在修正的稳定化Jeltron模型下,采用自洽Kohn-Sham方法计算了Al、Cu、Au、Ni和Ti晶体弹性变形面的表面应力和接触电势差。得到的表面应力值与现有的第一主元计算结果一致。我们发现功函数随晶体的拉伸/压缩线性地减小/增大。我们的研究结果证实,现有的实验数据的接触电势差得到的变形表面的开尔文方法不对应的功函数的变化,但表面电位的变化。讨论了有限样品的功函数和电离势的“各向异性”问题。
2003-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accurate Extraction of Schottky Barrier Height and Universality of Fermi Level De-pinning of van der Waals Contacts
由于费米能级钉扎(FLP),金属-半导体接触界面导致肖特基势垒高度(SBH),其通常难以调节。这使得使用相同的金属有效地注入电子和空穴变得具有挑战性-这是包括发光器件和互补逻辑在内的多种应用的基本要求。有趣的是,在脱钉范德华(vdW)接触的肖特基-莫特极限中调制SBH变得可能。然而,准确提取SBH对于充分利用这些接触至关重要。在这项工作中,我们提出了一个简单的技术,以准确地估计SBH在VDW接触界面,通过规避与SBH提取的几个模糊性。使用这种技术在几个vdW接触,包括金属2 H-TaSe $_2$,半金属石墨烯,和简并掺杂的半导体SnSe $_2$,我们证明,vdW接触表现出普遍的脱钉扎性质。vdW接触的优异双极载流子注入特性在两个应用中得到证明(以Au接触作为参考),即(a)使用少层石墨烯(FLG)接触从单层WS $_2$的脉冲电致发光,以及(b)使用2 H-TaSe $_2$接触在nFET和pFET模式中向WS $_2$和WSe $_2$沟道的有效载流子注入。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-equilibrium angular momentum selectivity and filtering in chiral carbon nanotubes
School of Engineering, Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡福音大学工程学院);MackGraphe Graphene and Nanomaterials Research Institute, Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡福音大学MackGraphe石墨烯与纳米材料研究所);Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará(塞阿拉联邦大学物理系)
研究手性碳纳米管中轨道响应与手性、直径的关系,发现轨道Edelstein敏感性不服从普适标度律,并展示手性碳纳米管可作为轨道角动量过滤器。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of an N-shaped IVC of nanoscale metallic junctions using the antiferromagnetic transition
我们在低温(<8 K)下观察到了基于重费米子化合物UPd_2Al_3的亚mkm(~ 200 nm)金属断裂结的滞后I(V)特性。通过原位增加局部残余电阻率或温度升高来降低接触的质量会降低滞后。我们证明,这些滞后的I(V)曲线可以复制理论上通过假设的收缩是在热制度。计算表明,这种反常的I(V)曲线是由于UPd_2Al_3在Neel温度T_N ~ 14 K附近ρ(T)的急剧增加所致。从这个观点来看,每种具有相似ρ(T)的金属都应该产生相似的滞后I(V)曲线。作为例子,我们显示的计算稀土锰氧化物La{0.75}Sr{0.25} MnO 3,一个系统与巨大的磁电阻。通过这种方式,我们证明纳米尺寸的点接触可以是具有N形I(V)特性的非线性器件,即。e.具有负差分电阻,可以像江崎隧道二极管或耿氏二极管一样用作放大器、发生器和开关单元。它们的特征响应时间估计为小于1 ns的调查接触。
2004-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transmission Through Metallic Nanowires: Generalized Scattering Matrix Approach
本文提出了一种求解三维电磁散射问题的简单有效的方法,该方法可以很好地描述亥姆霍兹方程。所使用的矩阵代数提供了出色的稳定性对结的数量,以及很大的计算速度。矩阵截断法产生一个简单的单参数收敛过程。随后,电子通过金属纳米线的输运的一些方面进行了研究,通过使用Landauer散射的电导方法。我们预测目前的涡环模式的存在,由于足够尖锐的窄宽连接原子大小的点接触。散射中心之间的纵向共振为理解理想单原子接触中的负微分电阻提供了一个简单的物理图像。具有高几何完美性的相对长的纳米线-如最近通过透射电子显微镜观察到的那些-被建模,在给定的入射能量间隔下表现出共振隧穿和全反射。
2000-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic vanadium disulfide nanosheets as a platform material for multifunctional electrode applications
纳米厚度的金属过渡金属二硫属化物,如VS $_{2}$是构建下一代电子和能量存储应用的基本构件,以及用于探索与维度效应相关的独特物理问题。然而,这样的2D层状材料还没有通过机械剥离或自下而上的合成来实现。在此,我们报告了一种简单的化学气相沉积路线,用于直接生产结晶VS $_{2}$纳米片,厚度小于10 nm,域尺寸为数十微米。所得纳米片具有自发的超晶格周期性和优异的导电性(~3 $\times$ 10 $^{3}$ S cm $^{-1}$),其已经实现了各种应用,例如用于单层MoS $_{2}$的接触电极,其接触电阻为Ni/Au金属的接触电阻的~1/4,和在含水电解质中作为超级电容器电极,显示出高达8.6 $\times$ 10 $^{2}$ F g $^{-1}$的比电容。这项工作为这种金属2D材料的微妙结构-性能关系和广阔的应用前景提供了新的见解。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning brittleness in multi-component metallic glasses through chemical disorder aging
通过混合MC-MD模拟研究多组分金属玻璃老化对剪切弹性-塑性转变的影响,揭示老化诱导的二十面体有序化与剪切转变区协同形成的内在关联,并量化了老化时间依赖的塑性重排敏感性及空间关联长度的增长。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal tuning of dynamic response in Ag-based nanowire networks
本研究利用交直流刺激探究了涂有绝缘层的Ag基纳米线网络的电输运特性,发现低温退火与交流刺激结合能显著改变其电阻率并触发电容响应,为类脑处理提供了多种切换机制。
2025-11-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Efficient partitioning of surface Green's function: toward ab initio contact resistance study
在这项工作中,我们提出了一个有效的第一性原理量子输运模拟计算方案,以评估开边界条件。它的分区区别于传统的方法,接触自能矩阵构建在较小的构建块,主层(PL),而传统上它被限制为具有相同的横向尺寸的相邻原子在沟道区。在这里,我们得到的散装电极的性质,通过非平衡格林函数(NEGF)的方法,显着提高计算效率,而不牺牲结果的准确性。为了验证所提出的方法的优点,我们研究了硅纳米线器件连接到体金属接触的接触电阻的载流子密度依赖性。
2020-12-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Tuning the glass-forming ability of metallic glasses through energetic frustration
由于对控制合金玻璃形成能力(GFA)的变量缺乏定量的了解,多功能BMG的设计受到限制。几何挫折(例如,原子半径的差异)和能量挫折(例如,原子种类的内聚能的差异)都有助于GFA。我们进行分子动力学模拟的二元Lennard-Jones混合物,只有充满活力的挫折。我们发现,有小的相关性之间的混合热和临界冷却速率$R_c$,低于该系统结晶,除了$ΔH_{\rm mix} < 0$。通过消除几何阻挫的影响,我们发现$R_c$与变量$ε_- = (ε_{BB}-ε_{AA})/(ε_{AA}+ε_{BB})$和${\overline ε}_{AB} = 2ε_{AB}/(ε_{AA}+ε_{BB})$之间有很强的相关性,其中$ε_{AA}$和$ε_{BB}$是原子$A$和$B$的结合能,$ε_{AB}$是$A$和$B$原子之间的对相互作用。我们确定了$ε_-$和${\overline ε}_{AB}$的一种特定的$f_B$依赖性组合,该组合使$R_c$的数据在冷却速率上接近$4$数量级。
2019-04-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech