Asymmetric multi-segmented conjugated polymer-metal nanowires for engineering of non-linear electrical behavior
在本文中，我们报告的金属/聚合物界面的整流行为的新型多段混合纳米线（HNW）的金属和共轭聚合物（CP）段制成的影响。利用集成在微机械器件中的高纳米线，揭示了电子特性与原始结构之间的关系。通过结合透射电子显微镜（TEM）和电流-电压（I-V）光谱研究几个对称和不对称的HNW结构，我们发现，整流I-V特性观察到只有不对称的HNW。此外，它表明，整流比可以提高高达3个数量级的HNW组成的适当选择。虽然在氧化或酸掺杂后的HNW中观察到整流行为，但在合成的HNW中的电荷传输机制是体限制的，并且与它们的结构无关。对称和非对称HNW在T~120 K以上和以下分别呈现欧姆和非线性I-V曲线。这些电学行为与从欧姆到非欧姆可变范围跳跃（VRH）机制的平滑过渡是一致的。我们讨论了这些非线性的起源比较两个和四个探针测量单HNW，我们提出了一个简单的模型，基于双背靠背肖特基二极管定性地解释整流特性。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Electrical Tuning of Plasmonic Conducting Polymer Nanoantennas
传统金属的纳米结构提供了纳米级的光操纵，但由于其固定的材料特性而限于静态行为。为了开发动态纳米光学和超颖表面的下一个前沿领域，我们利用导电聚合物的氧化还原可调光学特性，这些聚合物最近被证明能够在其最导电的氧化状态下维持等离子体。使用聚（3，4-乙撑二氧噻吩：硫酸盐）（PEDOT：Sulf）的纳米盘作为模型系统，我们提出了第一个电调谐导电聚合物纳米光学天线。除了重复的开/关开关的聚合物纳米天线，我们证明了逐步电调谐的纳米光学响应，这被发现是相关的聚合物中的移动极化载流子的密度和迁移率的调制的可能性。所提出的概念采取了重要的步骤，实现电可调超颖表面与真正的动态光学纳米天线像素，不仅具有变化的远场，但也可调近场。这项工作为从可调平面超光学到自适应智能窗户的应用铺平了道路。
2021-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
A mesoscopic model for the effective electrical conductivity of composite polymeric electrolytes
采用硬核-渗透层模型研究了复合聚合物电解质的有效准静态电导率。用于结合界面现象（如填料颗粒周围聚合物基体的非晶化、非晶相上聚合物基体的硬化效应、填料颗粒表面的不规则性等），假设这些层是电不均匀的，由有限或无限数量的同心均匀壳层组成。施加在重叠区域上的优势规则等同于系统中的局部电性质由从感兴趣点到最近粒子中心的距离确定的要求。所需的电导率计算使用我们原来的多粒子（紧群）的方法，然而，避免了深入阐述极化和相关过程。结果通过元件的电参数和几何参数表示。与实验对比表明，该理论充分描述了许多基于聚环氧乙烷或氧亚甲基连接的聚环氧乙烷的聚合物复合材料的有效电导率与填料浓度和温度的函数关系，并且与其他理论相比更灵活。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Variable Electrical Responses in Epitaxial Graphene Nanoribbons
该研究采用聚合物辅助升华法在4H-SiC上制备50 nm宽的扶手椅型和锯齿型外延GNR器件，并通过光学表征与100 Hz以上交流电阻衰减测量，揭示两类GNR的细微电学响应差异。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall
Electrical Transport Properties of Graphene Nanoribbons Produced from Sonicating Graphite in Solution
本文提出了一种简单的一步溶液法制备石墨烯纳米带的方法，即在含有高分子表面活性剂的有机溶液中超声处理石墨粉。将石墨烯纳米带沉积在硅衬底上，并通过拉曼光谱和原子力显微镜对其进行了表征。常规观察到单层和少层石墨烯纳米带，其宽度从亚10 nm到数十nm，长度从数百nm到1 μ m。在背栅和聚合物-电解质顶栅配置中测量单个石墨烯纳米带的电输运性质。石墨烯纳米带的迁移率被发现是超过一个数量级时，在后者比在前者的配置（没有聚合物电解质），这可以归因于在聚合物电解质中的抗衡离子的带电杂质的屏蔽测量。这一发现表明，这些溶液产生的石墨烯纳米带中的电荷传输在很大程度上受到带电杂质散射的限制。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally expanded graphite polyetherimide composite with superior electrical and thermal conductivity
热膨胀石墨（EG）聚合物复合材料具有成本低、电性能和热性能优异等优点，在现代热电子工业中具有很大的应用潜力。在这项研究中，我们报告了膨胀石墨聚醚酰亚胺（EG/PEID）复合材料已通过简单的溶液混合技术，增强低成本的EG填料到主体聚合物基体，聚醚酰亚胺（PEID）。该技术能够将3D石墨填料包含到聚合物基体中，保留膨胀石墨的蠕虫结构，从而在整个复合材料中形成连续的网络。结果表明，当EG含量为10wt%时，聚合物的电导率提高了约19个数量级，达到969 S/m。采用有效介质法的理论预测揭示了不完全导电界面和界面隧穿对复合材料电导率的影响。我们还报道了10wt%EG填料组合物复合材料表现出7.3W/mK的热导率（k）值，这意味着与纯PEID相比显著提高了30 - 70%。扫描电子显微镜（SEM）显示了填料和复合材料的形态，揭示了EG的保留结构，以发展聚合物和填料之间的导电通路。采用拉曼光谱、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱学（XPS）等分析方法研究了热膨胀前后EG填料的结构特性。总之，已经证明了溶液混合的简单制造路线可以实现出色的导电和导热EG/PEID复合材料，而不会损害EG填料结构的效率。膨胀石墨基聚合物复合材料在热能和电子工业中具有广泛的应用前景。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical conductivity of multi-walled carbon nanotubes-SU8 epoxy composites
研究了多壁碳纳米管分散在SU 8环氧树脂中的复合材料的导电性能。根据环氧树脂的加工条件（从非聚合到交联），我们得到了复合材料的导电性的隧穿和类似的制度。我们解释所观察到的定性变化的导电性行为的减少分离的纳米管之间的环氧树脂基体的聚合引起的。
2013-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Environmental effects on the electrical characteristics of back-gated WSe2 field effect transistors
我们研究了聚合物涂层，压力和温度对单层WSe 2背栅晶体管的准欧姆Ni/Au接触的电特性的影响。我们发现，去除一层聚（甲基丙烯酸甲酯）或降低压力的变化，从p型到n型的器件导电性。我们研究了作为温度的函数的电流-电压特性，并在平带条件下测量了高度为60 meV的接触处的栅极可调肖特基势垒。我们报告和讨论的流动性和亚阈值斜率随温度的升高观察到的变化。最后，我们估算了WSe 2/SiO2界面处的陷阱密度，并研究了器件的光谱光响应，在700 nm波长和0.37 mWcm^-2光功率下获得了0.5 AW^-1的响应率。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Nonvolatile memory effects in hybrid devices of few-layer graphene and ferroelectric polymer films
我们报告的制造和电气特性的少层石墨烯（FLG）设备涂有铁电聚合物层的聚（偏二氟乙烯/三氟乙烯）[P（VDF/TrFE）]。在浮动条件下观察到高度稳定和可靠的电阻变化，这取决于预先施加的背栅电压。混合FLG-P（VDF/TrFE）器件中的非易失性存储器功能归因于由P（VDF/TrFE）层的铁电极化引起的反射电场。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Review of Graphene-based Thermal Polymer Nanocomposites: Current State of the Art and Future Prospects
我们回顾了石墨烯增强的热界面材料用于下一代电子产品的热管理的当前状态。电子和光电子器件的集成密度、速度和功率的增加需要具有显著更高的热导率、改进的可靠性和更低的成本的热界面材料。石墨烯已成为一种有前途的填充材料，可以满足未来高速和高功率电子产品的需求。这篇综述介绍了使用石墨烯作为固化和非固化聚合物基质中的填料。特别注意的是实现热渗流阈值与其相应的特征增加整体热导率的策略。许多应用需要复合材料的高导热性，同时保持电绝缘。一种混合填料-石墨烯和氮化硼-的方法是作为可能的技术，独立控制的电和热传导。热界面材料的可靠性和寿命性能是确定适当的实际应用的重要考虑因素。本综述详细讨论了这些问题，展示了石墨烯增强的热界面材料与替代技术相比的前景。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Insulator and Electrode Materials Marginally Influence Carbonized Layer Conductivity in Metalized-Film Capacitors
本文通过原子级模拟证明金属化薄膜电容器自愈产生的碳化层电导率与绝缘聚合物和电极材料选择无关，并提出通过计量气态副产物或评估固态半导体体积来评定自愈质量。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transistor behavior via Au clusters etched from electrodes in an acidic gating solution: metal nanoparticles mimicking conducting polymers
我们报告说，紧密间隔的金电极在酸性溶液中的电导可以打开从关闭[绝缘; I]到打开[导电; C]到关闭再次通过单调扫描施加到溶液的栅极电压。我们提出，ICI晶体管的作用是由于依赖于从金电极表面蚀刻的纳米颗粒的电化学过程。这些测量结果非常接近纳米级酸门控聚苯胺晶体管的特性，因此研究人员应该在未来的分子电子学实验中防止误解这种效应。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discrimination between spin-dependent charge transport and spin dependent recombination in π-conjugated polymers by correlated current and electroluminescence-detected magnetic resonance
自旋相关过程在有机电子器件中起着至关重要的作用。自旋相干可以通过超精细耦合等过程引起自旋混合，并产生一系列磁场效应。然而，区分控制电流并因此控制电致发光的纯单载流子自旋相关的传输过程和决定电致发光产率并进而调制电流的自旋相关的电子-空穴复合并不简单。因此，我们调查自旋相关的电流和自旋相关的电致发光的共轭聚合物聚（苯-乙烯）的两个衍生物的动力学之间的相关性，同时测量脉冲电检测（pEDMR）和光学检测（pODMR）磁共振光谱。这种实验方法需要仔细分析光学和电学检测下的瞬态响应函数。在室温和双极电荷载流子注入条件下，观察到的pEDMR和pODMR信号的相关性，与复合电流涉及自旋相关的电子跃迁的假设一致。这一观察结果与这些信号是由自旋相关的载流子输运引起的假设不一致。因此，这些结果没有提供任何证据，支持早期的说法，spindependent运输发挥作用的室温磁阻效应。然而，在低温下，pEDMR和pODMR之间的相关性减弱，表明不止一个自旋相关过程影响光电材料的性质。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Revealing weak spin-orbit coupling effects on charge carriers in a $π$-conjugated polymer
在室温和高磁场条件下，我们测量了由聚合物聚[2-甲氧基-5-（2-乙基己氧基）-1，4-亚苯基亚乙烯基]（MEH-PPV）制成的有机发光二极管（OLED）的电检测磁共振（EDMR），其中由于自旋轨道耦合（SOC）引起的共振谱展宽超过了由于局部超精细场引起的共振谱展宽。密度泛函理论计算的开壳层模型的材料揭示g-张量的电荷载流子自旋在最低的未占（电子）和最高占用（空穴）分子轨道。这些张量用于磁共振线形的模拟。除了提供第一个量化和直接观察SOC的电荷载流子状态的影响，在这些弱SO耦合的烃，这个过程表明，自旋相关的现象，在这些材料基本上是单分子的性质。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport mechanisms in polymer-carbon sphere composites
以蔗糖水溶液为原料，采用水热碳化法制备了一组粒径为$ 0.125 μm$ ~ $10 μm $的均匀碳微球。通过将CS与聚环氧乙烷（PEO）混合来构成压制粒料。在$ 80K < T < 300K.$范围内进行颗粒的电学表征，显示欧姆电流-电压特性和温度依赖性电导率。电导率在$ 258K. $达到$ 0.245 S/cm $的最大值。理论上分析电导率对温度的依赖性，以确定电子输运的主导机制。结果表明，在CS/PEO复合材料的电子输运过程中，相邻球之间的热致电子隧穿可能起着重要的作用。
2016-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metacomposite characteristics and their influential factors of polymer composites containing orthogonal ferromagnetic microwire arrays
本文研究了正交排列的Fe_（77）Si_（10）B_（10）C_3微丝对玻璃纤维增强聚合物复合材料微波性能的影响。在0外部磁场作用下，含有正交线阵列的复合材料在1 ~ 6 GHz的频率范围内显示出明显的透射窗口，表明其具有本征双负折射率特性。聚合物基体已被证明对微波性能产生协同效应，这是当Ek垂直于玻璃纤维方向时透射窗口消失的原因。等离子体频率的正交的微丝阵列复合材料是高于平行的微丝阵列具有相同的线间距，这可能是由于增强的微丝波的相互作用诱导的轴向电组件上的附加层的垂直线。所有这些特性使得这种新型正交微丝复合材料具有潜在的隐身和传感应用前景。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High electrical conductivity of single metal-organic chains
分子线是未来纳米电子学的重要组成部分。然而，单个长导电分子的制备仍然是一个挑战。MMX金属有机聚合物是由单个卤素原子（X）桥接亚单元与两个金属离子（MM）通过有机配体连接而成的准一维序列。它们作为大块宏观晶体和纳米带是优良的电导体。然而，根据理论计算，实验中发现的电导率应该更高。在这里，我们展示了一种新颖而简单的滴铸程序，以隔离少数到单一的MMX链束。此外，我们报告了一个或两个MMX链的电阻作为其长度的函数的指数依赖性，这与基于其理论能带结构的预测不一致。我们将这种依赖性归因于由结构缺陷引起的强安德森局域化。理论建模证实，电流是有限的结构缺陷，主要是碘原子的空缺，通过它的电流被约束流动。然而，可测量的电传输沿距离超过250纳米超过所有其他分子线报道。这项工作的地方透视缺陷的作用，在一维线和分子电子学的重要性。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal and electrical cross-plane conductivity at the nanoscale in poly(3,4-ethylenedioxythiophene):trifuoromethanesulfonate thin films
研究了三氟甲磺酸盐（OTf）稳定的导电聚合物（聚（3，4-乙撑二氧噻吩），PEDOT）薄膜的跨平面电输运和热输运。我们探索其导电原子力显微镜（C-AFM），揭示了高导电纳米域的存在下，其电性能。用零点扫描热显微镜（NP-SThM）测量跨平面方向的热导率：PEDOT：OTf确实证明了电子对热传输的不可忽略的贡献。我们进一步研究了电导率和热导率之间的相关性，通过应用后处理：化学还原（去掺杂）的目的是降低载流子浓度，因此，电导率和酸处理（过度掺杂），以增加后者。从我们的测量中，我们发现振动热导率为0.34（+/- 0.04）Wm-1 K-1。从线性依赖性或电子贡献的热导率与电子电导率（Widemann-Franz定律），我们推断出一个洛伦兹数6倍以上的经典索末菲值也观察到在许多有机材料的面内热传输。应用最近提出的分子Widemann-Franz定律，我们推导出重组能为0.53（+/- 0.06）eV。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
