Ab initio lattice thermal conductivity of bulk and thin-film $α$-Al$\mathrm{_2}$O$\mathrm{_3}$
用局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）进行交换关联，从第一性原理出发计算了$α$ -Al $_2$ O $_3$体相和薄膜相的热导率（$κ$）.室温单晶LDA值$\sim39~$ W/mPDMATHABMR K与实验值$\sim35-39~$ W/mPDMATHABMR K符合得很好，而GGA值则小得多$\sim$ 26 $~$ W/mPDMATHABMR K。在整个温度范围内，LDA被发现稍微高估$κ$，而GGA强烈低估it. We计算结晶$α$ -Al $\mathrm{_2}$ O $\mathrm{_3}$薄膜的$κ$，并观察到最大79 $\%$减少$10~$ nm厚度。
2018-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Photovoltaic efficiency of transition metal dichalcogenides thin films by ab initio excited-state methods
本研究采用G₀W₀-BSE从头算多体微扰理论计算2H-TMDCs薄膜的光电子特性，评估其光伏性能，得出200 nm厚WSe₂薄膜效率上限达29%，且现有合成技术下其光伏性能仍有提升空间。
2023-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of magnons in magnetic thin films: ab initio predictions for 2D metallic heterostructures
我们探讨了在二维异质结构中，外加电场作用于电介质势垒，对磁振子进行控制的可能性。通过对真空中悬浮的Fe单层和沉积在Cu（001）上的Fe双层进行从头计算，我们证明了外加电场可以显著地改变磁振子寿命，并且这些变化与场诱导的层分辨Bloch谱函数的变化有关.对于具有更多磁振子色散分支的系统，高能和低能本征模之间的间隙随外场而变化。这些效应受到衬底的强烈影响。可以预期，磁振子谱对外部电场的敏感性会有相当大的变化，这取决于衬底和磁性层的厚度。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Itinerant and local magnetic moments in ferrimagnetic Mn2CoGa thin films probed by x-ray magnetic linear dichroism: experiment and ab initio theory
采用直流磁控共溅射法在MgO（001）衬底上制备了半金属Xa化合物Mn 2CoGa（Hg 2CuTi原型）外延薄膜。获得了体磁化强度为1.95（5）μ B/晶胞的高质量薄膜。L3，2 X射线磁性圆二色光谱与基于密度泛函理论（DFT）的计算结果一致，并揭示了两个不等价Mn矩的反平行排列. X射线磁性线性二向色性，在良好的协议与理论，以及，允许区分巡回和本地Mn时刻。基于非共线自旋密度泛函理论，我们发现两个Mn矩中的一个具有局域性，而另一个Mn矩和Co矩是巡游的。
2011-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Local structure of glassy lithium phosphorus oxynitride thin films: a combined experimental and ab initio approach
锂磷氮氧化物（LiPON）是一种非晶态固体锂离子导体，其显示出对锂金属阳极的示例性循环性。由于对LiPON结构的了解有限，因此对这种稳定性没有明确的解释。我们提供了一个结构模型的RF溅射LiPON通过实验和计算光谱方法。有关短程结构的信息来自1D和2D固态核磁共振实验，研究化学位移各向异性和偶极相互作用。这些结果进行了比较与第一原理化学屏蔽计算的Li-P-O/N晶体和从头分子动力学产生的无定形LiPON模型，明确地确定玻璃状结构，主要是孤立的磷酸盐单体与N纳入两个顶端和磷酸盐二聚体的桥接位点。结构结果表明LiPON的稳定性是其玻璃特性的结果。独立的LiPON薄膜的生产表现出高度的灵活性，突出了玻璃质材料的独特机械性能。
2020-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculations of the Optical band-gap of TiO2 thin films
钛白在环境净化方面具有重要的光催化作用，近年来得到了广泛的研究。如何使TiO2的光学带隙变窄是提高其光催化性能的关键。采用螺旋磁控溅射法在蓝宝石和SrTiO 3衬底上制备了金红石型和金红石型TiO 2薄膜，并对其光学带隙与晶格常数进行了关联。大块金红石的光学带隙为3.03 eV，对于蓝宝石上的薄膜增加到3.37 eV。在SrTiO 3上，体相掺杂的带隙从3.20 eV增加到3.51 eV。为了解释这两个阶段的光学带隙扩展，使用维也纳从头计算软件进行从头计算。对金红石型的计算表明，随着体积的减小或晶格常数的增大，禁带宽度几乎呈线性增大。计算的禁带宽度与实验值吻合较好。从这些计算得出的结论是，为了实现金红石或金红石的更小的带隙，晶格常数c必须被压缩，并且a必须被扩展。
2004-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Understanding adhesion at as-deposited interfaces from ab initio thermodynamics of deposition growth: thin-film alumina on titanium carbide
我们研究了化学气相沉积薄膜氧化铝在TiC上的化学组成和粘附性，使用并扩展了最近提出的沉积生长从头算热力学（AIT-DG）的非平衡方法[Rohrer J和Hyldgaard P 2010 Phys. Rev. B 82 045415]。该系统的先前研究[Rohrer J，Ruberto C和Hyldgaard P 2010 J. Phys.：康登斯Matter 22 015004]发现，使用平衡热力学导致非结合TiC/氧化铝界面的预测，尽管工业上用作耐磨涂层。平衡理论和实验之间的这种差异是解决的AIT-DG方法预测界面强粘附。AIT-DG方法结合了密度泛函理论计算、沉积环境压力演化的速率方程模型和热化学数据。AIT-DG方法以前用于预测二元材料的生长或沉积表面的普遍终止。在这里，我们扩展的方法来预测生长或沉积薄膜在衬底上的表面和界面组合物，并发现，包括非平衡沉积环境的埋界面的性质有重要的影响。
2010-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Properties of Epitaxial Thin Films of Bi2fecro6: A Multiferroic Material Postulated by Ab-Initio Computation
本文报道了用激光烧蚀法在SrTiO_3衬底上淀积Bi_2FeCrO_6（BFCO）外延薄膜的实验结果。它已在理论上预测使用第一原理密度泛函理论，BFCO是亚铁磁性（具有磁矩的2 μ B每公式单位）和铁电（具有约80微C/cm 2的极化在0 K）。使用X-射线衍射研究的晶体结构表明，该薄膜是具有高结晶度的外延。通过X射线微区分析和X射线光电子能谱学进行的化学分析表明BFCO层中的正确阳离子化学计量比，即（Bi：Fe：Cr = 2：1：1）。横截面高分辨率透射电子显微镜图像与选定区域的电子衍射一起确认没有可识别的外来相或夹杂物的外延BFCO膜的结晶质量。压电响应力显微镜（PFM）和磁性测量表明，在室温下，BFCO的多铁性的字符被证明具有铁电性和磁滞。局部压电测量显示铁电畴的存在和它们在亚微米尺度上的开关。
2009-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Non-local field-like spin-orbit torques in Rashba systems: an ab-initio study of Ag$_{2}$Bi/Ag/Fe film
从第一性原理出发，研究了在铁磁Fe（110）衬底上生长的Ag $_{2}$ Bi端Ag（111）薄膜中的类场自旋轨道矩（SOTs）.我们发现，SOT的很大一部分来自远离Fe层的Ag $_{2}$ Bi层中的自旋轨道相互作用（SOI）。这些结果清楚地暗示了在垂直于膜的方向上的长范围自旋转移，其不源于自旋霍尔效应。为了使证据的非本地字符的计算SOT，我们表明，作用在Fe层上的扭矩可以通过在Ag $_{2}$ Bi层中引入Bi空位来设计。总体而言，我们发现一个激烈的依赖SOT的无序类型，我们解释了一个复杂的相互作用的不同贡献的SOT在布里渊区。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of zirconium doping on mechanical properties of $W_{1-x}Zr_xB_2$ on the base of ab initio calculations and magnetron sputtered films
在第一性原理密度泛函理论的框架内，从结构和力学的观点，彻底地分析了具有x=0.0-0.25范围内的锆掺杂的潜在超硬$W_{1-x}Zr_xB_2$多晶型物hP 6-P6 $_3$ /mmc- $WB_2$。所得结果随后与磁控溅射法沉积的材料的性质进行了比较。所有预测的结构都是机械和化学稳定的。由于理论计算，锆掺杂降低了$WB_2$的硬度和断裂韧性$K_{IC}$。沉积膜的特征在于更高的硬度$H_v$，但较低的断裂韧性$K_{IC}$。实验结果表明，固溶强化不仅是预测的新材料强化的主要原因，而且还与组织的变化、Hall-Petch效应和硼空位有关。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab initio study of origin and properties of a metal-organic interface state of the PTCDA/Ag(111) system
本文详细研究了3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐（PTCDA）在Ag（111）表面的单层膜（PTCDA/Ag（111）体系）。研究是在密度泛函理论与周期板模型的使用。选择板以包含在具有（111）取向的不同厚度（6、9和12层）的银薄膜上的PTCDA单层膜。我们发现，由于吸附物与衬底的相互作用，纯Ag（111）薄膜的两个表面态之一转变为未占据的界面态。讨论了在PTCDA/Ag（111）体系中用扫描隧道和双光子光电子能谱实验观察到的空态与所得态的关系。
2010-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Density and Microstructure of Amorphous Carbon Thin Films
本工作中，我们研究了用直流和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术沉积的非晶碳（$a$ -C）薄膜。两种方法制备的$a$ -C薄膜的微观结构和电学性质存在细微差别.虽然用dcMS沉积的膜具有通常在$a$薄膜中发现的平滑纹理，但用HiPIMS沉积的那些膜由被多孔微结构包围的致密小丘组成。$a$ -C薄膜的密度是判断其质量的决定性参数。通常，X射线反射率（XRR）已被用于测量碳薄膜的密度。从目前的工作中，我们发现，碳薄膜，特别是那些厚度为几十纳米的密度的测定，可能是不准确的XRR由于薄膜和衬底之间的散射对比度差。通过利用飞行时间模式中的中子反射率（NR）（一种不常用于碳薄膜的技术），我们可以精确地测量使用dcMS和HiPIMS沉积的$a$薄膜的密度差异。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of Cobalt Thin Films by Sputtering Systems and Its Magnetic Characterization
采用磁控溅射沉积技术制备了不同厚度的钴薄膜。用X射线光电子能谱学（XPS）和石英晶体监测（QCM）对薄膜厚度进行了测定。XPS也被用来确定膜的质量。利用铁磁共振技术（FMR）测试了薄膜的磁性能.
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Perovskite SrIrO3 Thin Films by Sputtering Technique
本文报道了用溅射法制备钙钛矿型SrIrO_3薄膜。在SrTiO 3（001）衬底上外延生长了单相（110）取向的SrIrO $_3$薄膜。利用离轴XRD $θ-2θ$扫描，我们证明这些薄膜具有（1 - 10）面外取向，（001）和（1-10）位于面内。溅射生长的薄膜具有光滑、均匀的表面和与衬底良好的共格界面。
2016-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnetism in Au thin films
本文介绍了金薄膜的直接磁化测量。这些测量整合了来自所研究的薄膜的信号和薄膜与衬底的界面的磁贡献。对来自体衬底的信号的抗磁性贡献与噪声水平具有相同的量级。我们发现薄的金膜可以表现出正磁化。它们的磁行为具有强烈的衬底依赖性。
2006-06-14 cond-mat.mtrl-sci
$\textit{Ab initio}$-guided X-ray photoelectron spectroscopy quantification of Ti vacancies in Ti$_{1-δ}$O$_x$N$_{1-x}$ thin films
采用$\textit{Ab initio}$方法研究了氧浓度对立方氮氧化钛（Ti $_{1-δ}$ O $_x$ N $_{1-x}$）中Ti空位形成的影响.结果表明，Ti空位的存在减少了1s核心电子结合能的第一个N邻居的$\sim$ 0.6 eV，这种效果是添加剂相对于空位的数量。因此，可以预测，Ti空位浓度可以揭示在N 1s芯谱区的位移分量的强度。这一概念进行了严格的评价，通过拟合N 1s区域获得通过X射线光电子能谱学（XPS）测量的Ti $_{1-δ}$ O $_x$ N $_{1-x}$薄膜沉积的高功率脉冲磁控溅射。建立了一个基于N 1s信号分量之间强度比的Ti空位浓度定量模型，N 1s信号分量对应于具有局部不同Ti空位浓度的N原子。在这里，一个随机的空位分布被假定和沉积后的大气暴露的表面氧化的影响被认为是。如此估计的空位浓度是一致的模型计算的空位浓度的基础上确定的O浓度的弹性反冲检测分析和教科书的氧化态，因此电中性。因此，我们已经明确地建立了立方Ti $_{1-δ}$ O $_x$ N $_{1-x}$薄膜中的Ti空位的形成和人口可以通过XPS测量从N 1s核心电子结合能位移来量化。
2021-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Thin Film growth of Solid State materials
磁控溅射也已用于沉积某些材料的薄膜，并且它具有重要的技术重要性。对钇稳定氧化锆（YSZ）外延薄膜的沉积过程进行了模拟，研究了表面吸附原子的扩散。在溅射过程中，等离子体中形成的离子之间存在强相互作用。在Si上沉积Cu薄膜。SiCN纳米复合薄膜呈树枝状生长。
2016-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Thin film of Al-Ga-Pd-Mn quasicrystalline alloy
薄膜准晶涂层具有独特的性质，例如非常高的电阻率和热阻率以及非常低的表面能。采用快速蒸发法制备了二十面体Al-Ga-Pd-Mn合金纳米准晶薄膜。本文试图讨论Al-Ga-Pd-Mn合金准晶薄膜形成的微观机制
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced shift of the Peierls transition in TTF-TCNQ thin films
本文研究了用物理气相沉积法制备的四硫富瓦烯-四氰基醌二甲烷（TTF-TCNQ）薄膜中衬底材料和薄膜厚度对Peierls转变温度的影响。我们的分析表明，衬底材料和生长条件强烈影响薄膜的形貌。特别地，我们证明了在薄膜中的Peierls转变温度低于TTF-TCNQ单晶。我们认为，这种影响是由于缺陷，出现在TTF-TCNQ薄膜在生长过程中。
2010-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Causes of ferroelectricity in HfO$_{2}$-based thin films: An $\textit{ab initio}$ perspective
我们提出了一个全面的第一性原理研究掺杂氧化物，以了解铁电正交[001]晶粒的形成。假设在生长的早期阶段存在四方晶系晶粒，匹配平面分析表明，四方晶系[100]晶粒可以在热退火过程中转变为正交晶系[001]，当它们被其他晶粒横向限制时。结果表明，在0%、2%和4%Si掺杂中，4%掺杂为四方[100]晶向正交[001]晶转变提供了最佳条件。这也适用于Al掺杂。我们还表明，对于铪$_{x}$锆$_{1-x}$ O $_{2}$，我们已经研究了${x}=1.00,0.75,0.50,0.25,0.00$，值${x}=0.50$提供了最有利的条件所需的转换。为了使这种转变优于四斜晶系[100]到单斜晶系[100]的转变，还需要存在如由顶部电极提供的面外限制。我们的研究结果阐明了机制，导致铁电性的氧化铝基薄膜，并提供了一个解释常见的实验观察的最佳范围的掺杂Si：HfO $_{2}$，Al：HfO $_{2}$和Hf $_{x}$ Zr $_{1-x}$ O $_{2}$。我们还提出了模型薄膜异质结计算的Ir/HfO $_{2}$ /Ir堆栈，以隔离的界面效应，我们表明是显着的。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci
High-performance chemical-bath deposited CdS thin-film transistors with ZrO2 gate dielectric
我们展示了高性能的化学浴沉积CdS薄膜晶体管TFT使用原子层沉积的ZrO 2基高k栅介质材料。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Novel Layered Iridate Ba7Ir3O13+δ Thin Films with Colossal Permittivity
发现了以薄膜形式存在的Ba_7Ir_3 O_（13 +δ）。这些薄膜的特点是在室温下的巨大介电常数（CP）~104，归因于巨大的内部势垒层电容效应在原子级薄的域边界。这些发现为通过设计原子级薄的畴界来寻找新型CP材料提供了一条新的途径。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Low Symmetry Phase in (001) BiFeO$_3$ Epitaxial Constrained Thin Films
用同步辐射X射线衍射确定了（001）取向的BiFeO $_3$外延薄膜的晶格。通过选择合适的包含固定（001）反射的散射区，我们发现室温下薄膜中存在类似于$M_A$相的低对称相。这些结果表明，在相稳定性的变化，从菱形体在大块单晶，在外延薄膜的修改单斜结构。
2005-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Constructing ab initio models of ultra-thin Al-AlOx-Al barriers
超薄氧化物阻挡层的微观结构在现代纳米电子器件中通常起着重要作用。在超导电子电路的情况下，它们的操作取决于由超薄隧道势垒（也称为约瑟夫森结）形式的一个或多个这种氧化物层提供的电非线性。目前可用的制造技术制造非晶氧化物阻挡层，其被认为是器件内的主要噪声源。这种噪声的性质目前是一个悬而未决的问题，需要实验和理论研究。在这里，我们提出了一种方法来构建原子尺度的计算模型的约瑟夫森结使用分子力学，经验和从头计算方法相结合。这些结由夹在结晶铝之间的超薄无定形氧化铝层组成。这些障碍的稳定性和结构作为密度和化学计量的函数进行了研究，我们比较实验观察参数
2015-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Substrate Temperature on Structural and Magnetic Properties of c-axis Ori-ented Spinel Ferrite Ni0.65Zn0.35Fe2O4 (NZFO) Thin Films
改变衬底温度可以改变尖晶石铁氧体NZFO薄膜的结构和磁性。在不同温度下生长的薄膜的XRD显示只有004反射，没有任何次级峰，显示沿c轴的生长取向。我们发现这些薄膜的结晶质量随着衬底温度的升高而增加。在不同生长温度条件下生长的薄膜的表面形貌显示，这些薄膜是光滑的，具有低粗糙度，然而在800 ℃下生长的薄膜在所有薄膜中表现出最低的平均粗糙度和均方根粗糙度。我们发现铁和镍被更多的氧化，即更大的铁和镍含量的薄膜生长和退火在700 ℃和800 ℃，相比，在较低的温度下生长。磁矩随衬底温度的升高而增大，室温下所有薄膜均具有高的饱和磁化强度和低的矫顽场。在800 ℃下生长的薄膜在室温以上表现出铁磁顺磁相变.在室温以上的NZFO薄膜中观察到的具有软磁行为的大磁化强度表明在存储器、自旋电子学和多功能器件中的潜在应用。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
A Novel Broadband Measurement Method for the Magnetoimpedance of Ribbons and Thin Films
提出了一种新的薄膜和带中MI的宽带测量方法。它基于对装有样品的单元的反射系数的自动测量。与坡莫合金多层薄膜得到的说明性结果，并进行了讨论。
2003-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Parameters Influencing the Optical Properties Of SnS Thin Films
硫化锡（SnS）薄膜被认为是太阳能电池的潜在候选材料。许多制造技术已被用于生长SnS薄膜。发现文献中报道的SnS膜的带隙${\rm E_g}$根据膜制造技术在1.2-2.5 eV之间变化。本文报道了室温热蒸发法制备的SnS薄膜的结构、成分、形貌和光学特性。结果表明，对于给定的制造技术/条件，带隙函数依赖于晶格参数和晶粒尺寸。明确定义的变化允许根据要求定制SnS膜。
2013-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of potential sputtering of ultra-thin Pt films due to impact of multi-charged Ar ions
本文研究了20 keV高电荷态$Ar^{q+}$（q = 3 - 8）离子轰击超薄Pt膜的电位溅射现象。结果表明，随着Ar射弹势能的增加，Pt膜的烧蚀增强。
2002-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Substrate effect on the resistive switching in BiFeO3 thin films
采用脉冲激光沉积法在Pt/Sapphire和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了BiFeO 3薄膜。溅射Au作为顶部电极。薄膜的微观结构随底层衬底的改变而变化。Pt/蓝宝石上的薄膜由于在顶部和底部界面处形成肖特基接触而不能反向切换。而Pt/Ti/SiO2/Si上的薄膜在正向偏压下表现出明显的阻变特性。讨论了Pt/Sapphire衬底和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上BiFeO 3薄膜的导电机制，以理解不同的阻变行为。
2012-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in ultra-thin perovskite films
我们报告的铁电性超薄钙钛矿薄膜与现实电极的研究。结果表明，在小于10 μ m厚的薄膜中，铁电态稳定，极化方向垂直于表面。在短路边界条件下，研究了真实电极的屏蔽效应和真实金属/氧化物界面对薄膜极化的影响。我们的研究表明，金属屏蔽从电极的氧化物表面的功函数的差异的影响。我们在铁电PbTiO $_3$和BaTiO $_3$薄膜中证明了这种效应。
2005-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in a TiO2/LaAlO3 heterostructure: an ab initio study about the role of oxygen vacancies
在这项工作中，我们研究的电子结构和磁性的TiO 2薄膜生长在另一个非磁性氧化物，如LaAlO 3（001）衬底，集中在结构弛豫和氧空位所发挥的作用。利用密度泛函理论从头计算方法，我们研究了LaAlO_3的自支撑薄膜以及与LaO或AlO_2平面的界面，着重于磁溶液的可能性。结果表明，当界面上没有氧空位时，LaO/TiO_2界面比AlO_2/TiO_2界面更易发生光致发光，而当界面上有氧空位时，则相反。在这两种情况下，内聚能是相同的数量级，但只有AlO 2/TiO 2界面呈现出稳定的磁性解决方案。
2008-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Production of Indium Doped Zinc Oxide Thin Films by Pulsed Laser Ablation
提出了一种改进的脉冲激光沉积（PLD）方法，在较低的衬底温度下制备了未掺杂和铟掺杂的氧化锌（ZnO：In）薄膜。该制备方法不需要对生长的膜进行任何进一步的沉积后退火处理。所开发的方法允许在低衬底温度下生长薄膜，这防止了它们的固有电学和光学性质的相当大的损失。分析了沉积参数对未掺杂和铟掺杂ZnO薄膜电学和光学参数的影响。
2005-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Infrared properties of micromachined vanadium oxide thin films
本文讨论了钒氧化物的合成和压制成膜材料，用于生产光学薄膜的问题。基于由此产生的成膜材料，已经开发了通过两种制备薄膜的方法（真空蒸发和磁控溅射）从二氧化钒制备涂层的工艺过程。在光学仪器中使用由氧化钒制成的薄膜的问题被认为是。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Far infrared and terahertz spectroscopy of ferroelectric soft modes in thin films: A review
综述了基片上薄膜铁电体软模和中心模的远红外和太赫兹光谱。除了经典的位移型固有铁电体外，还讨论了初始铁电体、弛豫铁电体和多重铁电体。特别注意的是薄膜和散装材料（陶瓷和单晶）的软模式行为之间的差异和它们对低频介电常数的影响。特别强调了薄膜应变和探测波退极化电场对晶界的影响。软模光谱被证明是一个非常敏感的工具，揭示薄膜的质量。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Er3+-doped Na0.5Bi0.5TiO3 Ferroelectric Thin Films with Enhanced Electrical Properties and Strong Green Up-conversion Luminescence
具有上转换发光（UCL）特性的铁电材料在显示和传感等方面具有潜在的光电应用。在此，我们展示了Er 3+掺杂的Na 0. 5 Bi 0. 5 TiO 3薄膜的强绿色UCL和增强的电学性质。所述薄膜通过使用改进的化学溶液沉积方法来制备。这些薄膜是纯相的，并且以钙钛矿结构结晶。其中，Na_（0.5）Bi_（0.49）Er_（0.01）TiO_3薄膜的剩余极化强度和介电常数最大，分别为0.22 C/m ~ 2和1166。同时，在掺Er 3+薄膜中观察到了525 nm和548 nm的强绿光UCL。它们是由Er ~（3+）离子的~ 2 H ~（11/2）→ ~ 4 I ~（15/2）和~ 4S ~（3/2）→ ~ 4 I ~（15/2）跃迁引起的。这些薄膜在光电器件应用中具有潜力。
2015-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-Dependent Resistivity of Alternative Metal Thin Films
研究了Cu、Ru、Co、Ir和W薄膜的电阻率温度系数（TCR）随薄膜厚度（10 nm以下）的变化。Ru、Co和Ir显示出与厚度无关的块状TCR值，而Cu的TCR随着厚度的减小而强烈增加。薄W膜显示负TCR值，这可能与高度无序有关。结果是定性与温度相关的半经典薄膜电阻率模型，考虑到声子，表面和晶界散射一致。
2020-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Ion Beam radiation and temperature effect on Co/Si and CoO/Co/Si thin films
采用磁控溅射法制备了Co和CoO薄膜。用不同能量和注量的Ar和Si离子束辐照它们。研究了其磁性能。
2016-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagrams of Bi1-xSbx Thin Films with Different Growth Orientations
建立了一个计算二维非抛物载流子袋量子限制引起的带边位移的封闭模型。在此基础上，计算了沿不同晶轴生长的BiSb薄膜的对称性和载流子袋的能带位移。计算并分析了不同生长取向的BiSb薄膜体系的相图。
2012-03-12 cond-mat.mtrl-sci
The study of adsorption behaviour of a laser dye incorporated into ultra thin films
本文报道了水溶性激光染料罗丹明在LB膜上的吸附行为，并不改变其物理化学性质。
2015-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of oxygen concentration on the structural and magnetic properties of LaRh1/2Mn1/2O3 thin films
用脉冲激光沉积法在（001）取向的LaAlO 3和SrTiO 3衬底上生长了LaRh 1/2 Mn 1/2 O 3薄膜。优化后的薄膜样品是半导体和铁磁的居里温度接近100 K，矫顽场为1200 Oe，饱和磁化强度为1.7 μ B每公式单位。LaRh_（1/2）Mn_（1/2）O_3薄膜的表面织构、结构、电学和磁学性质随沉积过程中氧浓度的变化而变化。虽然氧浓度升高产生具有最佳磁性能的薄膜，但氧浓度稍低则产生具有改善的织构和结晶度的薄膜。
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of thin-film black phosphorus on a flexible substrate
我们报告了一种可扩展的方法来合成一个大面积（高达4毫米）的薄黑磷（BP）薄膜上的柔性基板。我们首先在柔性聚酯基底上沉积一层赤磷（RP）薄膜，然后在室温下在高压多砧室中将其转化为BP。拉曼光谱和透射电子显微镜测量证实了形成的纳米晶体BP薄膜的厚度约为40 nm。光学表征表明，在转换BP的带隙约为0.28 eV，在剥离的薄膜中测得的带隙类似。薄膜BP晶体管表现出约0.5 cm 2/Vs的场效应迁移率，这可能会进一步提高在高温下的转换过程的优化。我们的工作为将来大规模、高质量的薄膜黑磷的示范开辟了道路。
2015-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Fast \textit{ab initio} design of high-entropy magnetic thin films
Georgetown University（乔治城大学）；Virginia Commonwealth University（弗吉尼亚联邦大学）；STFC Daresbury Laboratory（STFC达尔斯伯里实验室）
本文提出利用从头计算和机器学习方法，快速设计高熵磁性薄膜，通过DFT模拟验证其磁性性质的平滑轮廓与实验结果一致。
2024-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Angular factor corrections in thin film x-ray diffraction
由于Kα双峰，在体材料中对较高角度宽峰进行角度（洛伦兹、偏振和吸收（LPA））校正的当前实践是基于Pike（Acta Cryst.，12（1959）87-92）和Ladell（Acta Cryst.14（1961）47-53）。这些结果推广到薄膜X射线衍射。在薄膜研究中，目前的做法是在LPA校正中使用单色辐射的吸收因子，这在对称和掠入射X射线衍射中都是不正确的。导出了吸收修正的正确表达式。此外，一个新的长度尺度，线性政权，示出存在非常薄膜的吸收因子和积分强度是独立的吸收系数。对于非常薄的膜，实际上使用线性区域的表达式比使用薄膜区域的表达式更有利。得到这两个主要结果的程序是普遍有效的，并可推广到几种薄膜衍射技术。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Thin-film based phase plates for transmission electron microscopy fabricated from metallic glasses
薄膜基相位片是透射电子显微镜（TEM）中增强弱相位物体对比度的常用工具。薄膜通常由非晶碳组成，在强电子束照射下，非晶碳会迅速退化。最近的研究集中在寻找具有改进的材料稳定性的替代材料。本工作提出了基于薄膜的相位板制造的金属玻璃合金，其特征在于高导电性和非晶结构。制备了锆基合金Zr 65.0 Al 7.5 Cu 27.5（ZAC）的薄膜，并对其相移特性进行了测试。ZAC合金膜的研究，通过不同的TEM技术，揭示了一系列有益的特性。特别有利的是非弹性等离子体激元散射的小概率，这有望改善相衬TEM中基于薄膜的相板的性能。
2015-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor to metal transition for Ni doped CdO thin films
在本研究中，电阻率与温度的测量已经进行了溶胶-凝胶法制备的纯和Ni掺杂的CdO（NDO）薄膜。纯CdO薄膜在整个温度范围内的负电阻温度系数（TCR）半导化行为主要归因于载流子浓度依赖的热激活机制。通过晶界、离子杂质、声子散射和载流子激活的综合作用，阐明了NDO薄膜的半导体-金属转变过程。
2019-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Relativistic k.p Hamiltonians for centrosymmetric topological insulators from ab initio wave functions
我们提出了一种方法来微观推导出一个小尺寸的k $\cdot$ p哈密顿量的物理选择的从头算旋量波函数的希尔伯特空间。不施加任何互补的对称性约束，我们的形式主义同样对待三维和二维系统，同时产生的哈密顿参数和真正的$\mathbb{Z}_2$拓扑不变。我们考虑Bi $_{2}$ Se $_{3}$、Bi $_{2}$ Te $_{3}$和Sb $_{2}$ Te $_{3}$的体晶和薄膜。结果表明，有效的连续k $\cdot$ p模型在开边界条件下往往不能正确地预测薄膜的拓扑特征。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetically-controlled thin-film growth of layered $β$- and $γ-$Na$_{x}$CoO$_{2}$ cobaltate
报道了用脉冲激光沉积法在（001）蓝宝石衬底上外延生长$β$-Na $_{0.6}$ CoO $_{2}$和$γ$-Na $_{0.7}$ CoO $_{2}$薄膜的特性。降低沉积速率可以使Na $_{x}$ CoO $_{2}$薄膜的结构由岛状生长模式的$β$ -相转变为逐层生长模式的$γ$ -相。与$β$-Na $_{0.6}$ CoO $_{2}$薄膜相比，$β$-Na $_{0.7}$ CoO $_{2}$薄膜表现出具有多台阶岛和高度结晶织构的螺旋表面生长.这种异质外延膜生长可以提供机会的应变效应的物理性质和生长动力学的Na $_{x}$ CoO $_{2}$以及微妙的性质的结构变化。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Sputtering based epitaxial growth and modeling of Cu/Si thin films
采用磁控溅射法制备了外延铜薄膜。沉积过程中的吸附原子受到沉积参数的影响，从而导致薄膜性能的变化。通过XRD和FESEM研究了薄膜的生长机理。对溅射外延薄膜生长过程进行了模拟。对溅射过程中的溅射产额、压强、温度、电流密度、沉积时间等参数进行了关联，并对溅射过程进行了分析。
2015-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Anisotropic Single-Dirac-Cones in Bi${}_{1-x}$Sb${}_{x}$ Thin Films
Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜的电子能带结构可以作为温度、压力、化学计量比、膜厚度和生长取向的函数而变化。我们在这里展示了如何在Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜中构造不同的各向异性单狄拉克锥，以用于不同的应用或研究目的。为了预测各向异性单狄拉克锥，我们发展了一个迭代的二维双带模型，得到了一致的反有效质量张量和带隙，它可以用于具有非抛物色散关系的一般二维系统，如Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜系统.
2011-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of poly- and single-crystal uranium-molybdenum alloy thin films
用超高真空磁控溅射法在玻璃和蓝宝石衬底上生长了U-Mo合金多晶和单晶薄膜。X射线衍射和电子背散射衍射数据表明，对于单晶U1-xMox合金，当x > 0.22（10 wt.%）时，存在纯立方铀γ相Mo）。低于10重量% Mo浓度时，所得薄膜合金表现出混合的α-γ铀相组成。
2013-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Anti-Ferroelectric Thin Films Phase Diagrams
本文研究了反铁电薄膜的相变和极性的尺寸效应。我们改进了Kittel提出的现象学方法。采用直接变分法求解欧拉-拉格朗日方程。导出了重整化系数随膜厚变化的自由能。得到了该系数随膜厚、温度、极化梯度系数和外推长度变化的近似解析表达式。研究了薄膜厚度减小时，反铁电双电滞回线向铁电单电滞回线的转变。提出的理论考虑解释了反铁电PbZrO_3薄膜的实验结果。
2006-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Observation of near room temperature thin film superconductivity of atmospherically stable Ag-Au mesoscopic thin film
在注入Ag+的氧化物衬底上热淀积了一定厚度的介观金薄膜，形成了接近室温的超导体。该薄膜在两个不同的阶段中沉积。首先，溶胶-凝胶衍生的离子导电金属氧化物（ICMO）薄膜已通过旋涂沉积。然后，通过化学方法将Ag+引入ICMO薄膜中。在此之后，通过热蒸发在Ag离子注入氧化物的顶部沉积一薄层Au。用四探针法研究了电阻率随温度的变化。在高温到低温扫描期间，在240 K左右，该薄膜样品显示出从0.7欧姆到0.1微欧姆的电阻突然下降。在<0.1K的温度变化范围内，可以立即观察到这种6-7阶的电阻下降。当温度从低向高侧增加时，该转变温度（TC）向高温度移动5-6度。在第二次和第三次温度循环期间，这两个转变相对于较早的转变都向室温移动了约10 K。然而，经过三个连续的温度循环，TC变得稳定，并反复发生接近0 oC的转变。在低电阻阶段，电流水平已经从+100 mA变化到-100 mA，这显示了在10 nV范围内的电压降的随机波动，表明在这种情况下的电阻太低而不能通过Delta模式电测量（0.1微欧姆）来测量。另外，在垂直于薄膜方向施加1特斯拉磁场后，薄膜的相变温度降低了4 K。在致谢部分旁边给出了这种薄膜的温度依赖性电气特性的几个YouTube视频链接。
2023-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the electrical and thermoelectric properties of highly degenerate indium selenide thin films: Indication of In3Se4 phase
研究了退火和温度变化对电子束蒸发InSe薄膜电学和热电性能的影响。XRD研究表明，沉积态InSe薄膜为非晶，退火后In 3Se 4相的存在使薄膜转变为多晶。SEM显微照片显示，沉积膜的表面是光滑的，但它们变得不均匀，由于退火。对薄膜的加热和冷却循环表明，薄膜的电阻率发生了不可逆相变，在空气中连续热处理3-4次后，薄膜的电阻率趋于稳定。退火的InSe薄膜的电导率显示出高度简并的半导体（金属）行为。热电势分析表明，InSe薄膜是一种高度简并的n型半导体，即金属性的。厚度依赖性热电势服从Fuchs-Sondheimer理论。退火后的薄膜的光学带隙增加相比，作为沉积膜。这些结果表明，InSe薄膜遇到的相变从In 2Se 3到一个新的In 3Se 4金属相的光学带隙约1.8 eV，由于热处理。
2019-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Carbon superatom thin films
在表面组装团簇已经成为一种新的方法来生长具有目标特性的薄膜。特别地，从实验发现中已经提出，沉积在表面上的富勒烯可以产生保留入射团簇的键合性质的薄膜。然而，这种薄膜的微观结构仍然不清楚。通过量子分子动力学模拟，我们发现C_28富勒烯可以沉积在表面上形成一层几乎无缺陷的分子薄膜，这些分子充当碳超原子。我们的研究结果有助于澄清无序小富勒烯薄膜的结构，也支持最近提出的固体C_28的超金刚石模型。
1996-11-05 cond-mat.mtrl-sci
