Oxygen Defect Engineered Magnetism of La2NiMnO6 Thin Films
双钙钛矿La2NiMnO6（LNMO）由于受到结构和磁不均匀性的强烈影响的磁相互作用的竞争而表现出复杂的磁性。本文研究了氧气退火对脉冲激光沉积外延薄膜结构和磁性的影响。关键的观察结果是，较长的退火时间导致饱和磁化强度的降低和铁磁转变温度的提高。我们解释这些结果的基础上外延应变和氧缺陷工程。通过退火的氧富集导致钙钛矿晶格的体积减小。这增加了被面内锁定到SrTiO 3衬底的膜的外延应变。由于随机分布的反位缺陷，增强的应变导致饱和磁化强度降低。氧中退火降低了薄膜中的氧缺陷浓度，提高了铁磁长程相互作用，并导致磁转变温度的升高。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Redox functionality mediated by adsorbed oxygen on a Pd-oxide film over a Pd(100) thin structure: A first-principles study
采用第一性原理电子结构计算方法，在广义梯度近似下，确定了Pd（100）薄膜上的稳定氧位，其表面晶胞为（sqrt {5} × sqrt{5}）R27 ^circ.吸附的单原子氧进入桥接两个2-重配位的Pd原子的位点或进入桥接2-重配位的Pd原子和4-重配位的Pd原子的位点。CO氧化PdO膜还原和N_2O氧化PdO膜还原的反应能均为放热反应。使用轻推弹性带方法，其中吸附的氧的平移运动的能量势垒可以成为SIM 0.45 eV，这是足够低，以允许在高温下的表面氧的流动性之间的吸附的氧原子的运动进行评估。PdO膜上存在2-折叠配位的Pd原子，其局部结构与用于Suzuki-Miyaura交叉偶联的Pd催化剂的结构相似，从而允许氧的流动性。虽然NO_x（包括NO_2和NO）的还原并不总是由PdO膜催化的，但我们认为，当NO_x和CO的流入持续进行时，当反应循环保持在一个设计良好的氧表面上时，在Pd表面结构上吸附氧的PdO膜可能会发生连续的氧化还原反应。
2009-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Decisive role of oxygen vacancy in ferroelectric vs. ferromagnetic Mn-doped BaTiO3 thin films
单相钙钛矿5at.%采用脉冲激光沉积法在镀铂蓝宝石衬底上生长了Mn掺杂和未掺杂的多晶BaTiO 3薄膜。铁电性仅观察到Mn掺杂和未掺杂的钛酸钡薄膜在相对高的氧分压下生长。与未掺杂的BaTiO 3相比，Mn掺杂的BaTiO 3显示出低的漏电流、增加的介电损耗和降低的介电常数。在低氧分压下制备的Mn掺杂BaTiO 3薄膜具有铁磁性，这是由于束缚磁极化子（BMP）的形成。这种BMP的形成是由氧空位增强的。本工作证实了C. Ederer和N.铁电钙钛矿上的Spaldin [Nature Mat. 3，849（2004）]，其表明在Mn掺杂的BaTiO 3薄膜中，铁电性的存在与自发磁化的存在不相容。
2011-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Surface and interface effects in oxygen deficient SrMnO$_3$ thin films grown on SrTiO$_3$
复杂的氧化物功能，如铁电性，磁性或超导性，往往是在外延薄膜的几何形状。氧空位往往是这些材料中的主要缺陷类型，但到目前为止，对它们的稳定性和电子结构的基本理解大多建立在体块或应变体块中，忽略了薄膜几何形状中存在的界面和表面。本文通过密度泛函理论计算研究了在SrTiO $_3$（STO）（001）衬底上生长的SrMnO $_3$（SMO）薄膜模型体系中的氧空位。结构和电子的差异相比，散装SMO的结果主要是在膜表面的配位不足。改变的晶体场导致子表面的价带状态的耗尽和转移这种电荷到表面Mn原子，这两者都强烈影响膜中的缺陷化学。结果是与较深层相比，表面区域中的氧空位的强烈偏好。最后，对于衬底中的亚稳态氧空位，我们预测缺陷与其过量电荷在空间上分离，后者被容纳在薄膜中但靠近衬底边界。这些结果表明，表面和界面效应导致显着差异的稳定性和电子结构的氧空位在薄膜的几何形状相比，（应变）散装。
2021-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning oxygen vacancy diffusion through strain in SrTiO$_3$ thin films
了解在不同的外部刺激下的氧化物中的氧空位的扩散是至关重要的离子基电子器件的设计，提高催化性能等。在这篇手稿中，使用由AFM针尖产生的外部电场，我们得到了室温下的氧空位在薄膜中的扩散系数的SrTiO $_3$在压缩/拉伸外延应变。拉伸应变产生的扩散系数的大幅增加，促进通过膜的空位的流动性。此外，针尖偏压，脉冲时间，和温度上的局部浓度的空位的影响进行了研究。这些是在基于离子的忆阻器件中的非易失性状态的产生和稳定中的重要控制参数。我们的研究结果表明，在薄膜氧化物中的氧空位迁移的控制所发挥的关键作用的应变。
2018-07-03 cond-mat.mtrl-sci
A new investigation of oxygen flow influence on ITO thin films by magnetron sputtering
采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了ITO薄膜。结果表明，随着氧气流量的增加，薄膜的光吸收降低，光吸收边发生蓝移。用XPS对氧空位浓度进行了表征和分析。结果表明，氧空位浓度随氧流量的增加而增加，这与目前的理解不同。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了不同空位浓度ITO的能带结构。计算结果表明，氧空位的增加导致费米能级以下能带的增加以及第二带隙的存在，这是氧空位对蓝移的影响。
2013-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Growth control of oxygen stoichiometry in homoepitaxial SrTiO3 films by pulsed laser epitaxy in high vacuum
在许多过渡金属氧化物（TMO）中，氧化学计量是最关键的参数之一，在决定材料的结构、物理、光学和电化学性质方面起着关键作用。然而，控制生长以获得具有正确的氧化学计量的高质量单晶膜，特别是在高真空环境中，已被视为一个挑战。在这项工作中，我们表明，通过适当的控制羽动能，化学计量的结晶薄膜可以合成没有产生氧缺陷，即使在高真空。我们使用一个模型同质外延系统的SrTiO 3（STO）薄膜单晶STO衬底上。物理性质的测量表明，在高真空中的氧空位产生的强烈影响的能量的激光羽，它可以通过适当的激光束传输控制。因此，我们的发现不仅提供了必要的洞察到氧化学计量控制在高真空中理解的STO基薄膜和异质结构的基本性质，但扩展了其他材料的脉冲激光外延的效用以及。
2016-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the microstructure and magnetism of La$_2$CoMnO$_6$ thin films by tailoring oxygen stoichiometry
本文报道了用射频溅射法在（001）STO衬底上生长的铁磁绝缘$_2$薄膜的磁性和结构特性。仔细的结构分析，通过使用同步加速器X射线衍射，允许识别两个不同的结晶取向，是密切相关的氧化学计量和功能（矫顽场和剩磁）的磁滞回线。居里温度和磁滞都取决于氧的化学计量比。原位退火条件允许定制的薄膜的氧含量，因此控制其微结构和磁性能。
2014-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Deterministic influence of substrate-induced oxygen vacancy diffusion on $Bi_{2}WO_{6}$ thin film growth
在氧化物外延中，生长温度和背景氧分压被认为是控制氧化物薄膜相稳定性的最关键因素。在这里，我们报告了一个不寻常的情况下，其中氧空位从衬底的扩散压倒了生长温度和氧分压，以确定性地影响$Bi_{2}WO_{6}$薄膜生长的脉冲激光沉积技术的相稳定性。我们发现，当生长在缺氧的$SrTiO_{3}$衬底上时，$Bi_{2}WO_{6}$膜表现出（001）和（100）/（010）取向的域与（001）取向的杂质$WO_{3}$相的混合。（100）/（010）取向的$Bi_{2}WO_{6}$相形成自组织的3D纳米柱结构，产生非常粗糙的膜表面形态。衬底的氧退火或使用几个单层厚的$SrRuO_{3}$作为用于氧空位扩散的阻挡层使得能够生长高质量的单晶$Bi_{2}WO_{6}$（001）薄膜，该单晶$Bi_{2}WO_{6}$（001）薄膜表现出具有台阶-平台结构的原子级光滑的膜表面。我们提出，大的氧化物离子电导率的$Bi_{2}WO_{6}$促进氧空位从衬底在薄膜生长过程中的扩散，加速挥发性铋（Bi）的蒸发，这阻碍了外延生长。我们的工作提供了一个一般性的指导方针，高品质的薄膜生长的奥里维柳斯化合物和其他氧化物离子导体含有挥发性元素。
2021-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-vacancy-mediated Negative Differential Resistance in La and Mg co-substituted BiFeO3 Thin Film
研究了Bi 0. 9La 0. 1Fe 0. 96 Mg 0. 04 O 3（BLFM）薄膜在不同温度下的导电特性，发现该薄膜在80 oC以上的向下电场作用下出现负微分电阻（NDR）. NDR行为的起源与氧空位（VO.）的离子缺陷有关。出现在电影中。在分析漏电机理和表面电位行为的基础上，可以从VO的极化分布与中性化之间的竞争来理解NDR行为。
2012-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Controlling Metal-Insulator Transitions in Vanadium Oxide Thin Films by Modifying Oxygen Stoichiometry
钒氧化物是强相关材料，其显示金属-绝缘体转变以及严重依赖于氧化学计量的各种结构和磁性。因此，在这些材料中，特别是在薄膜中，精确地控制氧的化学计量是至关重要的。这项工作展示了一种高真空气体析出技术，允许通过仔细调整热力学条件的VOX薄膜中的氧浓度的修改。我们能够控制蓝宝石衬底上VO 2、V3 O 5和V2 O3相之间的演变，克服相邻Magnéli相的窄相稳定性。各种退火路线被发现，以实现所需的阶段，并最终控制金属-绝缘体转变（MIT）。显著的MIT的转化膜，以及详细的结构调查的基础上，X-射线衍射测量和倒易空间映射显示，最佳的化学计量获得和稳定。利用这种技术，我们发现，薄膜的V-O相图不同于体材料，由于应变和有限尺寸效应。我们的研究展示了新的途径，战略性地调整复杂氧化物中的氧化学计量比，并提供了一个路线图，了解VOX薄膜的相稳定性。
2020-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Selective control of oxygen sublattice stability by epitaxial strain in Ruddlesden-Popper films
氧缺陷控制一直被认为是一个有影响力的调谐旋钮，产生各种性质的复杂氧化物薄膜的响应。除了物理性质的变化，晶格结构的修改，特别是晶格膨胀，随着氧空位浓度的增加，已经经常被报道，并已成为氧化物材料的惯例。然而，目前的理解，在缺氧膜的晶格行为变得有争议时，考虑到化合物含有不同的键合环境或原子分层。此外，最近发现拉伸应变稳定外延膜中的氧空位，这进一步复杂化的晶格行为的解释，从它们的外观。在这里，我们报告的选择性应变控制的氧空位的形成和由此产生的晶格响应分层，Ruddlesden-波普尔相，La1.85Sr0.15CuO4。我们发现，一个显着减少的吉布斯自由能氧空位形成的典型生长温度附近的拉伸应变外延LSCO占大的氧非化学计量比。此外，氧空位优先在CuO 2平面的赤道位置形成，导致晶格收缩，而不是预期的膨胀，观察到顶端氧空位。由于氧的化学计量比在决定许多复杂氧化物的物理性质中起着关键作用，本文报道的氧非化学计量比的强应变耦合和不寻常的结构响应可以为许多其他功能氧化物材料的结构和性质关系提供新的视角和理解。
2015-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancies in strained SrTiO$_{3}$ thin films: formation enthalpy and manipulation
本文报道了电子掺杂SrTiO $_{3}$薄膜在不同外延应力下氧空位形成的焓。我们表明，无论是压缩和拉伸应变降低这个能量在一个非常相似的速度，并促进稳定的双电离氧空位的形成。此外，我们还表明，在典型的生长条件下引入的无意阳离子空位，产生TiO $_6$八面体的特征旋转模式。氧空位的局部浓度可以通过具有AFM针尖的电场来调制，不仅改变局部电势，而且产生非易失性机械响应，其符号（上/下）可以通过电场反转。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy mediated cubic phase stabilization at room temperature in pure nano-crystalline Zirconia films: A combined experimental and first-principles based investigation
本文报道了用电子束蒸发技术在室温下合成的氧化锆薄膜中立方相的形成。在不使用化学稳定剂和/或同时离子束轰击的情况下实现立方相的稳定。沉积两种不同厚度（660 nm、140 nm）的膜。660 nm和140 nm的薄膜被发现是化学计量比（ZrO 2）和非化学计量比（ZrO 1.7）分别由共振卢瑟福背散射光谱。而660 nm的沉积膜是在立方相，如由X射线衍射和拉曼光谱测量所示，140 nm的沉积膜是非晶的，并在热退火后获得立方相的转变。扩展的X-射线吸收精细结构测量显示，存在的氧空位在局部结构周围的锆的所有薄膜。然而，发现与立方相的膜（660 nm沉积态和140 nm退火膜）相比，非晶膜的这些氧空位的量显著更高。立方相的稳定性解释的基础上，由于氧空位的存在下的氧亚晶格的软X2-模式的振动的抑制。我们在密度泛函理论框架下的第一性原理模型表明，在环境条件下，具有氧空位的立方结构确实比其原始（无空位）对应物更稳定。还讨论了立方相稳定所需的临界空位量。
2019-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Low-symmetry monoclinic phase stabilized by oxygen octahedra rotations in thin strained EuxSr1-xTiO3 films
利用Landau-Ginzburg-Devonshire理论和相场模型，研究了EuxSr 1-xTiO 3外延薄膜的长程结构序参量（氧八面体旋转）和极化之间的复杂相互作用.在双轴拉伸应变薄膜中，我们发现存在一个低对称性的单斜相与面内铁电极化，是稳定的反铁畸变氧八面体倾斜。单斜相在很宽的温度范围内是稳定的，并且其特征在于大量的能量等效极性和结构孪晶畴，这刺激了薄膜的容易孪晶，从而增强了其有效的压电响应。弯电耦合和旋转致伸缩引起额外的自发极化，压电和热电的铁弹孪晶界。
2013-01-03 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
Oxygen vacancy engineering in pulsed laser deposited BaSnO$_3$ thin films on SrTiO$_3$
该研究通过调节PLD生长BaSnO$_3$薄膜的背景氧压引入并追踪氧空位，揭示其对晶格、异质结构薄层电阻及界面金属导电的调控作用。
2025-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-vacancy-related relaxation and scaling behaviors of Bi0.9La0.1Fe0.98Mg0.02O3 (La,Mg-codoped BiFeO3) ferroelectric thin film
利用变温阻抗谱研究了Bi_（0.9）La_（0.1）Fe_（0.98）Mg_（0.02）O_3（BLFM）薄膜在40 ~ 200 ℃温度范围内的介电弛豫和标度行为。我们发现，跳跃电子和单电荷氧空位（VO。）共存在于BLFM薄膜中，分别对晶粒和晶界的介电响应作出贡献。VO的活化能。在整个研究温度范围内，电子的激活能为0.94 eV，而在110 oC以下和110 oC以上，电子的激活能分别为0.136 eV和0.239 eV，这与沿Fe ~（2+）- VO. Fe ~（3+）链和Fe ~（2+）-Fe ~（3+）之间的电子跃迁，表明电子跃迁过程不同。此外，还发现BLFM薄膜中的跳跃电子是以长程运动的形式存在的，而氧空位的局域运动和长程运动同时存在。Cole-Cole图显示了氧空位弛豫的多色散性质和跳跃电子的唯一弛豫时间。模量谱的标度行为进一步表明氧空位弛豫时间的分布与温度无关。
2012-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of oxygen partial pressure on structural, transport and magnetic properties of Co doped TiO2 films
在6.6 × 10-3帕斯卡（Pa）至53 Pa范围内的各种氧分压下，使用脉冲激光沉积（PLD）工艺在硅和石英衬底上沉积Co-TiO 2的薄膜。研究了还原态CoxTi（1-x）O2（0 <x< 0.03）薄膜的晶体结构、输运性质和磁性，发现其与氧分压有很强的依赖关系。X射线衍射（XRD）数据揭示了含有金红石和金红石的混合相材料的存在。然而，这些阶段相互转化的变化，在腔室中的氧分压在薄膜的生长过程中。X射线光电子能谱学（XPS）显示Co浓度高达x=0.03的样品没有Co或CoO相关峰。然而，氧1 s峰是不对称的，表明存在氧空位。的运输和磁性测量显示出明确的依赖于氧空位的浓度。随着材料中产生更多空位，电导率和磁化强度增强。电阻率作为温度ρ（T）的函数遵循极化子行为，并且获得的活化能（~100至150 meV）在半导体材料的典型范围内。
2007-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Hafnium carbide formation in oxygen deficient hafnium oxide thin films
在被碳氧化物吸附物污染的高度缺氧的氧化铪（Al 2 O3，HfO $_{2-x}$）薄膜上，在低至600 °C的温度下真空退火期间在表面形成碳化铪（HfC $_x$）。使用X-射线光电子能谱学的演变的HfC $_x$表面层相关的从绝缘到金属状态的转变进行监测原位。相比之下，对于在相同条件下制备和测量的完全化学计量的HfO $_2$薄膜，没有检测到HfC $_x$的形成，这表明碳氧化物在缺氧膜上的增强的吸附为碳化物的形成提供了碳源。这表明，在碳污染的氧化铪中高浓度的氧空位显著降低了碳化铪的形成能。因此，在电阻式随机存取存储器装置中存在足够量的残余碳可能由于焦耳加热而导致在导电细丝内形成类似的碳化物。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced oxygen adsorption on graphene films
尽管石墨烯上的缺陷可以降低电子输运及其用作保护层的能力，但它们也可以有助于定制局部性质或激活特定吸附物的新位点。这里，使用低能Ar $^+$轰击在Ru（0001）上的石墨烯膜中形成碳空位缺陷，然后使材料在室温下与氧（O $_2$）反应。氦低能离子散射表明，没有氧附着到完整的石墨烯层。当存在孤立的单碳空位缺陷时，氧分子吸附在缺陷位点处，并在600 K下后退火后插入石墨烯覆盖层下方。当缺陷大到足以由裸露衬底的开放区域组成时，氧解离地化学吸附到Ru。这项工作表明，吸附取决于表面空位的大小，并且当将其用作保护层时，具有无缺陷的石墨烯是重要的。
2018-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Strain Control of Oxygen Vacancies in Epitaxial Strontium Cobaltite Films
操纵氧阴离子缺陷而不是复杂氧化物中的金属阳离子的能力可以促进创造对新兴能源和设备技术至关重要的新功能。然而，在降低的温度下激活氧的困难阻碍了对重要缺陷、氧空位的有意控制。在这里，锶钴酸盐（SrCoOx）被用来证明，即使在高度氧化的环境下和在低至300 ℃的退火温度下，外延应变也是操纵氧空位浓度的有力工具。通过施加小的双轴拉伸应变（2%），氧活化能势垒降低约30%，在通常会完全氧化未应变的钴矿的条件下导致可调的缺氧稳态。这些应变引起的氧化学计量的变化驱动钴酸盐从铁磁金属朝向反铁磁绝缘体。将氧空位浓度与其对操作环境的典型依赖性解耦的能力对于有效地设计具有特定氧化学计量的氧化物材料是有用的。
2016-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Conductance Probing of Oxygen Vacancies in SrTiO3 Epitaxial Thin Film Using Graphene
研究了外延SrTiO 3（STO）薄膜上单层石墨烯的量子霍尔电导，以了解氧空位在决定STO介电性能中的作用。随着栅极电压扫描范围在我们的设备中逐渐增加，我们观察到从石墨烯中的滞后电导行为证明的氧空位的系统生成和湮灭。此外，基于实验观察到的有效电容和电压扫描范围之间的线性标度关系，一个简单的模型被构造来体现STO与氧空位的介电性能之间的关系。石墨烯中固有的量子霍尔电导可以被认为是一种灵敏、稳健和非侵入性的探针，用于理解复杂过渡金属氧化物中的电子和离子现象，而不会损害下面的氧化物层。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci
New insights into the photochromic mechanism in oxygen-containing yttrium hydride thin films: an optical perspective
含氧氢化钇薄膜具有光致变色特性：透明薄膜在紫外光或蓝光照射下从透明态转变为光致暗态。近年来，由于其在智能开窗或任何需要对强光辐射做出响应的设备中的潜在应用，该功能引起了广泛关注。然而，负责照明后的光学性质的可逆变化的过程仍然没有很好地理解。本工作的目的是通过使用光学方法来阐明光致变色机制。在此基础上，利用光学分光光度法和椭圆偏振法研究了含氧氢化钇薄膜在紫外光照射前后的光学性质。根据观察结果，薄膜的光致变色光学变化可以定量地解释为在光照下，金属相在初始宽带隙半导体晶格内的逐渐生长。
2016-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-Vacancy-Induced Antiferromagnetism to Ferromagnetism Transformation in Multiferroic Thin Films
采用实验测量和第一性原理密度泛函计算相结合的方法研究了氧空位对Eu_（0.5）Ba_（0.5）TiO_（3-δ）（EBTO_（3-δ））薄膜磁有序性的影响.制备了两种不同氧缺陷的EBTO 3-δ薄膜。采用核共振背散射光谱技术对挥发油的含量进行了定量测定。Eu0.5Ba0.5TiO3陶瓷具有铁电（FE）和G型反铁磁（AFM）特性。而EBTO 3-δ薄膜具有铁磁（FM）特性，居里温度为1.85 K。来自VOs的自旋极化Ti ~（3+）离子已被证明介导了Eu ~（4f）自旋之间的FM耦合，并被认为是导致磁性有序性发生巨大变化的原因。我们的工作开辟了一个新的途径，通过控制AFM-FE多铁性材料中的氧缺陷，开发FM-FE材料。
2013-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of hydrogen plasma treatment and oxygen deficiency on conducting properties of In$_2$O$_3$:Sn thin films
在1.5-300 K温度范围内，研究了在不同温度和氧分压下沉积在玻璃衬底上的In $_2$ O $_3$：Sn薄膜以及经氢等离子体处理的薄膜的电导率、霍尔效应和磁电阻。除了In $_2$ O $_3$：Sn膜在缺氧气氛中沉积的电阻率的温度依赖性外，所观察到的电阻率的温度依赖性是典型的金属电子传输。在230 $^\circ$ C下沉积的膜的电子浓度和迁移率大于标称在室温下沉积的膜的电子浓度和迁移率。在氢等离子体中短时间（5分钟）处理膜导致电导率的增强，而较长时间（30分钟）处理具有相反的效果。的电气测量伴随着AFM和SEM的结构性能的研究，以及通过XPS分析。基于结构和电学测量，我们得出结论，由氢等离子体引发的还原过程提供了必要的修改的ITO膜表面。同时，ITO膜的剩余部分（位于表面层下方）的电性质保持基本不变。XPS分析表明，原位生长的氧缺陷ITO薄膜在费米能级和价带边之间的DOS增强。额外的局域态表现为受体，导致$n$型ITO的补偿。这可以解释该材料中较低的$n$型导电性跨越到Mott型跳跃。
2011-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant photoinduced lattice distortion in oxygen-vacancy ordered SrCoO2.5 thin films
尽管在确定富氧空位过渡金属氧化物的性能优化方面，人们对氧空位迁移进行了大量的研究，但很少有人关注其非平衡态的动力学行为。在这项工作中，我们进行了多时间尺度的超快X射线衍射测量，通过使用皮秒同步辐射X射线脉冲和飞秒台式X射线脉冲监测的氧空位有序SrCoO 2. 5薄膜的结构动力学。实验中观察到一个巨大的光致应变（Δc/c > 1%），其与泵浦光子能量的显著相关性表明光致应变的非热起源。亚皮秒分辨率的X射线衍射揭示了薄膜内部相干声学声子的形成和传播。我们还模拟了光激发的电子-空穴对的效果和由此产生的晶格变化，使用密度泛函理论的方法，以获得进一步的洞察所测量的光致伸缩效应的微观机制。可比的光致伸缩响应和强烈的依赖于激发波长的预测，揭示了键反键电荷转移或高自旋中间自旋交叉诱导的晶格膨胀中的氧空位膜。
2018-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancies in SrTiO$_{3}$ thin films at finite temperatures: A first-principles study
外延生长的SrTiO $_{3}$（STO）薄膜是许多关键的能量转换和信息存储技术的材料使能器，如电化学电极涂层、固体氧化物燃料电池和随机存取存储器。另一方面，氧空位（${\rm V_{O}}$）是理解和定制氧化物钙钛矿薄膜中实现的许多独特功能的关键缺陷。在这里，我们提出了一个全面的和技术上合理的从头描述${\rm V_{O}}$在外延应变（001）STO薄膜。我们的第一性原理研究的新颖之处在于在广泛的外延应变条件（$-4 \le η\le +4$ %）的形成能量和扩散性能的${\rm V_{O}}$晶格热激发纳入。我们发现，热晶格激发是必要的，以获得一个令人满意的协议之间的第一性原理计算和现有的实验数据${\rm V_{O}}$ STO薄膜的形成能量。此外，它示出，热晶格激发显着影响的能量障碍的氧离子扩散，强烈依赖于$η$和显着减少（增加）拉伸（压缩）应变下，也与实验观察一致。目前的工作表明，一个现实的理论描述氧化物钙钛矿薄膜中的氧空位是必要的，考虑晶格热激发，从而超越标准的零温度从头算方法。
2020-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Photonic Characterization of Oxygen and Air-Annealed Zn3N2 Thin Films
采用反应射频磁控溅射法在Ar+N2气氛下制备了氮化锌薄膜。在300 °C的空气和氧气中退火1小时，XRD测量表明，薄膜具有多晶结构，具有优选的（400）Zn 3 N2取向。退火过程提高了结晶度。退火后，AFM和SEM形貌显示表面形貌和表面粗糙度没有显着变化。Zn 3 N2的直接带隙估计在1.15 - 1.35 eV的范围内，其中退火导致带隙减小。薄膜被证实为p型导电，电阻率略有增加，通过退火。光电导测量表明，沉积膜没有任何光响应，而退火膜表现出光电导。
2023-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Oxygen Pressure on Ferroelectric Stability of La-doped Hafnia Grown by PLD
本文利用PLD制备4% La掺杂HfO2薄膜，结合XRD与XPS揭示沉积氧压及LSMO底电极氧压通过非晶格氧影响正交铁电相稳定性和开关性能。
2023-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the role of interfacial heterogeneous nucleation in metastable thin film growth of rare earth nickelates electronic transition materials
虽然稀土镍酸盐（ReNiO 3）具有丰富的电子相和广泛可调的金属-绝缘体电子跃迁性质，但其固有的Meta稳定性在很大程度上阻碍了其实际的电子应用。除了提高氧反应压力，异相成核预计作为一种替代策略，使结晶ReNiO 3在低Meta稳性。本文揭示了高氧压和异质界面在触发ReNiO_3薄膜亚稳态生长中各自的作用。采用第一性原理计算进一步验证了在LaAlO 3单晶衬底上生长的ReNiO 3（Re：Nd，Sm，Eu，Gd，Dy）异质薄膜在常压下不需要施加高氧压就能有效晶化，表明ReNiO 3与衬底之间的界面结合能充分降低ReNiO 3的正Gibbs形成能.然而，突变的电子跃迁只出现在高氧压下生长的ReNiO 3薄膜中，在这种情况下，氧空位通过高氧压反应被有效地消除，如近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）所示。本工作揭示了异质形核和高氧压对高质量ReNiO 3薄膜生长的协同作用。
2021-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Thermal Strain Control of Oxygen Vacancy Ordering in an Epitaxial La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$ Film
过渡金属氧化物中氧空位有序结构之间的可逆拓扑结构转变为主动调控材料性质提供了一种有前途的策略。虽然在体相ABO $_{3-δ}$钙钛矿中已经实现了各种缺氧相之间的转变，但衬底夹持限制了外延膜中不同有序图案的形成。使用原位扫描透射电子显微镜（STEM），我们图像的热驱动可逆转变在La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$薄膜上的SrTiO $_3$从多域brownmillerite（BM）结构的均匀相，其中氧空位在每三个CoO $_x$平面。由于温度循环是在有限的温度范围（25 °C - 385 °C）内进行的，因此缺氧参数$δ$不会发生可测量的变化。在恒定的$δ$下，拓扑转变通过热应变驱动的氧空位的局部重排进行。原子分辨率成像揭示了一个两步过程，其中交替的垂直和水平取向的BM域首先在尺寸上缩放以适应La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$和SrTiO $_3$的不同热膨胀引起的应变，然后新相成核并在360 °C以上快速生长。在冷却时，膜转变回混合BM相。由于结构转变是完全可逆的，并且$δ$在温度循环时不发生变化，因此我们排除了STEM过程中的电子束辐照作为驱动机制。相反，我们的研究结果表明，热应变可以单独驱动钙钛矿氧化物薄膜中的拓扑相变，为可切换的离子器件提供了机会。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Lattice effects on the formation of oxygen vacancies in perovskite thin films
我们利用第一性原理方法研究了集体晶格激发对钙钛矿薄膜中氧空位形成的影响。我们发现声子在有限温度下对缺陷化学的应变介导控制起着至关重要的作用。特别是，作为外延应变的函数推导出的零温度氧空位形成的趋势可以在室温附近完全逆转。我们的第一性原理计算证明了晶格对氧空位自由能的贡献与系统在化学还原时经历的体积膨胀之间的直接联系：所产生的体积膨胀越大，越有利于点缺陷形成的热激发。然而，振动空位熵，或等效地，化学膨胀，和外延应变之间的相互作用是难以概括的，因为这可以强烈地影响底层的结构和磁性转变。此外，我们发现热晶格激发在很大程度上阻碍了空位有序化。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Stretching Epitaxial La0.6Sr0.4CoO3-δ for Fast Oxygen Reduction
氧还原反应（ORR）的缓慢动力学是开发高性能能量装置（例如固体氧化物燃料电池）的关键挑战之一。通过在晶格失配的衬底上生长来拉伸膜已经是增强ORR活性的常规方法。然而，由于电解质基板的选择有限，以改变应变的程度，在各种材料的系统研究一直是一个挑战。在这里，我们探索的应变调制的ORR动力学生长外延La0.6Sr0.4CoO3-δ（LSCO）的氧化钇稳定的氧化锆基板上的薄膜厚度低于和高于应变松弛的临界厚度。与未应变的膜相比，在具有约0.8%拉伸应变的超薄膜中实现了两个数量级更高的ORR动力学。飞行时间二次离子质谱深度剖析证实，Sr表面偏析是不负责的应变膜中的增强的ORR。我们将这种ORR动力学的增强归因于拉伸应变LSCO膜中氧空位浓度的增加，这是由于氧表面交换动力学的活化势垒降低。密度泛函理论的计算揭示了一个上移的氧2 p带中心相对于费米能级的拉伸应变，表明的起源增强ORR动力学。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Control of magnetization reversal in oriented Strontium Ferrite thin films
采用脉冲激光沉积技术在Al 2 O3（0001）基片上沉积了具有c轴取向的取向锶铁氧体薄膜。利用角度相关磁滞、折射率和温度相关的折射率来理解这些薄膜的磁化反转。发现在低（高）氧分压下生长的锶铁氧体薄膜呈现Stoner-Wohlfarth型（类Kondorsky型）反转。在磁化反转过程中的钉扎和成核过程的相对重要性被用来解释在生长过程中的不同的氧分压的磁化反转的类型。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen Reduction Reaction and X-ray Photoelectron Spectroscopy of Sputtered Fe-N-C Films
基于碳基质中的铁和氮的络合物（Fe-N-C）的用于氧还原反应（ORR）的电催化剂是聚合物电解质膜（PEM）燃料电池中基于铂族金属（PGM）的催化剂的有前景的替代物。Fe-N-C催化剂的进一步改进将受益于模型薄膜的催化活性和稳定性的研究，但Fe-N-C模型薄膜的合成是具有挑战性的。在这里，我们报告的合成和表征的Fe-N-C薄膜生产的共溅射铁和碳在反应性氮气气氛中可移动的玻璃碳旋转盘电极（RDE）提示。扫描电子显微镜（SEM）测量表明，在高温下沉积的Fe-N-C薄膜比在高温下退火的薄膜更光滑。在薄Fe-N-C膜上测量的ORR活性对于两种高温样品都大于对于室温样品。从X射线光电子能谱学（XPS）数据的分析，膜暴露于高温导致碳与Fe-N-C膜的石墨化增加，以及石墨和氢化氮物质的相对量增加。总之，本研究的结果表明，一个薄膜模型系统的方法研究铂族金属催化剂的活性位点的可行性。
2019-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Uniform Oxygen Doping Leads to Superconductivity in FeTe Films
众所周知，FeTe在掺杂氧时会变成超导体。利用分子束外延（MBE）逐层生长单晶薄膜，我们研究了氧的掺入。如果在层的生长期间供应氧，则氧在与超导性无关的氧域中不均匀地替代碲。当在生长之后供应氧时，氧均匀地扩散到结晶膜中并且结晶地结合。只有间隙氧才能导致超导电性的出现。这表明在这种材料中观察到的超导性在空间上是均匀的，而不是随机的。
2013-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Oxygen-vacancy induced magnetic phase transitions in multiferroic thin films
巨铁电极化和磁性共存的多铁性材料在信息存储和能量转换等领域具有巨大的工程应用潜力。然而，多铁性材料的功能特性被认为会受到点缺陷的影响，由于某些组成原子的挥发性和材料制备中涉及的高温，点缺陷可能是丰富的。在这里，我们证明了与理论方法，氧空位可能会提高功能的多铁性从根本上改变他们的磁相互作用在薄膜。具体而言，氧空位可以恢复丢失的磁超交换相互作用在大轴比阶段，导致完全反铁磁自旋有序，并诱导稳定的亚铁磁状态与一个显着的净磁化强度为0.5 uB每分子式单位。我们的理论研究应该有助于澄清长期存在的争议，在铁酸铋的起源，并改善基于多铁性的技术应用的设计。
2019-06-03 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
Interrelation of epitaxial strain and oxygen deficiency in La0.7Ca0.3MnO3-δ thin films
从结构和功能特性两方面研究了La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_（3-δ）薄膜的外延应变与氧缺陷的关系。使用配备RHEED设备和高温膜温度控制的PLD系统制备厚度为1000 μ m的膜。采用SrTiO_3、（LaAlO_3）_（0.3）-（Sr_2AlTaO_6）_（0.7）和LaSrAlO_4三种不同的衬底，在0.27 ~ 0.1mbar的氧压范围内，对薄膜的外延应变和氧缺陷进行了系统的调节。可以证明，氧掺入依赖于外延应变：氧空位诱导，以适应拉伸应变，而压缩应变抑制氧空位的产生。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen vacancy-induced structural evolution of SrFeO$_{3-x}$ epitaxial thin film from brownmillerite to perovskite
采用脉冲激光外延技术在SrTiO $_3$（001）衬底上制备了SrFeO $_{3-x}$薄膜。氧空位水平（$x$）通过在不同氧分压下的后退火工艺来控制。我们在$x =$ 0.5下获得了棕钙钛矿（BM）结构，并观察到随着氧浓度的增加，晶体结构从BM演变为钙钛矿（PV）。我们观察到的红外活性声子相对于氧浓度的演变，这是密切相关的通过X射线衍射观察到的结构演变。我们确定了声子使用壳模型计算。此外，我们研究了三个代表性样品的声子模式的温度依赖行为：PV，和两个BM（BM $_{\mathrm{oop}}$和BM $_{\mathrm{ip}}$）与不同取向的氧空位通道。在BM $_{\mathrm{oop}}$样品中，我们观察到一个声子模式，随着温度的降低，它表现出不寻常的红移;这种行为可能是由于FeO $_6$八面体中的顶端氧不稳定性。我们的研究结果提供了重要的信息，在SrFeO $_{3-x}$材料系统的离子导电机制。
2018-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of gold-modified palladium thin films as efficient catalysts for oxygen reduction reaction
P. J. Safarik University（帕尔卡基·萨法里克大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本研究通过磁控溅射沉积法制备了金修饰钯薄膜，发现其在酸性环境中具有优异的氧还原催化活性和稳定性，0.16 nm Au/Pd薄膜表现最佳。
2024-01-08 cond-mat.mtrl-sci
First Principles, Explicit Interface Studies of Oxygen Vacancy and Chloride in Alumina Films for Corrosion Applications
点蚀是一个研究较多的技术相关课题。然而，负责钝化氧化层的击穿的基本机制仍然是争论的主题。已知氯阴离子会加速腐蚀;相关假设包括Cl插入氧化膜中带正电的氧空位，以及Cl吸附在钝化氧化物表面上，取代表面羟基。在这项工作中，我们进行大规模的第一性原理模拟显式金属/Al（2）O（3）界面，以调查与这些假设相关的能量和电子结构。明确的界面模型允许电子转移，模仿电化学事件，并建立在不同的接口和电子带排列的原子结构之间的关系。对于多个模型接口，我们发现，双电荷氧空位，这是点缺陷模型（PDM）的关键成分，经常用于分析腐蚀数据，只能发生在存在的电势梯度，提高了电压。Cl-插入到氧化物膜中可以在一些氧空位位点中在能量上是有利的，这取决于电压。我们还讨论了这些复杂的接口与显式DFT建模相关的挑战。
2021-07-05 cond-mat.mtrl-sci
A new thin film photochromic material: Oxygen-containing yttrium hydride
本文报道了含氧氢化钇透明薄膜样品的光致变色现象。暴露于中等强度的可见光和紫外（UV）光会引发可见光和红外（IR）光的光学透射率降低。光暗化是中性的。我们表明，500 nm厚度的样品的光学透射率可以减少高达50%，一个小时的照明后，与中等强度的光。该反应是可逆的，并且留在黑暗中的样品返回到初始透明状态。在黑暗中的弛豫时间取决于样品的温度和曝光的持续时间。光致变色反应在环境条件下在薄膜样品的沉积状态下发生。
2011-09-13 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
Extrinsic ferroelectricity originated from oxygen vacancy drift in HfO2-based films
人们普遍认为，氧空位在HfO 2基材料的铁电性中起着核心作用，但其内在机制仍然是难以捉摸的。在这里，从基本的表征电路，我们提出，所观察到的铁电性是外在的。一个关键的发现是，带电的氧空位在重复的电脉冲下在样品内振荡，产生非线性电流，其行为类似于正常铁电体的极化电流。这个不需要的电流信号导致了一个类似铁电体的磁滞回线，剩余极化和矫顽场都与实验值很好地吻合，假设带电氧空位浓度在1*10^20/cm ^3附近。此外，可以利用这种机制来再现唤醒、分裂和有限耐力的效果，这些效果对于设备应用至关重要。
2021-12-26 cond-mat.mtrl-sci
The influence of oxygen and hydrogen adsorption on the magnetic structure of the ultrathin iron film on the Ir(001) surface
本文用从头算方法详细研究了Ir（001）表面吸附氧和氢的Fe单层膜的电子结构和磁序。结果进行了比较干净的Fe/Ir（001）系统，最近深入的研究表明，一个反铁磁秩序和复杂的磁性结构的强烈趋势。氧覆盖层的吸附显著增加了Fe层和Ir衬底之间的层间距离，而氢的影响要弱得多。我们发现，氧（和氢）的吸附导致的p（2 $\times $ 1）反铁磁顺序的Fe时刻，这也是支持的调查的基础上无序的本地矩状态。模拟的扫描隧道图像使用简单的Tersoff-Hamann模型暗示，建议的p（2 $\times $ 1）反铁磁秩序，甚至可以检测到非磁性提示。
2013-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Structural transformation for BaBiO3-δ thin films grown on SrTiO3-buffered Si(001) induced by an in-situ Molecular Beam Epitaxy cooldown process
本文研究了SrTiO3缓冲Si(001)上BaBiO3-δ薄膜的氧空位与结构转变，发现通过原位活化氧冷却或异位退火均可获得钙钛矿结构，并指出热失配与多价态促进的拉伸应变是产生氧空位的驱动力。
2025-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Surface Reactivity in Low Temperature Deposited Amorphous/Crystalline SnO2 Thin Films: Chemisorbed Oxygen Activity and CO Oxidation Pathways Revealed by In Situ XPS and Mass Spectrometry
该研究通过 EIS、原位 XPS、MS 等手段分析低温沉积多孔 SnO2 薄膜，证明 200°C 下 CO 氧化主要由化学吸附氧而非晶格氧驱动。
2025-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Surface composition of BaTiO3/SrTiO3(001) films grown by atomic oxygen plasma assisted molecular beam epitaxy
利用原子氧辅助分子束外延（AO-MBE）和专用的Ba和Ti Knudsen池，研究了在纯的和掺1%Nb的SrTiO 3（001）单晶上生长BaTiO 3薄膜的过程。对于各种层组合物，研究了高达30 nm的厚度。我们展示了2D生长和外延单晶钛酸钡层高达10纳米之前，额外的3D功能出现;晶格参数弛豫发生在最初的几个纳米，并在»10纳米完成。可能有利于2D生长的富含Ba氧化物的顶层的存在被证明是结晶良好的层。我们表明，Ba氧化物丰富的顶层可以通过化学蚀刻去除。目前的工作强调钛酸钡层的化学计量和表面组成的重要性，特别是考虑到它们在设备中的集成。
2012-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Growth and characterization of ultrathin cobalt ferrite films on Pt(111)
采用氧辅助分子束外延技术在Pt（111）衬底上生长了厚度分别为5 nm和20 nm的CoFe 2 O 4薄膜。它们的特点是在原位使用俄歇电子能谱，低能电子衍射，扫描隧道显微镜和转换电子穆斯堡尔谱。所生长的薄膜由小的纳米晶粒组成。退火的薄膜产生的晶粒尺寸的增加，并在室温下引起的磁秩序，虽然与一小部分的薄膜保持在顺磁状态。退火也诱导钴偏析到较厚的膜的表面。在低温下测得的穆斯堡尔谱表明钴铁氧体，两种薄膜显示出非常相似的超精细图案。在氧气或真空中退火影响的阳离子分布，这是更接近预期的情况下，在氧气气氛中退火的反尖晶石。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-enabled control of Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in ultra-thin magnetic films
在缺乏空间反演对称性的系统中寻找手征磁纹理近年来吸引了大量的兴趣，在真实空间观察到新颖的奇异磁相，如skyrmions晶格，但也畴壁和自旋螺旋与定义的手征。这些纹理的电气控制提供了令人兴奋的前景，在快速和强大的密度数据处理方面。通常用于稳定手性磁性状态的一种强有力的成分是由反转非对称磁体中的自旋-轨道耦合产生的所谓的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya interaction，简称Dzyaloshinski-Moriya interaction）。在重金属和过渡金属铁磁体之间的界面处已经获得了如此大的反对称交换，从而导致自旋螺旋和nanoskyrmion晶格。在这里，使用相对论性第一性原理计算，我们证明，的大小和符号可以完全控制通过调整的磁性薄膜的氧覆盖率，从而使超薄膜的手征磁性的智能设计。我们预计，这些结果扩展到其他电负性离子，并建议外来磁相位的电调谐的可能性。
2015-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen doping and polaron magnetic coupling in Alq$_3$ films
对有机自旋阀器件性能的物理基础的理解仍然是不完整的。根据最近的一些模型，自旋输运发生在有机半导体基本带隙内的杂质带中。这似乎被最近用La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Alq $_3$ /AlO $_x$ /Co器件进行的实验所证实。报道的结果表明，在Alq $_3$间隔层中的磁阻和可变氧掺杂之间可能存在相关性。本文通过第一性原理计算研究了Alq $_3$薄膜中O $_2$分子和离子的电子和磁性，以确定氧在La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Alq $_3$ /AlO $_x$ /Co器件中是否对自旋输运起重要作用.结论是它没有。事实上，我们表明，O $_2$分子不形成杂质带，它们之间没有磁相互作用。相反，我们认为自旋输运可能是通过Alq $_3^-$离子之间的直接交换耦合实现的。
2021-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Reducing the oxygen contamination in conductive (Ti,Zr)N coatings via RF-bias assisted reactive sputtering
针对 (Ti,Zr)N 薄膜的氧污染问题，本文采用组合反应共溅射并施加低功率 RF 衬底偏压，证明其可在不改变固溶体微观结构的情况下显著降低氧含量并提升导电与硬度性能。
2024-05-13 cond-mat.mtrl-sci
