Magnetic and electrical transport signatures of uncompensated moments in epitaxial thin films of the non-collinear antiferromagnet Mn$_{3}$Ir
具有L1 $_{2}$立方晶格（例如Mn $_{3}$ Ir和Mn $_{3}$ Pt）或D 0 $_{19}$六方结构（例如Mn $_{3}$ Sn和Mn $_{3}$ Ge）的非共线反铁磁体表现出许多拓扑自旋电子学感兴趣的新现象。在立方晶系中，例如，四边形畸变的Mn $_{3}$ Pt表现出固有的反常霍尔效应（AHE）。然而，Mn $_{3}$ Pt仅进入接近化学计量组成的非共线磁相并且具有适当大的厚度。因此，我们将我们的注意力转向Mn $_{3}$ Ir，用于交换偏置异质结构的材料的选择。本文研究了外延生长的（111）晶向的面心立方$γ$ -Mn $_{3}$ Ir薄膜的磁和电输运性质。厚度为10 nm的弛豫膜表现出普通的霍尔效应，空穴型载流子浓度为（2.24 $\pm$ 0.08）$\times$ 10 $^{23}$ cm $^{-3}$。另一方面，TEM表征表明，0.3nm的薄膜生长具有显著的面内拉伸应变。这可能解释了一个小的反射矩，在低温下观察到的，所示的XMCD光谱所产生的未补偿的Mn自旋。在0.02 $μ_{B}$ /原子的量级上，这主导了电输运行为，导致小的AHE和负磁阻。这些结果在晶体微结构和手性畴行为方面进行了讨论，空间分辨XML（C）D-PEEM支持以下结论：尺寸< 20 nm的不同手性的小反铁磁畴解释了观察到的Berry曲率驱动的磁输运效应的缺失。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The epitaxial-graphene/graphene-oxide junction, an essential step towards epitaxial graphene electronics
已经沉积氧化石墨烯（GO）薄片以桥接两个外延石墨烯电极之间的间隙以产生全石墨烯装置。电学测量表明，由于GO中的带隙，在石墨烯/氧化石墨烯结处存在肖特基势垒（SB）。发现势垒高度约为0.7 eV，并且在180 $^\circ$ C退火后降低，这意味着可以通过改变氧化程度来调节间隙。发现GO迁移率的下限为850 cm $^2$ /Vs，与硅相当。已经实现了图案化外延石墨烯的{ \it In situ}局部氧化。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unravelling the electrical properties of epitaxial Graphene nanoribbons
实验研究了单层石墨烯带的电阻率随带宽从16 nm到320 nm的变化。实验结果是，电阻率遵循一个更显着的趋势比类似尺寸的金属纳米线，由于表面散射的边缘，带隙相关的影响和费米能级的偏移，由于边缘效应的组合。我们表明，电荷中性点开关极性低于约50 nm的带状宽度，并且在这一点上，电阻的热系数是最大值。因此，可以通过改变带宽度来控制主要掺杂类型。我们还表明，氧化铝钝化层上的平均自由程的载流子在石墨烯，这可以直接通过测量的宽度依赖的电阻率探测有显着的效果。我们提出了一个模型，考虑到边缘和约束效应的传导。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall
Direct Imaging of Electrical Switching of Antiferromagnetic Néel Order in $α$-Fe$_2$O$_3$ Epitaxial Films
本文报道了利用光电子能谱电子显微镜直接观察到微米级Pt/ $α$ O $_3$霍尔棒中反铁磁畴的Néel矢量随电脉冲的变化.电流脉冲导致可逆和可重复的切换，电流方向决定最终状态，与仅探测空间平均响应的霍尔效应实验一致。电流脉冲也会在电流路径内甚至电流路径外的磁畴结构中产生不可逆的变化，在这两种情况下，只有一小部分磁畴响应脉冲而发生转变。此外，对不同X射线偏振下拍摄的图像的分析表明，AFM Néel阶在平衡时具有平面外分量，这在分析开关数据时需要考虑。这些结果表明，除了与自旋轨道扭矩从Pt层，这可以产生可逆的开关的影响，在AFM顺序的变化可以引起纯粹的热效应。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall
Epitaxial electrical contact to graphene on SiC
与纳米级器件建立良好的电接触是现代技术的一个主要问题，接触2D材料也不例外。石墨烯的一维边缘接触最近被证明优于表面接触，但该方法仍然难以扩大规模。我们报告了一种无抗蚀剂和可扩展的方法，在一个单一的生长步骤中制造几个石墨烯层的电接触。该方法源于本文报道的发现，即通过在高真空中对SiC上的碳化物形成金属膜进行热退火，在金属碳化物上生长少量石墨烯层。我们利用石墨烯和金属碳化物之间的边缘接触和部分共价表面外延的组合效应来制造器件，其中观察到低接触电阻和约瑟夫森效应。实施这种方法可以显着简化大规模石墨烯电路的实现。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Periodic spatial variation of the electron-phonon interaction in epitaxial graphene on Ru(0001
我们对Ru（0001）上外延生长的石墨烯进行了低温扫描隧道谱（STS）测量。一个非弹性的功能，有关的石墨烯晶格的振动呼吸模式的激发，被发现在360毫电子伏。由这种非弹性特征产生的微分电导的变化（其与电子-声子相互作用强度相关联）在空间上从石墨烯超晶胞的一个位置到另一个位置变化。Ru（0001）上石墨烯的电子性质的这种不均匀性是由于石墨烯和Ru（0001）晶格之间的晶格失配引起的碳-钌相互作用的局部变化造成的。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designs for programmable quantum resistance standards based on epitaxial graphene p-n junctions
我们报道了顶栅外延石墨烯pn结的制造和测量，其中剥离的六方氮化硼（h-BN）用作栅极电介质。在冯·克利青常数R_K下，对单结四端纵向电阻进行了量子化，其相对不确定度为10-7。在探索了众多的参数空间之后，我们总结了这些设备可以用作潜在电阻标准的条件。此外，我们还提供使用外部门控的可编程电阻标准设计，其数量级超过6个。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Graphene Growth on SiC Wafers
利用化学气相沉积反应器在4 H-SiC和6 H-SiC衬底上制备了外延石墨烯（EG）。描述了生长条件与EG的形貌和电性能的相关性。EG在Si面样品上的拉曼光谱主要受单层厚度的影响。该方法用于在50 mm SiC晶片上生长EG，该晶片随后被制造成具有14 GHz的fmax的场效应晶体管。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial graphene on SiC: Modification of structural and electron transport properties by substrate pretreatment
外延石墨烯层的电输运性质与SiC表面形态相关。在这项研究中，我们通过原子力显微镜和拉曼测量表明，当对近轴6 H-SiC（0001）衬底应用不同的预处理程序时，外延石墨烯层的表面形态和结构发生显着变化。事实证明，经常使用的衬底的氢蚀刻是导致石墨烯生长期间出现不期望的高宏观台阶的原因。一种更有利的类型的亚纳米阶梯石墨烯层获得了一种新的方法：高温处理的SiC表面在氩气气氛中。结果可以通过在抑制巨阶聚束和石墨烯阶流生长的调节过程之后观察到的石墨烯缓冲层域来解释。优越的电子质量证明了在纳米探针传输实验中获得的非本征电阻各向异性较小，并在低温磁输运测量中的霍尔电阻的出色的量化。量子霍尔电阻与标称值（冯·克利青常数的一半）在4.5*10（-9）的标准偏差内一致，这使得该方法适合于制造电量子标准。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal and Electrical Properties of Hybrid Composites with Graphene and Boron Nitride Fillers
我们报告的热和电性能的混合环氧树脂复合材料与石墨烯和氮化硼填料。每种填充材料的厚度、横向尺寸和纵横比被有意地选择为彼此的几何相似性，这与利用不同的填充物几何形状来实现“协同”效应的先前研究形成对比。我们证明了导电石墨烯和电绝缘氮化硼填料允许人们有效地设计其所得复合材料的热导率和电导率。通过改变具有~44%总填料负载的复合材料中氮化硼与石墨烯的组成分数，可以将热导率增强从x15调整到x35，并将电导率增加许多数量级。所获得的结果是重要的下一代热界面材料的开发与可控的电气性能所需的应用程序，无论是电气接地或绝缘。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-epitaxial perovskite polariton laser diode operating under direct current
本文提出将溶液生长CsPbBr3微片与单壁碳纳米管电极集成并嵌入光学微腔，在8 K和65 μA直流下实现强耦合区极化激元激光。
2025-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Observation of quantum-Hall effect in gated epitaxial graphene grown on SiC (0001)
采用高温升华法在半绝缘4 H-SiC衬底的Si面上制备了石墨烯外延薄膜。通过插入完全氧化的纳米薄铝膜作为籽晶层，随后进行原子层沉积工艺，在外延石墨烯上实现高k栅极堆叠。外延石墨烯膜的电性能在栅极叠层形成之后得以维持而没有显著的退化。在低温下，观察到霍尔电阻中的量子霍尔效应以及SiC（0001）上的栅极外延石墨烯的对角磁阻中的显著的Shubnikov-de Hass振荡。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall
Spectroscopic assessment of short-term nitric acid doping of epitaxial graphene
这项工作报告的信息时，硝酸被用作吸附剂在外延石墨烯器件的空穴掺杂的瞬态。在真空条件下，通过电学和光谱手段监测解吸过程，以从相应的数据中提取相关的时间尺度。理解空穴掺杂的可逆性质是至关重要的，因为这种器件处理可以是大规模金属选通的合适替代方案。大多数测量是在室温下暴露后进行的，对于一些电输运测量，在1.5 K下进行。真空条件被应用于许多测量，以复制实验室条件，在该实验室条件下，使用这种掺杂方法的器件将被测量。从运输测量的相关时间尺度进行比较，从X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱测量的结果，后者在环境条件下进行，并伴随着计算的Reststrahlen带的光谱。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall
Epitaxial Integration of a Perpendicularly Magnetized Ferrimagnetic Metal on a Ferroelectric oxide for Electric-Field Control
铁磁体，它同时具有铁磁体（可检测的磁矩）和反铁磁体（超快自旋动力学）的优点，最近引起了人们的极大关注。在这里，我们报告的优化外延生长的四重垂直磁化的亚铁磁体Mn_2Ga在MgO上。系统地研究了其电输运、磁性质和反常霍尔效应（AHE）。此外，我们成功地集成了高品质的外延铁磁Mn 2 Ga薄膜铁电PMN-PT单晶与MgO缓冲层。结果发现，这种亚铁磁体的AHE可以有效地调制由一个小的电场在一个大的温度范围内以非易失性的方式。因此，这项工作证明了铁磁材料在开发高密度和低功率自旋电子器件方面的巨大潜力。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of Resistively Detected Hole Spin Resonance and Zero-field Pseudo-spin Splitting in Epitaxial Graphene
石墨烯中的电子载流子在室温下显示出高的载流子迁移率。因此，该系统被广泛认为是一种潜在的未来基于电荷的高速电子材料，以补充或取代硅。同时，石墨烯的自旋性质表明了基于自旋的电子学或自旋电子学以及基于自旋的量子计算的改进能力。因此，自旋的检测、表征和输运已经成为石墨烯中感兴趣的主题。在这里，我们报告了一个微波光激发的单层和三层石墨烯的输运研究，揭示了一个意想不到的强大的微波诱导的电响应和双微波诱导的共振直流电阻。结果表明，自旋共振的电阻检测，并提供了一个测量的g因子，自旋弛豫时间，和亚晶格简并分裂在零磁场。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Technique for the Dry Transfer of Epitaxial Graphene onto Arbitrary Substrates
为了使石墨烯在技术上可行，需要将石墨烯膜转移到适合于特定应用的基底上。我们演示了使用热释放胶带将外延石墨烯（EG）从4 H-SiC的C面干法转移到SiO2，GAN和Al 2 O3衬底上。我们进一步报告的影响，这个过程中的EG膜的电性能。该工艺使EG膜能够用于柔性电子器件或用作光学透明触点。
2009-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Flexible graphene/boron nitride nanosheets paper for thermal management of high power electronics
针对高功率电子器件热管理中石墨烯纳米片薄膜高导电性易致短路的问题，研究人员引入氮化硼纳米片制备出柔性复合薄膜，在保持优异导热性的同时降低了导电性并提升了热稳定性，为定制电学性能的热管理材料提供了新思路。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Epitaxy of Semiconductor-Superconductor nanowires
控制半导体/金属界面的性质是设计功能和提高电子器件性能的有力方法。近年来，半导体/超导体混合体作为一个重要的例子出现，其中界面原子尺度的均匀性对感应超导能隙的质量起着关键作用。在这里，我们提出了外延生长的超导金属核壳纳米线的分子束外延，一种方法，提供了一个概念上的新路线，以控制电接触的纳米结构和设计设备的专门应用，如拓扑和门控超导电子。我们的材料的选择，InAs/Al，生长与外延匹配的单平面界面，和替代半导体/金属组合，允许外延界面匹配的纳米线进行了讨论。我们制定的连续参数和双晶对称性的一般条款的金属相的晶粒生长动力学。该方法实现了均匀界面的极限，有望解决超导混合结构中的软间隙问题。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Timescales for Nitric Acid Desorption in Epitaxial Graphene Devices
本工作报告的动态瞬态空穴掺杂外延石墨烯器件，通过使用硝酸作为吸附剂。从数据中提取与相应的解吸过程相关联的时间尺度。理解无门控的可逆空穴掺杂对于那些制造具有特定功能的器件至关重要。在300 K和1.5 K之间的传输温度下，对暴露后的几种器件的电学和光学性质进行了测量。环境条件适用于非运输测量，以复制使用这种掺杂方法处理器械的最可能实验室条件。从运输测量的相关时间尺度进行比较，从拉曼光谱测量的结果。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall
Epitaxial Graphene Electronic Structure And Transport
自2001年成立以来，在六方碳化硅上外延石墨烯的科学和技术已经成熟成为一项重大的国际努力，并有望成为第一个碳电子平台。回顾了石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的历史，综述了单层和多层石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的独特电子性能。在Si面生长的石墨烯单层中的传输和场效应的早期结果提供了原理证明。除了单层外延石墨烯之外，还关注C面生长的多层石墨烯，其由电子解耦的石墨烯片组成。生产，结构和电子结构进行了审查。使用各种各样的表面，电气和光学探针询问的电子性能，进行了讨论。概述了几种器件原型的最新发展，包括基于外延石墨烯量子霍尔器件的电阻标准和新的双频模拟外延石墨烯放大器。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall
Multi-carrier Transport in Epitaxial Multi-layer Graphene
对生长在Si面和C面SiC上的外延石墨烯进行了变场霍尔测量。载流子输运基本上涉及少层石墨烯中的单一类型的载流子，而与SiC面无关。然而，在C面SiC上生长的多层石墨烯（MLG）中，霍尔测量表明存在几组具有不同迁移率的载流子。MLG中的电输运可以通过调用三个平行的独立传导通道来适当地描述。其中两种是n型和p型，而第三种涉及几乎本征的石墨烯。轻掺杂沟道中的载流子具有比其他两个高得多的迁移率。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall
Thermal Transport Across Metal Silicide-Silicon Interfaces: An Experimental Comparison between Epitaxial and Non-epitaxial Interfaces
硅化物由于其低电阻率、与硅的低接触电阻以及其工艺兼容性而广泛用于纳米和微型器件中。本文采用时域热反射法研究了TiSi $_2$、CoSi $_2$、NiSi和PtSi的界面热导。利用Si（111）衬底上形成的大多数硅化物是外延生长的，而Si（100）衬底上的大多数硅化物不是外延生长的事实，我们研究了外延的影响，并表明对于各种各样的界面，外延和非外延硅化物/硅界面的热界面电导没有差异。衬底载流子浓度的影响也研究了在很宽的范围内的p-和n-型掺杂，并被发现是独立的载流子浓度，无论界面是否是外延的，无论硅化物类型。在外延CoSi $_2$的情况下，温度依赖的实验数据进行了比较与两个详细的计算模型，使用（1）全色散扩散失配模型（DMM），包括近界面应变的影响和（2）原子格林函数（AGF）的方法，集成近界面的原子间力常数的变化，通过密度泛函微扰理论获得。在100 K以上的温度下，AGF方法大大低估了CoSi $_2$数据，而DMM预测与数据匹配良好。全色散DMM也被发现密切预测实验观察到的温度依赖的界面电导外延NiSi/Si和非外延TiSi $_2$ /Si接口。在外延PtSi/Si界面的情况下，全色散DMM显着overpredicts的实验数据。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall
Electronic Cooling via Interlayer Coulomb Coupling in Multilayer Epitaxial Graphene
在二维（2D）材料的范德华键合或旋转无序多层堆叠中，电子态保持紧密限制在单个2D层内。结果，电子-声子相互作用主要发生在层内，并且层间电导率低。此外，强的共价面内层间键合结合弱的范德华力层间键合导致层间弱的声子介导的热耦合。然而，我们在这里证明，多层外延石墨烯的不同层中的电子之间的库仑相互作用提供了层间热传输的重要机制，即使所有的电子状态被强烈限制在单个2D层内。这种效应表现在超快时间分辨太赫兹光谱中热载流子的弛豫动力学中。我们开发了一个理论层间库仑耦合不包含自由参数，占实验观察到的趋势，热载流子动力学的温度和层数是不同的。
2016-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomic-Scale Tailoring of Chemisorbed Atomic Oxygen on Epitaxial Graphene for Graphene-Based Electronic Devices
本研究利用STM研究化学吸附原子氧对外延石墨烯电子性质的影响，发现氧原子可在狄拉克点引入带隙，并可通过STM偏压扫描实现原子精度的脱附或跳跃调控，为石墨烯基原子尺度电子器件开发提供了新途径。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Epitaxial graphene quantum dots for high-performance THz bolometers
石墨烯中的光吸收引起电子温度的大变化，由于低电子热容和弱电子声子耦合[1-3]，使其作为热电子测辐射热计材料非常有吸引力。不幸的是，电阻随温度的微弱变化基本上限制了石墨烯测辐射热计的响应度。在这里，我们表明，由于量子限制，SiC上的外延石墨烯量子点呈现出非常高的电阻随温度的变化，在2.5 K时高于430 Mohm/K，导致对吸收的THz功率的响应率高于10^10 V/W。这比其他类型的石墨烯热电子测辐射热计高出五个数量级。石墨烯量子点测辐射热计的高响应度与极低的噪声等效功率（2.5K时约为0.2 fW/Hz ^0.5）相结合，使其性能远高于商用冷却测辐射热计。此外，这些量子点测辐射热计具有在77 K以上操作的优异性能的潜力。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Wide-Band Nano-Imaging of Plasmon Dispersion and Hotspots in Quasi-Free-Standing Epitaxial Graphene
我们报告了使用散射扫描近场光学显微镜（S-SNOM）在宽光谱范围内观察石墨烯等离子体干涉条纹，该显微镜采用了一组可广泛调谐的量子级联激光器。我们使用等离子体激元干涉测量石墨烯等离子体激元的色散曲线超过一个数量级的等离子体激元波长，从$λ_{sp}$ ~140到~1700 nm，并提取电子费米能量为298 $\pm$ 4 meV的氢嵌入单层外延石墨烯在SiC上。此外，我们证明了波长可调的石墨烯等离子体反射“热点”在单层/双层界面的外观。这项工作证明了宽带纳米成像精确测量石墨烯的电性能和空间控制等离子体反射聚焦的能力。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Ultra-broadband photodetectors based on epitaxial graphene quantum dots
石墨烯具有热容低、电子-声子耦合弱等优点，是热电子测辐射热计的理想材料。具有量子点收缩的纳米结构化石墨烯产生具有非常高的固有响应度的探测器，在3 K下高于1 × 10^9 V/W。的传感机制是热测量的性质：量子限制间隙导致电子温度的电阻的强烈依赖性。在这里，我们表明，这种量子限制间隙不施加限制的光子能量的光探测和这些量子点测辐射热计工作在一个非常宽的光谱范围内，从太赫兹，通过电信紫外线辐射，与波长无关的响应度。我们还测量响应的功率依赖性。虽然响应度随着功率的增加而降低，但在从1 pW到0.4 nW的宽吸收功率范围内，它保持高于1 × 10^8 V/W。
2017-09-13 cond-mat.mes-hall
