Thermoelectric properties of graphene/boron nitride heterostructures
使用密度泛函理论结合格林函数散射方法，我们研究了由交替长度的石墨烯和氮化硼形成的异质纳米带的热电性能。在这样的结构中，氮化硼充当隧道势垒，其弱耦合石墨烯中的状态以形成迷你带。在未掺杂的纳米带中，迷你带相对于费米能对称地定位，并且不会显著增强热电性能。相反，当带掺杂的电子给予或电子接受吸附质，热电势S和电子品质因数提高，可以得到正或负的热电势。在最有利的情况下，用电子给体四硫富瓦烯（TTF）掺杂将室温热电势增加到-284 μv/K，用电子受体四氰基乙烯（TCNE）掺杂将S增加到210 μv/K。包括电子和声子的贡献后的热导，品质因数ZT高达0.9的顺序。
2015-10-04 cond-mat.mes-hall
Highly enhanced thermopower in two-dimensional electron systems at milliKelvin temperatures
我们报道了在亚开尔文温度和零磁场下，GaAs/AlGaAs异质结上介观二维电子系统中意外大的热电势的实验观察。与传统的非磁性高迁移率2D系统不同，我们的器件中的热电势随着温度低于0.3 K而增加，达到超过100 $μ$ V/K的值，从而超过自由电子估计两个数量级以上。通过对局域态密度的平行独立研究，我们认为这种现象与系统中的内禀局域态和多体自旋相关性有关。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall
Low-field diffusion magneto-thermopower of a high mobility two-dimensional electron gas
在低磁场区（B < 1.2 T），在低温（T = 1.6 K）下，直接在静电限定的微米级霍尔栅结构上测量了高迁移率GaAs异质结构的低磁场扩散热电势，其中离域量子霍尔态不影响测量。样品的设计允许的热电势的平行和垂直的温度梯度，分别表示为Sxx（纵向热电势）和Syx（能斯特-埃廷豪森系数）的字段依赖性的确定。实验结果表明，在0.3 T < B < 1.2 T时，由于朗道能级的形成，Sxx和Syx出现了明显的振荡，并且在磁场为1 T时，Syx比Sxx大120倍，这与理论预测相吻合。
2004-03-25 cond-mat.mes-hall
The effect of anomalous elasticity on the bubbles in van der Waals heterostructures
结果表明，膜的反常弹性影响范德华异质结构中气泡的轮廓和热力学。我们的理论概括了非线性板理论以及膜理论的加压起泡试验，将幂律尺度依赖的弯曲刚度和杨氏模量的二维结晶膜。这种由相关热涨落（弯曲声子）的长程相互作用引起的尺度依赖性是最近在石墨烯中观察到的反常胡克定律的原因。结果表明，这种反常的弹性影响依赖于它的半径和温度的气泡的最大高度。我们确定的特征温度以上的异常弹性是重要的。有人建议，石墨烯为基础的范德华异质结的预测异常制度是实验在室温下。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall
Dielectric Substrate Dependence of Thermoelectric Transport in BLG-GaAs-BLG Heterostructures
本文理论研究了介电衬底对BLG-GaAs-BLG异质结构热电输运的影响，发现压电散射主导输运，衬底介电常数决定热电势大小，衬底工程可优化热电器件性能。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag magnetothermopower in Rashba spin-split two-dimensional electron systems
研究了在低温下，在Rashba自旋轨道相互作用和垂直磁场共同作用下，GaAs/AlGaAs异质结中准二维电子系统中声子拖曳对热电势的贡献.当Rashba自旋轨道耦合常数较强时，声子拖曳热电势峰分裂为两个。这种分裂是Rashba自旋轨道相互作用的直接结果。数值计算了声子拖曳热势对磁场和温度的依赖关系。在Bloch-Gruneisen区，声子拖曳磁热势与温度呈幂律关系，并求出了声子拖曳磁热势随电子密度、磁场、自旋轨道耦合常数等参数变化的温度指数.
2013-09-19 cond-mat.mes-hall
Fabrication, characterization and mechanical loading of Si/SiGe membranes for spin qubit devices
Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Universität Regensburg（雷根斯堡大学）；Helmholtz Nano Facility (HNF)（亥姆霍兹纳米设施）；ARQUE Systems GmbH（ARQUE系统有限公司）
本文提出了一种基于Si/SiGe膜的自旋量子比特穿梭装置，用于研究间隔谷散射机制并优化谷分裂分布。
2026-01-28 cond-mat.mes-hall
Theory of record thermopower near a finite temperature magnetic phase transition: IrMn
考虑了在金属热相变附近，传导电子的自旋涨落散射对金属热电势的影响。我们感兴趣的是在室温下的过渡，已经研究了涉及层IrMn的异质结构。我们表明，电阻率表现出一个狭窄的，但在过渡，这可能是很难检测到的声子和杂质引起的主要贡献的顶部低峰。相比之下，热电势被发现表现出一个突出的峰值都作为温度T的函数为固定层厚度tAFM和作为固定T的tAFM的函数：我们推测，转变温度Tc是一个函数的tAFM和费米能量EF。这两种依赖性引起的热电势作为T或tAFM附近的过渡的函数的尖峰。对于三维纵向自旋涨落的情况，估计的峰值大小与实验符合得很好。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low temperature thermal properties of mesoscopic normal-metal/superconductor heterostructures
虽然介观金属样品的电输运性质在过去的二十年里得到了广泛的研究，热性质得到的关注要少得多。这可能部分是由于在亚微米尺度样品上执行热测量的困难。我们在这里报告的混合正常金属/超导体异质结构，这是可能的局部测温技术的最新发展的热导率和热电势的定量测量。与电输运测量一样，这些热测量揭示了这些器件中电子输运的相位相干性质的特征。
2001-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Micro-thermocouple on nano-membrane: thermometer for nanoscale measurements
采用低分辨率电子束光刻和剥离工艺在30 nm厚的Si 3 N4膜上制备了电极宽度为2.5 μ m的Au-Ni热电偶。热电偶被证明是敏感的激光以及电子束产生的热量。纳米薄膜用于达到能量沉积的高空间分辨率，并实现亚1微米直径的热源。这是由于次级电子的有限产生而实现的，所述次级电子增加了横向能量沉积。所制造的器件的低热容对于实时监测小而快的温度变化是有用的，并且可以通过纳米薄膜的光学和机械屏障来检测。在10 kHz速率下可以测量高达~2x10^5 K/s的温度变化。一个同时缩小的两个，热探测器和热源强烈需要创建热显微镜演示。讨论了塞贝克常数（热电势）与电子注入热电偶的关系。在纳米膜上的存在下的微型热电偶的热流的建模进行了比较与实验测量的时间响应。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall
Semiconductor membranes for electrostatic exciton trapping in optically addressable quantum transport devices
本文通过将 GaAs 异质结构减薄为 220 nm 薄膜，利用局部电场和量子限制 Stark 效应形成激子陷阱，同时保持高迁移率与量子输运特性。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall
Evidence of Novel Quasiparticles in a Strongly Interacting Two-Dimensional Electron System: Giant Thermopower and Metallic Behaviour
本文报道了亚开尔文温度下GaAs/AlGaAs异质结中低密度（10 $^{14}$ m $^{-2}$）介观二维电子系统（2DES）的热电势（$S$）和电阻率（$ρ_{2DES}$）测量。我们观察到在温度$\lesssim$ 0.7 K的线性增长的$S$作为温度的函数，表明金属样的行为。有趣的是，这种金属性不是德鲁德式的，显示出几个不寻常的特征：i）$S$的大小超过了在类似载流子密度下对非相互作用金属2DES有效的Mott预测超过两个数量级;和ii）在这种状态下的$ρ_{2DES}$比电阻量子$h/e^2$大两个数量级，并且显示出非常小的温度依赖性。我们提供的证据表明，这些意见出现由于新的准粒子的形成，在2DES是不电子的。最后，$ρ_{2DES}$和$S$在它们的密度依赖性中显示出有趣的解耦，后者显示出在电阻率中完全不存在的显著振荡和甚至符号变化。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetotransport measurements on freely suspended two-dimensional electron gases
本文对AlGaAs/GaAs异质结中自由悬浮二维电子气的磁输运进行了测量。实现这种器件的技术依赖于一种特殊的MBE生长的GaAs/AlGaAs异质结构，包括牺牲层。我们制作了简单的霍尔棒以及量子腔和量子点系统。我们发现明显的Shubnikov-de Haas振荡，并观察可折叠性共振，允许在这些100 nm的薄膜中的电子气的表征。
2000-08-22 cond-mat.mes-hall
Microwave-based quantum control and coherence protection of tin-vacancy spin qubits in a strain-tuned diamond membrane heterostructure
针对金刚石锡空位中心（SnV）自旋缺乏高效微波控制、高温下相干性退化的问题，研究人员利用均匀应变金刚石膜的轨道混合效应，实现了高保真微波自旋控制与毫秒级相干保护，4K下相干时间显著提升且光学相干性不受温度影响，为量子技术提供了理想自旋-光子界面平台。
2023-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
High quality factor graphene-based 2D heterostructure mechanical resonator
基于低维材料的超轻机械谐振器非常适合作为微小力或质量变化的特殊换能器。然而，低维度也为最小化电阻损耗和发热带来了挑战。在这里，我们报告了一种新的方法，旨在结合不同的2D材料来应对这一挑战。我们制作了一个异质结构的机械谐振器组成的几层二硒化铌（NbSe $_2$）由两个石墨烯片封装。该混合膜在低温下显示出高达245'000的高品质因数，与最好的少层石墨烯机械谐振器相当。与少层石墨烯谐振器相比，该器件显示出归因于NbSe $_2$层的较低电阻率的降低的电损耗。固有品质因数的特有的低温度依赖性指向在电子系统上松弛的两能级系统上的耗散。我们的高灵敏度读出是通过将膜耦合到超导腔来实现的，这允许将混合机械谐振器集成为未来量子线路中的灵敏和低损耗换能器。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electron-Beam Writing of Atomic-Scale Reconstructions at Oxide Interfaces
提出利用STEM电子束在独立SrTiO₃薄膜与承载衬底间隙中原位写入离子键晶体的方法，实现原子级锐利界面重构，为非外延构筑新型氧化物异质结构提供新途径。
2024-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling excitons in an atomically thin membrane with a mirror
我们展示了一种新的方法，用于动态操纵的光学响应的原子级薄的半导体，单层的MoSe 2，通过将其悬挂在金属镜。首先，我们表明，悬浮的范德华异质结构纳入MoSe 2单层主机空间均匀，寿命加宽的激子。然后，我们将这个近乎理想的激子系统与金属镜连接，并展示了对激子-光子耦合的控制。具体来说，通过机电改变异质结构和镜子之间的距离，从而改变了当地的光子态密度在一个可控的和可逆的方式，我们表明，激子的吸收和发射特性可以动态调制。这种在机械柔性、原子级薄半导体中对激子动力学的机电控制开辟了腔量子光学力学、非线性量子光学和拓扑光子学的新途径。
2019-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanomechanical probing and strain tuning of the Curie temperature in suspended Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$ heterostructures
具有强磁致伸缩的二维（2D）磁性材料是用于应变调谐磁化的有趣系统，使得实现自旋电子器件和纳米磁性器件成为可能。实现这一潜力需要了解的磁-机械耦合在2D的限制。在这项工作中，我们暂停薄Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$层，创建纳米机械膜谐振器。我们探测它的机械和磁性作为温度和应变的函数。磁弹性耦合的显著签名中观察到这些膜附近的$T_{\rm C}$的温度依赖性的共振频率。我们进一步利用具有正热膨胀系数的WSe $_2$和FePS $_3$薄层的异质结构中的Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$来补偿Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的负热膨胀系数，并定量探测相应的$T_{\rm C}$。最后，我们通过静电力在悬浮异质结构中诱导$0.016\%$的应变，并证明在没有外部磁场的情况下由$2.5 \pm 0.6$ K产生的$T_{\rm C}$的增强。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Double-sided van der Waals epitaxy of topological insulators across an atomically thin membrane
研究通过原子级石墨烯或hBN薄膜实现拓扑绝缘体Sb$_2$Te$_3$和Bi$_2$Se$_3$的双侧范德华外延，制备隧道结并利用磁隧穿光谱揭示了无质量Dirac电子在拓扑表面态螺旋Landau能级间的共振隧穿。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Millimeter-scale freestanding superconducting infinite-layer nickelate membranes
本研究开发了一种结合可溶性缓冲层的工艺，成功制备出毫米级自支撑超导无限层镍酸盐薄膜，其性能与优化薄膜相当，为无衬底实验和器件研究提供了平台。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All 3d electron-hole bilayers in CrN/MgO(111) multilayers
通过\textit{ab initio}计算模拟的CrN/MgO（111）多层膜产生了纳米级的、可缩放的、空间分离的二维电子和空穴气体（2DEG+2DHG），每个气体被限制在其自己的CrN界面。由于Cr $3d^3$配置，电子和空穴气体都基于涉及$3d$特征带的相关过渡金属层。运输计算预测每个子系统将有一个大的热功率，在250 $μ$ $V /K$在室温下的顺序。这些异质结构将大的热电效率与可缩放的纳米级导电片相结合;例如，在50 K的温差下操作，40个双层可以产生1V的电压，膜厚度为100 nm。
2017-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic-Scale Roughness of Freestanding Oxide Membranes Revealed by Electron Ptychography
针对自支撑氧化物薄膜表面粗糙度限制性能的问题，开发了基于多片电子叠层成像的三维重建计量方法，实现原子级精度的界面形貌测绘与原子计数，为下一代氧化物电子器件的界面工程提供关键见解。
2025-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Limits of funneling efficiency in non-uniformly strained 2D semiconductors
该研究分析非均匀应变二维半导体中激子漏斗效率的极限，发现实际单层TMDC中效率低于5%，而在长寿命异质结构中室温下可达约50%，并指出俄歇复合限制强光下的效率。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Heterogeneous integration of superconducting thin films and epitaxial semiconductor heterostructures with Lithium Niobate
研究在铌酸锂上异质集成超导电极与半导体量子点，利用超导薄膜作为表面声波谐振器电极实现品质因数三倍提升，并验证了量子点与声子场的耦合及声电控制，为光子与声子间的量子转换提供了可扩展平台。
2023-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
