Newly synthesized MAX phase Zr2SeC: DFT insights into physical properties towards possible applications
首次对合成的MAX相Zr 2SeC进行了DFT研究，以探索其在许多领域可能应用的物理性质。所研究的性能进行了比较，与先前已知的MAX相Zr 2SC。结构参数（晶格常数，体积和原子位置）观察到与早期的结果是一致的。利用能带结构和态密度（DOS）研究了金属的导电性、各向异性导电性以及Zr-d态对导电性的主导作用。通过对Zr_2SeC和Zr_2SC的DOS和电荷密度图（CDM）峰的分析，揭示了它们之间力学性能和硬度的可能变化。使用弹性常数检查了机械稳定性。Zr 2SeC的弹性常数、弹性模量和硬度参数值均低于Zr 2SC。研究和分析了力学性能的各向异性行为。技术上重要的热力学性质，如热膨胀系数，德拜温度，熵，在恒定体积下的热容，Gruneisen参数以及体积和吉布斯自由能作为温度（0至1600 K）和压力（0至50 GPa）的函数进行了研究。此外，还计算了室温下的ΘD、最小热导率（Kmin）、熔点（Tm）和γ，发现由于它们与力学参数的密切关系，Zr 2SeC的ΘD、最小热导率（Kmin）和γ比Zr 2SC的低。ΘD、Kmin、Tm和TEC的值表明Zr 2SeC作为热障涂层材料。计算并分析了Zr 2SeC的介电常数（实部和虚部）、折射率、消光系数、吸收系数、光电导、反射率和损耗函数。
2021-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Recently synthesized (Ti1-xMox)2AlC (0 < x < 0.20) solids solutions: Deciphering the structural, electronic, mechanical and thermodynamic properties via ab initio simulations
采用密度泛函理论研究了（Ti 1-xMox）2AlC（0 < x < 0.20）的结构、电子、力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与实验值吻合较好。电子能带结构证实了金属性质。通过对能带结构、电子态密度和电荷密度分布的研究，证实了Mo取代对共价键的增强作用。弹性常数满足机械稳定性准则。共价键的强化导致机械性能的增强。（Ti_（1-x）Mox）_2AlC化合物具有脆性。通过对（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的杨氏模量、压缩模量、剪切模量、泊松比以及剪切各向异性常数和普适各向异性因子的测定，揭示了（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的各向异性本质。计算了不同Mo含量下（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的德拜温度、最小热导率、Gruneisen参数和熔化温度。我们的计算值与报告值进行比较，如果可用的话。
2020-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Endohedral Derivatives of the Recently Synthesized Two-Dimensional Fullerene Networks: Electronic and Optical Insights from First-Principles Calculations
State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）
研究通过第一性原理计算分析了二维富勒烯网络的内含物衍生物，揭示其电子和光学特性，发现封装不同原子对带隙和跃迁通道的影响，为光电子和光捕获应用提供新思路。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Newly synthesized 3D boron-rich chalcogenides B12X (X = S, Se): Theoretical characterization of physical properties for optoelectronic and mechanical applications
近年来，富硼硫族化合物被认为具有优异的光学和机械性能。在这方面，我们报告的电子，光学和机械性能的最近合成的富硼硫族化合物，B12 X（X = S和Se）使用密度泛函理论的第一次。研究了交换和关联泛函对这些性质的影响。所获得的晶体结构与报道的实验结果的一致性已被检查的晶格参数。所考虑的材料是机械稳定的，脆性和弹性各向异性。计算了B12 S的弹性模量和硬度参数，结果表明B12 S是比B12 Se更重要的硬质材料。根据费米能级附近的态密度解释了硬度不同的原因。B12 X（X= S和Se）的断裂韧性和可加工性指数的合理良好的值的报告。B12 S和B12 Se化合物的熔点Tm表明这两种固体是稳定的，至少分别高达4208和3577 K。利用HSE 06功能基获得了B12 S和B12 Se的间接带隙（分别为2.27 eV和1.30 eV），B12 Se化合物的电子平均有效质量比B12 S化合物的电子平均有效质量小，表明B12 Se中载流子的迁移率高。利用GGA-PBE和HSE 06方法对薄膜的光学性质进行了表征和讨论。这些化合物具有体光学各向异性和优异的吸收系数在可见光区域，以及非常低的静态值的反射率光谱（范围：7.42-14.0%，使用两个泛函）被注意到。所研究的化合物的这些有用的特征显示出在光电和机械领域应用的前景。
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Advanced colloidal nanostructures for electronic applications
胶体化学合成纳米电子材料的研究进展
2015-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Re-entrance of Gapless Quantum Spin Liquids Observed in a Newly Synthesized Spin-1/2 Kagome Antiferromagnet $ZnCu_{3}(OH)_{6}SO_{4}$
量子自旋液体（QSL）是一种具有奇异激发的物质状态，理论上预测最有可能在S=1/2的kagome反铁磁体中实现。在实验上寻找候选材料是凝聚态物理的一大挑战，迄今为止只有两个这样的候选材料被报道。本文报道了一种新的自旋为1/2的kagome反铁磁体ZnCu_3（OH）_6SO_4的合成。在低于50 mK的温度下没有观察到磁有序，尽管有一个中等高的外斯温度θW ~ -79 K。这强烈表明该材料是一种新的QSL候选材料。最有趣的是，磁比热在两个低温区明显呈现线性行为。这两种行为完全对应于两个温度无关的磁化率。这些结果一致地揭示了在最低温度下无带隙QSL态的一种新的再进入现象。这一发现为QSL基态和激发态的研究提供了新的视角，并将激发新的理论和实验研究。
2013-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Transport in Chemical Vapor Deposited Graphene Synthesized on Cu: Quantum Hall Effect and Weak Localization
我们报告的电子性质的石墨烯合成的化学气相沉积（CVD）铜，然后转移到SiO2/Si。已经合成了晶圆级（高达4英寸）石墨烯膜，如光谱拉曼映射所示，主要由单层石墨烯组成。在由这种CVD石墨烯制造的微型器件上进行低温输运测量，显示双极场效应（开/关比约为5，载流子迁移率高达约3000 cm ^2/Vs）和“半整数”量子霍尔效应，这是单层石墨烯的固有电子性质的标志。我们还观察到弱本地化和提取信息的相位相干性和散射的载波。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Tunable Electronic Properties in Recently Synthesized Hydrogen-Substituted Graphdiyne
State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Brasília（巴西利亚大学）
研究通过从头计算分析了氢取代图二炔的堆叠依赖电子性质，发现其为间接半导体，具有0.89 eV带隙，为下一代纳米电子和能量收集技术提供理论支持。
2026-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic and optical properties of a newly predicted layered-ternary Ti4SiN3: A First-principles study
我们研究了一种新预测的层状三元化合物Ti4 SiN 3的α相和β相。计算了它们的力学、电学和光学性质，并与其它化合物M4 AX3（M = V，Ti，Ta; A = Si，Al; X = N，C）进行了比较。结果表明，假设的Ti4 SiN 3显示出改善的抗形变和单轴拉伸的行为和轻微的弹性各向异性。电子能带结构为α-和β-Ti4 SiN 3显示金属导电性，其中Ti 3d态占主导地位。Ti 3d和N2 s的杂化峰的能量低于Ti 3d和Si 3 p的杂化峰，表明Ti 3d-N2 s键比Ti 3d-Si 3 p键强。利用能带结构讨论了不同光学性质特征的起源。与同类化合物相比，预测化合物的α相具有更好的反射性能。关键词：三元氮化物;第一性原理;力学性能;电子能带结构;光学性能
2011-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Steering alkyne homocoupling with on-surface synthesized catalysts
我们报告了一个多步骤的表面合成策略。第一步是在表面支持的合成金属有机配合物，其随后被用作催化剂，以引导表面上的炔偶联反应。此外，我们分析和比较了不同的耦合模体的电子性质。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
In-situ angle-resolved photoemission spectroscopy of copper-oxide thin films synthesized by molecular beam epitaxy
角分辨光电子能谱（ARPES）是直接探测材料电子结构的关键动量分辨技术。然而，由于它是非常表面敏感的，它已被应用到一个相对较小的一组复杂的氧化物，可以很容易地在超高真空分裂。在这里，我们描述了一个新的多模块系统在布鲁克海文国家实验室（BNL），其中氧化物分子束外延（OMBE）与ARPES和光谱成像扫描隧道显微镜（SI-STM）模块互连。这种新的能力大大扩展了复合氧化物材料和人工异质结构的范围，这两种最强大和互补的技术可用于材料电子结构的研究。我们还提出了使用该系统获得的第一个实验结果-的电子能带结构的一个La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$（LSCO）的OMBE生长的薄膜的ARPES研究。
2018-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Second Harmonic Generation in Chemical Vapor Deposition Synthesized CuS Crystals
本研究通过化学气相沉积合成了厚度低至14纳米的超薄CuS晶体，并发现其因晶格缺陷而产生意外的二次谐波，展示了其在非线性光学领域的应用潜力。
2023-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Topological insulator Bi2Te3 films synthesized by metal organic chemical vapor deposition
拓扑绝缘体（TI）材料例如Bi 2 Te 3和Bi 2Se 3最近吸引了强烈的兴趣。大规模、高质量的TI薄膜对于开发TI基器件应用是重要的。本文采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在GaAs（001）衬底上制备了Bi 2 Te 3薄膜，并通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、角分辨光电子能谱（ARPES）和电子输运测量等方法对薄膜的结构和电子性质进行了研究。ARPES测量的电子能带结构清晰地揭示了具有单一Dirac锥的特征拓扑表面态（SS），证实了MOCVD Bi 2 Te 3薄膜的TI性质.电阻率和霍尔效应测量表明，体载流子迁移率相对较高，在300 K时约为350 cm^2/Vs，在15 K时约为7，400 cm^2/Vs。我们还测量了薄膜的塞贝克系数。我们的示范高品质的拓扑绝缘体薄膜生长的一个简单的和可扩展的方法是利益的基础研究和实际应用的热电和TI材料。
2012-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Large-scale Graphitic Thin Films Synthesized on Ni and Transferred to Insulators: Structural and Electronic Properties
我们提出了一个全面的研究的结构和电子性质的石墨烯层的石墨烯薄膜的合成化学气相沉积（CVD）的基础上的表面偏析多晶镍箔，然后转移到绝缘SiO2/Si衬底。已经合成了尺寸高达几毫米的膜。通过原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）、横截面透射电子显微镜（XTEM）和拉曼光谱的结构表征证实，这种大尺度石墨薄膜（GTF）包含厚石墨区域和少层石墨烯的薄区域。薄膜也包含许多皱纹，尖锐弯曲的尖端和位错揭示了XTEM，产生的增长和屈曲过程的GTF的见解。对由转移的GTF制备的mm级背栅晶体管器件的测量显示了双极场效应，其电阻调制约为50%，载流子迁移率达到约2000 cm^2/Vs。我们还从低温磁输运测量中的二维弱局域化观察到了相位相干长度超过0.2 $μ$ m的载流子量子输运。我们的研究结果表明，尽管不均匀性和表面粗糙度，这种大规模的，灵活的薄膜可以有电子性能的设备应用前景。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the Electronic Structure of a Recently Synthesized Graphene-like BCN Monolayer from bis-BN Cyclohexane: A DFT Study
自石墨烯兴起以来，氮化硼单分子膜由于与石墨烯结构相似而得到了深入的研究。以bis-BN环己烷（B2 N2 C2 H12）为前体分子，合成了六方结构的类石墨烯硼-碳-氮（h-BCN）单层膜。在此，我们研究了这种新型的BCN材料的电子和结构特性，在存在单原子（硼，碳，氮）的空缺，通过采用密度泛函理论计算。这些空位赋予的结构的稳定性进行了验证，从内聚能计算。结果表明，碳原子空位的存在会使晶格发生强烈的畸变，导致晶格平面性的破坏和键的重构。单原子空位诱导了平坦的带隙中间态的出现。一个显着程度的电荷本地化发生在这些缺陷附近。观察到仅在硼空位情况下的自发磁化，其磁偶极矩约为0.87 μ B。我们的计算预测的直接电子带隙值约为1.14 eV，这是在很好的协议与实验。重要的是，该带隙值介于无带隙石墨烯和绝缘h-BN之间。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Characterization of Platinum Diselenide Thin Films
二硒化铂（PtSe2）是一种新发现的二维材料，在电子学和催化学方面具有重要的应用价值。采用热辅助硒化法对预沉积的铂膜进行硒化处理，制备了PtSe2薄膜，扫描透射电子显微镜（SEM）分析表明薄膜的晶体结构为1T。研究了这些薄膜的拉曼散射随薄膜厚度、激光波长和激光偏振态的变化。Eg和A1g拉曼活动模式，确定使用偏振测量的拉曼设置。这些模式被发现显示一个明确的位置和强度与膜厚度的依赖关系，多个激发波长，其峰值位置与模拟的声子色散曲线PtSe2。这些结果突出了使用拉曼光谱作为新合成的2D材料的主要表征技术的实用性。
2015-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and oxidation states in high-pressure synthesized isostructural CeCN$_5$ and TbCN$_5$
Linköping University（林雪平大学）；École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Collège de France, Université PSL（法兰西学院，巴黎文理研究大学）
通过DFT计算研究了重压合成的等结构CeCN₅和TbCN₅的电子性质，发现其氧化态不同导致电子性质差异，前者为绝缘体，后者为金属。
2026-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unravelling the stability, electronic and physical properties in bulk and (001)-surfacesof newlysynthesized Ti2ZnX (X=C, N)MAX phases
MAX相家族通过在A位添加后过渡金属而得到扩展，期望具有不同的功能特性，例如磁性和催化。本文采用密度泛函方法对新合成的Ti_2 Zn_X（X = C，N）相的相稳定性和物理性质进行了系统的研究，并与传统的Ti_2Al_X（X = C，N）相进行了比较.通过对形成能、弹性常数和声子色散的估算，验证了体系的热力学、力学和动力学稳定性。Ti_2ZnN的弹性性质接近各向同性，而Ti_2ZnC的弹性性质完全各向异性。为了了解Ti 2 ZnX的薄膜特性，研究了（001）终止的平板的表面性质。Ti_2ZnX体相和（001）面都具有类金属的电子结构。Ti-X和Ti-Zn原子之间存在较强的共价键，由于Ti和Zn原子之间不寻常的d-p态杂化，在费米能级（EF）处产生了附加态，Ti-X和Ti-Zn原子之间的劈裂能差证实了化学键的各向异性。在此，Ti（X）-001和Zn-001终端是稳定的表面，然而，就化学势而言，Zn-001终端是最有利的。
2022-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Insight of the thermal conductivity of $ε-$iron at Earth's core conditions from the newly developed direct $ab~initio$ methodology
铁在地核条件下的电子热导率是地球物理领域中一个极其重要的物理性质。然而，铁在极端压力和温度下的电子热导率的确切值仍然在实验和理论上知之甚少。最近的一些实验研究直接测量了电子热导率的值，并且一些理论工作基于Kubo-Greenwood方法预测了铁在地核条件下的电子热导率。然而，这些结果彼此差异很大。最近的一项研究证实，在地核条件下，铁的电子-电子散射的强度可以与电子-声子散射的强度相媲美，这意味着在评估地核情况下的电子热导率时，也应该考虑电子-电子散射。在这里，通过利用一种新开发的方法的基础上直接非平衡$ab~initio$分子动力学模拟耦合静电势振荡的概念，我们预测的电子热导率的铁在h.c.p相。我们的方法固有地包括极端条件下的电子-声子和电子-电子相互作用。我们的研究结果与以前的理论和实验研究是可比的。更重要的是，我们的方法提供了一个新的物理图像来描述$ε-$铁在地球核心条件下的静电势振荡的角度来看，传热过程，并提供了一个新的途径来研究纯金属在行星的核心与不同的温度和压力的热输运性质。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Transistors with Chemically Synthesized Layered Semiconductor WS2 Exhibiting 105 Room Temperature Modulation and Ambipolar Behavior
我们报道了用化学合成的层状二维（2D）晶体半导体WS 2制作的场效应晶体管（FET）的实现。二维肖特基势垒FET在室温下具有双极特性和高（~ 105倍）的开/关电流比，电流饱和。该行为归因于2D晶体材料中的能带隙的存在。场效应晶体管对可见光有明显的光响应。该器件具有良好的电子和光学特性，加上层状2D晶体的灵活性，使WS 2对未来的电子和光学器件具有吸引力。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, and electronic properties of newly discovered Li2PtSi3 superconductor: Effect of transition metals
采用密度泛函理论（DFT）中的第一性原理计算，采用GGA-PBE交换关联方法，首次对新发现的锂硅化物超导体Li_2 PtSi_3的结构、弹性和电子性质进行了理论预测.所有的理论结果与最近计算的同构Li_2IrSi_3。本研究揭示了用Pt替代过渡金属元素Ir对不同机械、电子和超导性质的影响。自旋-轨道耦合对电子能带结构的影响被发现是微不足道的Li 2 PtSi 3。Li 2 PtSi 3和Li 2 IrSi 3的超导转变温度的差异主要是由于费米能级处的电子态的能量密度的差异而产生的。稍微降低的德拜温度在Li 2 PtSi 3中起次要作用。在本研究中，我们详细讨论了理论结果的含义。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Elastic, electronic and magnetic properties of new oxide perovskite BaVO3: a first-principles study
采用第一性原理FLAPW-GGA方法，系统研究了新合成的3d 1钙钛矿型BaVO 3的结构、弹性、磁性、电子结构和化学键图像.所得到的结果进行了讨论，比较与现有的实验数据，以及与之前获得的同构和等电子SrVO 3钙钛矿。
2014-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Electronic, and Vibrational Properties of 2D Graphdiyne-Like Carbon Nanonetwork Synthesized on Au(111): Implications for the Engineering of sp-sp2 Carbon Nanostructures
石墨二炔是一种基于sp-sp2杂化的原子级薄的二维碳纳米结构，是一种有吸引力的体系，可能显示出优异的机械和光电性能。卤化sp-碳基分子前体的表面催化偶联代表了一种有前途的自下而上的策略，以在金属基底上制造具有工程结构的扩展的2D碳系统。在这里，我们研究了原子尺度的结构和电子和振动性质的扩展graphdiyne-like sp-sp2碳纳米网络生长在Au（111）通过表面合成。通过扫描隧道显微镜（STM）、拉曼光谱并结合密度泛函理论（DFT）计算来监测沉积后作为退火温度的函数的这种2D纳米网络在其不同阶段的形成。高分辨率STM成像和拉曼光谱对键性质的高灵敏度为解开sp-sp2碳纳米结构的原子尺度性质提供了独特的策略。我们发现，2D碳纳米网络和底层衬底状态之间的杂交强烈影响其电子和振动特性，修改大幅度的状态和拉曼光谱的密度相比，独立的系统。这为电子性质的调制开辟了道路，在未来的催化，光转换和碳基纳米电子学的活性纳米材料的应用前景显着。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the secondary electron yield and electronic conductivity of MgZnO multilayers synthesized by Atomic layer deposition
IRFU, CEA Université Paris-Saclay（CEA巴黎萨克雷大学IRFU）；DPHY, ONERA（ONERA DPHY）；LECA, CEA Université Paris-Saclay（CEA巴黎萨克雷大学LECA）；INSP, CNRS Université Paris Sorbonne（CNRS巴黎索邦大学INSP）
本研究通过原子层沉积制备MgZnO多层膜，同时调控二次电子发射和电导率，实现单相材料无法达到的TEEY与导电性组合，为真空电子功能表面设计提供新途径。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic and Vibrational Properties of On-Surface Synthesized Gulf-Edged Chiral Graphene Nanoribbons
Empa — Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技研究院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究通过设计三萘基二碘前驱体在Au(111)表面合成了(4,2,7)-海湾边缘手性石墨烯纳米带，表征其电子、振动及环境响应性质，为手性石墨烯纳米带的前驱体设计提供了新思路。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Computational Characterization of the Recently Synthesized Pristine and Porous 12-Atom-Wide Armchair Graphene Nanoribbon
State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Federal University of Campina Grande（坎皮纳格兰德联邦大学）
本研究通过DFT与MD模拟系统表征本征及多孔12-AGNR的多维度性能，证实孔隙工程可有效调控其电子、光学、热学与力学特性，为其在纳米电子等领域的应用提供理论支撑。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Al-doped ZnO aligned nanorod arrays significant implications for optic and opto-electronic Applications
我们研究了垂直排列的Al：ZnO纳米棒阵列的光学和光电性能的水热技术在相当低的温度下溅射的Al-ZnO种子层。纳米棒阵列在大面积上沿c轴保持显著的对齐。种子层和纳米棒阵列显示出各种光学带隙。纳米棒阵列的光电性能研究
2015-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic, and optical properties of 6H-SiC layers synthesized by implantation of carbon ions into silicon
通过碳离子注入硅并在高剂量下合成高质量6H-SiC薄膜，研究了其结构、电子和光学性质，发现过量碳形成少量氧化碳纳米结构但不影响光学性能。
2024-05-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Exploring the Electronic and Mechanical Properties of the Recently Synthesized Nitrogen-Doped Monolayer Amorphous Carbon
本研究通过基于密度泛函的紧束缚模拟和分子动力学模拟，发现氮掺杂单层非晶碳（MAC@N）在35%掺杂下保持稳定，具有可调力学和光电特性，但在柔性电子和光电子学中具有应用潜力。
2024-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Processing, electronic properties and applications of Carbon-based nanocomposites
特别是在过去的二十年里，已经见证了大量的研究围绕着碳基纳米复合材料的结构-性能相关性，通过几种方法合成。在最简单的术语中，这些纳米材料的电子性质，形成了目前的讨论背景，主要作为三个参数的函数而变化，其中2个是工艺参数（即增强的种类和合成的方法）和一个是结构-受上述两个工艺参数的高度影响，并在确定离子和电子输运中起着至关重要的作用这些材料中的现象。更具体地说，在结构相关参数的背景下，电子和平衡OD（点）缺陷之间的相互作用，以及不同类型的界面，在理解这些材料的物理和化学性质之外的电子性质中起着至关重要的作用。这些材料因其优异的电子、机械和化学性能而在许多领域得到应用，如纳米电子、超级电容器、吸收剂、光催化、光伏、太阳能电池、传感器和储能。本章将主要集中在提供一个简要的概述，国家的最先进的研究，以及详细的讨论，在确定和理解一些传统的碳基纳米复合材料（由几种不同的技术合成）的电子性能的基础上，这些材料的结构性能相关性的一些最新进展，最后，解决一些重大的挑战，在这一领域。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin polarization and electronic structure of bottom-up synthesized MoSi$_2$N$_4$ materials
在环境条件下操纵二维材料的自旋极化电子态对于开发具有小物理尺寸的新量子器件是必要的。在这里，我们使用第一性原理建模来探索最近引入的2D合成材料MSi $_2$ Z $_4$（M = Mo或W并且Z = N或As）的超薄膜的自旋相关电子结构。堆叠的MSi $_2$ Z $_4$单层被发现产生动态稳定的双层和散装材料与厚度相关的属性。当计算中考虑自旋-轨道耦合（SOC）时，MSi $_2$ N $_4$单层膜在布里渊区四角的$K$和$K'$对称点处显示出间接带隙和大的自旋分裂态，自旋极化率接近100\%.在$K$和$K'$处，自旋沿面外方向被锁定在相反的方向上，导致自旋谷耦合效应。正如预期的那样，由于存在反转对称性，在原始双层中不存在自旋极化，但它可以通过外部面外电场诱导，就像Mo（W）S $_2$双层的情况一样。从间接带隙到直接带隙的转变可以通过在MSi $_2$（N，As）$_4$单层中用As代替N来驱动。我们的研究表明，MSi $_2$ Z $_4$材料可以提供一个可行的替代MoS $_2$类的二维材料的谷电子和光电子应用。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A review of thermal transport and electronic properties of borophene
近年来，二维硼片（borohydrate）已被实验合成和理论观察作为有前途的导体或晶体管具有新颖的热和电子性能。本文首先介绍了硼化物的一些重要的电子性质，包括超导电性和拓扑性质。然后，我们主要回顾了硼氢化物的基本方法，热输运，以及不同配置的机械性能。本文综述了硼化物的一些重要的热输运和电子性质，并呼吁进一步的实验研究和应用在某些科学界。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature Tunable Fano Resonance by Chemical Doping in Few-layer Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition
利用红外傅里叶变换光谱在室温下观察到了少层（~3）石墨烯中的类Fano声子共振。这种Fano共振是石墨烯中的离散面内晶格振动模式和连续电子激发之间的强电子-声子相互作用的表现。通过氨水化学掺杂，我们得到了不同的Fano线形状，从空穴掺杂的石墨烯中的反共振到n型石墨烯中的声子主导。当费米能级位于狄拉克点附近时，Fano共振表现出最强的干涉特征。带电声子表现出大大增强的振子强度，并随着电子密度的增加经历连续的频率红移。研究表明，随着费米能级的变化，声子耦合到不同的电子跃迁。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structure and electronic properties of mixed-metal Ruddlesden-Popper oxide LaSrCo$_{1/2}$Fe$_{1/2}$O$_4$
本文利用自洽ACBN0 DFT+U方法研究LaSrCo1/2Fe1/2O4的磁结构与电子性质，揭示离子分布对磁交换和Co自旋态的决定性影响，并结合实验证实合成材料中存在亚稳态反铁磁构型。
2024-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure and electronic properties of nanotubes of layered iron-based superconductors
本文提出了FeSe、LiFeAs、SrFe_2As_2和LnFeAsO四种层状铁基高温超导体的纳米管原子模型，这些层状铁基超导体是新发现的11，111，122和1111系列铁基高温超导体的母相。以SrFe_2As_2为例，对预测的纳米管的电子性质进行了研究和讨论，并与相应的单层和晶体的电子性质进行了比较。
2010-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Stability, structural, elastic and electronic properties of RuN polymorphs from first-principles calculations
用第一性原理计算方法计算了不同配位数CN_s的一氮化钌RuN的六种可能的多晶型：立方锌立方（ZB）和CN_s = 4的类铂钛矿结构;立方岩盐结构（RS）、六方类WC结构和类NiAs结构（CN = 6）以及立方类CsCl结构（CN = 8）表明ZB结构最稳定，这对于RuN比最近报道的合成RuN样品的RS结构更优选。研究了ZB-RuN的弹性和电子性质，并与RS-RuN多晶型物进行了比较。
2010-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Optical Properties of the Recently Synthesized 2D Vivianites (Vivianenes): Insights from First-Principles Calculations
State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；University of Brasília, College of Technology（巴西利亚大学技术学院）；University of Brasília, Institute of Physics（巴西利亚大学物理研究所）
本研究通过第一性原理计算揭示了二维维维安烯的电子和光学性质，发现其具有更高的光学带隙和增强的热力学稳定性，为光电应用提供了新的可能性。
2025-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Probing defects in chemically synthesized ZnO nanostrucures by Positron Annihilation and Photoluminescence Spectroscopy
本文介绍了化学合成的ZnO纳米粒子的各种尺寸的本征缺陷的结构排列的大小引起的变化。常规的X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）已被用来确定纳米ZnO样品的形状和尺寸。利用正电子湮没谱的详细研究揭示了锌空位的存在。而光致发光分析结果预测了带电氧空位的特征。尺寸引起的正电子参数以及光致发光性质的变化，已显示出对比或非单调的趋势，因为尺寸从4 nm到85 nm变化。与单电荷氧空位占优势的较大纳米结构相比，低于临界尺寸（~ 23 nm）的小球形颗粒由于双电荷氧空位的较高占据而接收更多的正表面电荷。这种电子变化被认为引发了另一种有趣的现象，被描述为纳米颗粒内的正电子限制。最后，基于所有的结果，在本样品中的本征缺陷的结构排列的模型已被调和。
2011-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of highly doped topological insulator Bi2Se3 crystals
采用Bridgman法合成了高掺杂拓扑绝缘体Bi2Se3单晶，并对其结构和电子性质进行了研究.通过X射线衍射，扫描隧道显微镜和拉曼光谱的晶格结构表征证实了高品质的生长单晶。角分辨光电子能谱直接揭示了电子能带结构中的拓扑表面态。输运测量表明，导电占主导地位的散装载流子，并证实了先前观察到的散装量子霍尔效应在这样的高掺杂的Bi2Se3样品。我们简要地讨论了几种可能的策略，降低体电导。
2012-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Comparative Study of Chemically Synthesized and Exfoliated Multilayer MoS2 Field-Effect Transistors
我们报告实现的场效应晶体管（FET）与化学合成的多层二维晶体半导体二硫化钼。化学合成的（S-）MoS 2的电学性质，如FET迁移率、亚阈值摆幅、开/关比和接触电阻与机械剥离的（X-）MoS 2的电学性质是不可区分的，然而平带电压是不同的，可能是由于转移过程中产生的极性化学残留物。电子衍射研究和拉曼光谱显示的结构相似的s-MoS 2的x-MoS 2。这份关于s-MoS 2行为和性质的初步报告说明了使用合成层状2D晶体半导体的电子器件的可行性。
2013-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uncommon 2D Diamond-like Carbon Nanodots Derived from Nanotubes: Atomic Structure, Electronic States and Photonic Properties
该研究从SWCNT和MWCNT制备准二维类金刚石碳纳米点，结合XPS、拉曼、吸收与PL表征及理论模型，揭示两者局域结构相似但发光机制不同。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Structure, heat capacity and Raman spectra of mm-sized Ba$_{2}$MgWO$_{6}$ single crystals synthesized by BaCl$_{2}$-MgCl$_{2}$ flux method
本文提出用BaCl₂-MgCl₂助熔剂法生长毫米级Ba₂MgWO₆单晶，并通过热容和拉曼光谱发现可能存在对称性破缺，为后续电子性质研究提供基础。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, magnetic properties and correlation effects in the layered quaternary iron oxyselenide Na2Fe2Se2O from first principles
利用第一性原理计算方法研究了新发现的层状硒氧化合物Na_2Fe_2Se_2O的电子、磁性和关联效应。结果表明，Fe 3d带的电子关联促进了Na2Fe2Se2O从磁性金属或半金属态到反铁磁Mott绝缘态的转变.此外，在Na_2Fe_2Se_2O中的键合图像被描述为离子和共价贡献的各向异性混合物。
2012-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties and electronic structure of the incompressible rhenium carbides and nitrides: A first-principles study
利用第一性原理计算，研究了新合成的不可压缩化合物Re 2 C、Re 2 N、Re 3 N和一个类似化合物Re 3 C的结构稳定性、力学性质和电子结构.我们的结果与现有的实验和理论数据吻合得很好。建议的Re 3C被证明是精力充沛，机械和动态稳定，也不可压缩。此外，这些化合物的不可压缩性来源于Re的5d轨道与C或N的2 p轨道杂化的强共价键特征，以及相互连接的键的锯齿形拓扑结构，例如，Re-Re、Re-C或Re-N键。
2015-03-06 cond-mat.mtrl-sci
First-principles studies of the structural, electronic, and optical properties of a novel thorium compound Rb2Th7Se15
首次在密度泛函理论框架下计算了一个新合成的钍化合物Rb 2 Th 7 Se 15的结构、电子和光学性质.计算的直接带隙为1.471 eV（广义梯度近似）和1.171 eV（局域密度近似），这两个结果都接近于1.83 eV的实验结果。通过计算所有离子的有效Mulliken电荷证明了Th-Se/Rb-Se键的高共价性/象似性。复介电函数的偏振计算;在500至2500 nm的波长范围内，计算的折射率的依赖性被拟合到Sellmeyer方程。
2013-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and thermoelectric properties of CoAsSb with post-DFT approaches
我们研究了最近合成的CoAsSb的电子结构和热电性能。计算出的带隙变得更加准确，越来越复杂的电子结构的方法：广义梯度近似，混合泛函，自洽线性准粒子GW方法（LQSGW），LQSGW与简化的顶点校正。通过等同于从一个刚性移动的频带的每种方法的带隙，我们评估的贡献，热电性能超出了带隙。在这样做的时候，我们评估一个常见的做法的有效性：一个刚性的转变适用于成本较低的电子结构的方法，以获得一些更昂贵的方法的准确性。我们发现，虽然移位的塞贝克系数更接近彼此比从原来的电子结构，仍然存在差异的Goldsmid-Sharp（热电）的带隙之间的方法和从预期的电子带隙。此外，这些方法之间在温度依赖性方面仍存在一些持久差异。
2018-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structures and intra-atomic interactions in layered quaternary oxyarsenides LaZnAsO and YZnAsO
采用第一性原理FLAPW-GGA能带结构计算方法，得到了四元砷氧化物LaZnAsO和YZnAsO的结构、电子性质和化学键图像.这些化合物是直接跃迁型半导体，GGA带隙约为0.65-1.30 eV。这些阶段的化学键的特点进行了研究和讨论，比较四元砷氧化物LaFeAsO -一个新发现的26- 52 K超导体的基本相。
2008-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Elastic and electronic properties of hexagonal rhenium sub-nitrides Re3N and Re2N in comparison with hcp-Re and wurtzite-like rhenium mononitride ReN
最近，两个新的六方晶系亚氮化物Re 3 N和Re 2N，它们属于已知的4d，5d重金属的富金属（M/N > 1）氮化物的相当罕见的组，已经被成功地合成，并且它们作为超不可压缩材料的潜在的技术应用已经被提出。在这项工作中，我们提出了一个详细的从头算研究的新的六方亚氮化物相比，六方Re和纤锌矿状的六方单氮化物ReN，与这些六方系统的弹性，电子性能和化学键的Re/N的化学计量比的函数的趋势进行评估：Re \rightarrow Re 3 N \rightarrow Re 2 N \rightarrow Re N。
2010-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of chemically synthesized polypyrrole thin films
研究了气相化学合成聚吡咯薄膜中电子输运随温度、电场和磁场的变化。我们发现，在比较的行为的两个聚吡咯薄膜制备的电化学生长，以及从传统的化学合成获得的散装薄膜的明显差异。对于小电场F，在30 K时观察到了从Efros-Shklovskii变程跳跃到Arklovius激活输运的转变。高电场诱导短程跳跃。发现特征跳跃距离与F^（-1/2）成正比。在低于临界磁场的情况下，磁阻R（B）与F无关，在该临界磁场以上，F抵消磁场诱导的局部化。
2007-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Why is it so difficult to realize Dy$^{4+}$ in as-synthesized BaZrO$_3$?
稀土掺杂锆酸钡（BaZrO $_3$）陶瓷是质子传导和发光材料。在这里，我们报告的镝（Dy）和其他相关的点缺陷BaZrO $_3$使用混合密度泛函缺陷计算的研究。发现四价Dy $^{4+}$在Zr晶格位置（即，作为Dy $_{\rm Zr}^0$），但最经常在能量上不如三价Dy $^{3+}$有利（即，Dy（$_{\rm Zr}^-$）在合成的BaZrO $_3$中，由于低能量、带正电荷的氧空位的形成和Dy在主体晶格中的混合位置占据。Dy $^{4+}$ /Dy $^{3+}$比率原则上可以通过在高度氧化和富Ba条件下制备材料并与受体样杂质共掺杂来增加;然而，可能仍然需要合成后处理以实现不可忽略的Dy $^{4+}$浓度。我们还发现，某些未被占用的Dy $4f$状态和O $2p$状态是{ \it强烈杂化}，一个功能，不经常看到在含稀土材料，并孤立的Dy $_{\rm Zr}$缺陷可能是一个广泛的蓝色发射带到缺陷（“电荷转移”）发光的来源。
2022-02-17 cond-mat.mtrl-sci
A comparative theoretical study on physical properties of synthesized AVO3 (A = Ba, Sr, Ca, Pb) perovskites
本文采用基于密度泛函理论（DFT）的CASTEP方法研究了BaVO3、SrVO3、CaVO3和PbVO3的各种物理性质。计算了弹性常数、体积模量、剪切模量、杨氏模量、Pugh比、泊松比、维氏硬度、普适各向异性指数和Peierls应力，以合理化上述化合物的力学行为。电子能带结构和态密度（DOS）的研究揭示了所有钙钛矿的金属行为的有力证据。成键性质的分析表明存在共价键、离子键和金属键。本文还对AVO_3的光学性质进行了研究和讨论。声子性质的分析表明BaVO3具有动力学稳定性，而SrVO3、CaVO3和PbVO3不具有动力学稳定性。德拜温度和最小热导率的值意味着只有PbVO3化合物具有用作TBC材料的潜力。
2019-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Optical and Electronic Properties of Double Perovskite Ba2ScSbO6
采用固相反应法合成了Ba_2ScSbO_6（BSS）多晶。化合物的结构表征通过X射线衍射（XRD）进行，随后通过XRD图案的Riedpyruvate分析进行。晶体结构为立方晶系，空间群为Fm-3 m（No.225.利用紫外-可见光谱计算了该体系的光学带隙为4.2eV。电子性质的详细研究也已经进行了使用全电位线性增强平面波（FPLAPW），在WIEN 2k中实现。BSS是一种大带隙绝缘体，具有潜在的技术应用前景，如微波应用中的介质谐振器和滤波器
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Recently synthesized (Zr1-xTix)2AlC (0 - x - 1) solid solutions: Theoretical study of the effects of M mixing on physical properties
采用密度泛函理论（DFT）研究了M原子物种混合对新合成MAX相（Zr 1-xTix）2AlC固溶体物理性质的影响。晶格常数随Ti含量的增加而减小，与实验结果吻合较好。计算了弹性常数Cij和其它多晶弹性模量。弹性常数满足这些固溶体的机械稳定性条件。发现常数C11、C33和C44随着Ti含量的增加而增加，直到x = 0.67，此后这些常数略有下降。C12和C13的趋势相反。弹性模量也被发现增加到x = 0.67，超过这一点，这些模量略有下降。Pughs比和Poissons比都证实了（Zr 1-xTix）2AlC的脆性。不同的各向异性因子揭示了这些固溶体的各向异性特征。费米能级的电子态能量密度（EDOS）的非零值表明（Zr_（1-x）Ti_x）_2Al_C具有金属性质。从电子结构中已经表明了共价键、离子键和金属键的混合物，其中由于Zr-4d态和C-2 p态的杂化而具有占主导地位的共价键。弹性刚度和弹性参数随x的变化与部分DOS（PDOS）和电荷密度分布有关。计算的德拜温度和最小热导率被发现增加与Ti含量，而熔化温度是最高的x = 0.67。x = 0.67的固溶体与两个端元Zr 2AlC和Ti 2AlC相比显示出改善的机械和热性能。对（Zr_（1-x）Ti_x）_2AlC的电荷输运性质的研究揭示了其饱和电阻率的金属本质。（Zr_（1-x）Ti_x）_2AlC在400 K时获得最大功率因数…
2017-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Band Alignment with Unperturbed Carrier Mobility of On-Surface Synthesized Organic Semiconducting Wires
分子材料的可调特性使其成为各种未来一代器件的最爱。此外，为了保持目前这些设备小型化的趋势，可能很快就需要脱离目前自上而下的生产方法，自组装似乎是最有前途的替代方法之一。表面合成结合了分子材料和自组装的承诺，以及共价键合结构的坚固性：未来应用的理想场景。根据这一想法，我们报告的功能扩展纳米线的自组装合成。特别地，产物对应于一维有机半导体。由我们的衬底模板提供的单轴对齐使我们能够通过将局部探针与空间平均技术相结合来访问其电子特性的精美细节，包括完整的价带色散。我们展示了如何通过选择性地掺杂分子前体，可以在不损害电荷载流子的迁移率的情况下调整产品的能级排列。
2016-06-24 cond-mat.mtrl-sci
