Anisotropic Dielectric Breakdown Strength of Single Crystal Hexagonal Boron Nitride
从基础物理学和电气可靠性的角度来看,介电击穿历来受到极大的关注。然而,迄今为止,在介质击穿的各向异性尚未讨论。在这里,我们报告的各向异性介质击穿强度(EBD)的h-BN,这是一个理想的基板,用于二维(2D)材料设备。在良好控制的相对湿度下,在垂直于和平行于c轴的方向(EBD+c & EBD//c)上的EBD值分别被测量为3和12 MV/cm。当晶体结构从α-BN(c-BN)的sp3变为h-BN的sp2时,h-BN的EBD+c变得小于c-BN的EBD + c,而h-BN的EBD//c急剧增加。因此,h-BN通过在高度各向异性的晶体结构中让步弱键合方向,可以具有仅在平行于c轴的方向上集中的相对高的EBD。这解释了为什么h-BN的EBD//c高于金刚石的EBD//c。此外,从高质量的块体h-BN晶体获得的EBD值可以被认为是用于鉴定通过化学气相沉积生长的h-BN层的结晶度的标准,用于未来的电子应用。
2016-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Accurate and Efficient Numerical Simulation of Dielectrically Anisotropic Particles
各种静电现象,包括双电层结构和带电胶体和蛋白质的聚集,都受到非均匀介电常数的影响。这些影响在分析和计算研究中经常被忽略,并且在存在多个介电对比的情况下特别难以处理,例如在介电常数不均匀的胶体中。我们提出了一个扩展的迭代介电求解器开发的巴罗斯和Luijten [物理。113,017801(2014)],其使得可以精确地计算具有多个介电对比度的各向异性颗粒的偏振。这种有效的边界元方法为基础的方法是适用于几何形状,不服从其他求解器,打开的可能性,研究集体现象的介电各向异性粒子。我们提供了深入了解这种效率的基本物理原因。
2018-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropic dielectric functions, band-to-band transitions, and critical points in α-Ga2O3
我们采用广义椭圆偏振光谱和密度泛函理论相结合的方法来确定和分析$α$ -Ga $_2$ O $_3$薄膜的各向异性介电函数。样品是在$m$平面蓝宝石上用等离子体辅助分子束外延生长的。同时分析了在0.73 eV至8.75 eV的光谱范围内的多个样品方位角的广义椭圆偏振光谱数据。用密度泛函理论计算了化合物的价带和导带结构。对于间接带隙材料,我们确定了两个直接的带间跃迁,其中$M_0$型van Hove奇点用于垂直于$c$轴的偏振,$E_{0,\perp}=5.46(6)$ eV和$E_{0,\perp}=6.04(1)$ eV,以及一个直接的带间跃迁,其中$M_1$型van Hove奇点用于平行于$E_{0,||}=5.44(2)$ eV的偏振。我们进一步确定激子的贡献与7毫电子伏的小结合能与最低的普通过渡,和双曲激子在$M_1$型临界点与大结合能为178毫电子伏。
2021-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Comprehensive Anisotropic Linear Optical Properties of Weyl Semimetals, TaAs and NbAs
TaAs和NbAs是最早发现的两种Weyl半金属,它们具有许多有趣的光学性质,如手性相关的光激发和巨二次谐波产生(SHG)。线性光学和非线性光学已被用作探测这些晶体中的外尔物理的工具。在这里,我们扩展这些研究,以解决两个重要的问题:确定完整的各向异性介电响应,并探讨它们是否以及如何揭示基本的外尔物理。首次将椭圆偏振光谱与密度泛函理论相结合,确定了TaAs和NbAs的完全各向异性介电函数。在1.2-6 eV(实验)和0-6 eV(DFT)范围内给出了参数化的洛伦兹振子,它们之间有很好的一致性。线性和非线性光学性质已经被报道揭示外尔物理。我们认为,强光学共振从平凡的频带是以前报道的大光学二次谐波产生在这些能量的可能来源。此外,通过比较以外尔锥为中心的小k空间对总线性介电函数的贡献,我们发现这些贡献是高度各向异性的,并且在0.5 eV以下占总介电函数的<25%;在1 eV以上,这些贡献可以忽略不计。因此,使用光学技术研究外尔物理需要非常低的能量,即使在那里,也需要仔细评估,以区分外尔带的小得多的贡献与平凡带和德鲁德响应对总介电函数的主要贡献。
2021-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Excitons in Graphene and the Influence of the Dielectric Environment
针对不同的背景介电常数求解了石墨烯的激子Wannier方程。结果表明,独立的石墨烯具有很强的库仑效应,具有非常大的激子结合能超过$3\,$ eV。当有效背景介电常数超过某一临界值时,会出现向弱库仑区的二级跃迁。对于在具有大背景介电常数的衬底(例如SiC)上的外延石墨烯,所有束缚态解消失。
2011-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of non-resonant dielectric cloaks using anisotropic composites
隐形技术通过控制电磁波的流动来最小化散射来隐藏物体。本文研究了均匀化各向异性材料在非谐振介质多层隐身中的有效性。由于现有的各向同性材料多层隐身从宏观上可以看作是均匀的各向异性隐身,各向异性材料可以通过优化其物理性能来有效地设计。如果材料的物理性质在适当的范围内,则可以在两相复合材料中实现各向异性性质。优化的各向异性的物理性能确定的数值优化技术的基础上,使用有限元法的全波模拟。与各向同性材料的多层隐身相比,八层和三层圆柱形隐身材料的总散射宽度测量的隐身性能分别提高了约2.8%和25%。在所有隐身实例中,两相复合材料的优化微观结构被确定为两种材料的简单层压,其最大化各向异性。使用各向异性材料的三层隐身可以实现与公布的各向同性材料的八层隐身相同的性能。即使在八边形物体中,也能实现总散射宽度减小约50%的隐身。由于可以使用仅几层的层压各向异性介电复合材料来实现隐身效果,因此这在隐身装置的大规模生产中可能具有优势。
2013-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anisotropic charge screening and supercell size convergence of defect formation energies
与使用平面波密度泛函理论(DFT)计算缺陷形成能相关的主要误差来源之一是由使用相对小的模拟单元和周期性边界条件导致的有限尺寸误差。大多数广泛使用的用于校正该误差的方法,例如Makov和Payne的方法,假设材料的介电响应是各向同性的,并且可以使用标量介电常数$ε$来描述。然而,这严格地仅对立方晶体有效,并且不能在高度各向异性的情况下工作。在这里,我们介绍了一种变化的外推技术的基础上的马德隆潜力,它允许计算收敛的稀释极限缺陷形成能量在非立方系统具有高度各向异性的介电性能。作为实施这种技术的一个例子,我们研究了陶瓷氧化物Li $_2$ TiO $_3$中的缺陷的选择,该陶瓷氧化物目前被认为是用于聚变反应堆的锂电池材料和增殖材料。
2013-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic dielectric function in polar nano-regions of relaxor ferroelectrics
本文建议将单晶钙钛矿弛豫体的红外反射率谱视为细晶铁电陶瓷:局部冻结极化使介电函数在声子频率范围内具有强烈的各向异性,纳米尺度下极化的随机取向要求考虑非均匀退极化场。采用一个简单的有效介质近似(Bruggeman对称公式)的介电函数描述的极性光学模式的阻尼谐振子原来是足够的复制的PMN的室温反射率的所有主要特征。其中一个反射带被确定为完全与纳米级偏振不均匀性相关的几何共振。该方法为系统地确定纳米尺度下由非均匀极化分裂的极模频率提供了一般指导。
2005-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Influence of external factors on dielectric permittivity of Rochelle salt: humidity, annealing, stresses, electric field
本工作包含的外部因素,如干燥/润湿,热退火,单轴和静水压力对罗谢尔盐晶体的介电常数的实验研究结果。所得结果与现有文献数据进行了比较。结果表明,实验数据的分散性是由于晶体内部的极性点缺陷和储存条件的影响所致。所得到的结果进行了分析内的唯象朗道方法。
2005-05-19 cond-mat.mtrl-sci
The Anisotropic Interface Continuum Solvation Model and the Finite-Element Anisotropic Poisson Solver
提出各向异性界面连续溶剂化模型及有限元求解器,模拟固液界面各向异性介电效应,验证并揭示其对功函数、静电势及OH吸附构型的影响。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Anisotropic Behavior of Excitons in Single Crystal α-SnS
通过考虑原子轨道,解析地研究了α-SnS单晶在基本吸收边附近的各向异性介电性质。最引人注目的是扶手椅(b-)轴方向的激子特征,这在低温下特别突出。为了确定这种各向异性的起源,我们进行第一性原理计算,使用GW 0的Bethe-Salpeter方程(BSE),包括电子-空穴相互作用。结果表明,各向异性介电特性是p轨道自然各向异性的直接结果。特别地,这种占主导地位的激子特征起源于Γ-Y区域中鞍点处的py轨道。
2020-07-07 cond-mat.mtrl-sci
New nonlinear dielectric materials: Linear electrorheological fluids under the influence of electrostriction
开发新的非线性介电材料的通常方法集中于寻找其中的组件具有固有的大非线性介电响应的材料。相比之下,基于热力学,我们已经提出了一个第一原理的方法来获得电致伸缩引起的有效的三阶非线性极化率的电流变(ER)流体中的组件具有固有的线性,而不是非线性,响应。具体地说,这种非线性极化率一般与线性电流变流体在恒定压力下的可压缩性处于相同的数量级。此外,我们的方法已被证明与不同的统计方法非常一致。因此,这种线性ER流体可以作为一种新的非线性介电材料。
2004-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Influence of substrate bias on the structural and dielectrical properties of magnetron-sputtered BaxSr1-xTiO3 thin films
在射频磁控溅射过程中施加衬底偏压改变了Sr 1-xTiO 3薄膜的晶体结构、晶粒形貌、晶格应变和成分。因此,Pt/SrTiO 3/Pt平行板电容器的介电性质显著改变。随着衬底偏压的增加,我们观察到一个明确的转变的铁电顺电相变向更高的温度,在室温下的介电常数和可调谐性的增加,和恶化的介电损耗。在很大程度上,这些变化与拉伸面内膜应变随衬底偏压的逐渐增加和膜组合物的突然变化相关。
2009-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the gate dielectric on the mobility of rubrene single-crystal field-effect transistors
我们已经进行了比较研究的红荧烯单晶场效应晶体管制造使用不同的材料作为栅极绝缘体。对于所有材料,获得高度可再现的器件特性。所获得的再现性允许观察到载流子的迁移率随着栅极绝缘体的介电常数的增加而系统地降低,该降低与(ε)-1成比例。这一发现表明,有机单晶场效应晶体管中载流子的迁移率是晶体/电介质界面的固有特性,并且它不仅取决于所使用的特定分子。
2004-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Hydrostatic pressure influence on dielectric permittivity of KH2PO4 and KD2PO4 in the piezoelectric resonance region
在静水压作用下,测量了KDP和DKDP在压电谐振频率范围内的横向和纵向介电常数。横向介电常数在顺电相中随压力减小,在铁电相中随压力增大。该理论很好地描述了氘代DKDP的横向介电常数随压力的变化关系。纯KDP的纵向介电常数在转变点附近呈现多个峰值。在增加流体静压力时,峰变得更接近并且可能合并。
2000-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Bulk photonic metamaterial with hyperbolic dispersion
在这项工作中,我们展示了一个自立的散装三维超材料的基础上,在氧化铝膜的银纳米线网络。这构成了具有双曲色散的各向异性有效介质,可用于亚衍射成像或光学隐身。材料的高度各向异性介电常数范围从正到负,并且透射的激光束既朝向表面的法线移动,如在规则的折射率中,又偏离法线,如在折射率小于1的各向异性折射率中。所设计的光子超材料是文献中报道的最厚的,无论是在其物理尺寸1cm x 1cm x 51 mm方面,还是在l=0.84 mm时真空波长的数量N=61方面。
2008-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Optical Properties of 2D Silicon Telluride From Ab Initio Calculations
碲化硅(Si_2Te_3)是一种在光电子领域具有潜在应用前景的硅基二维硫族化合物。它具有独特的晶体结构,其中Si原子形成Si-Si二聚体以占据“金属”位点。在本文中,我们报告了一个从头计算研究其光学介电性能的GW近似和Bethe-Salpeter方程(BSE)。发现了很强的光学各向异性。平行于Si-Si二聚体方向的介电常数虚部远低于垂直于二聚体方向的介电常数虚部。我们表明,这种效果源于特定的组合物中的价带和导带的波函数。BSE计算减少GW准粒子带隙0.3 eV的散装和0.6 eV的单层,表明一个大的激子效应在Si 2 Te 3。此外,包括电子-空穴相互作用在体计算中显着降低了虚部的介电常数在面外方向,这表明在Si 2 Te 3多层膜中的强层间激子效应。
2019-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic dielectric and ferroelectric response of multiferroic LiCu2O2 in magnetic field
LiCu_2O_2是第一个被报道的多铁性铜酸盐,其铁电性是由基态复杂的磁有序引起的,至今仍存在争议。在此,我们生长了几乎非孪晶的高质量LiCu_2O_2单晶,并系统地研究了它们在外磁场中的介电和铁电行为。在不同磁场中观察到的高度各向异性的响应显然与流行的bc平面或ab平面摆线自旋模型相矛盾。我们的观察提供了强有力的证据,支持一个新的helmagnetic图片中,正常的自旋螺旋平面是沿着对角线的CuO 4广场,形成准一维自旋链的边缘共享。进一步的分析表明,自旋螺旋在基态是椭圆形的,在中间态的c轴共线SDW模型是适用的,一些适当的修改。此外,我们的研究表明,介电和铁电测量可以作为探针的表征复杂的自旋结构的多铁性材料,由于它们的磁和电有序之间的密切联系。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pyroelectric and dielectric properties of calcium-barium niobate single crystals
研究了钙离子浓度对CaxBa_(1-x)Nb_2 O_6(CBN)晶体热释电和介电性能的影响。结果表明,钙含量(x)对居里点位置有影响,但对介电滞回线形状、介电常数、矫顽场和回复极化的温度变化的出现没有影响。同时发现x对偏振分布有影响。
2013-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Simultaneously imaging of dielectric properties and topography in a PbTiO_3 crystal by near-field scanning microwave microscopy
我们使用近场扫描微波显微镜同时成像的介电常数,损耗角正切,和形貌的PbTiO_3晶体。利用这种方法,我们研究了周期畴几何结构中的局部介电常数和损耗角正切对测量的谐振频率和品质因数的影响。我们还进行了理论计算,结果与实验数据吻合得很好,揭示了介电常数的各向异性本质。
2000-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Influence of tetragonal platelets on the dielectric permittivity of 0.964Na$_{1/2}$Bi$_{1/2}$TiO$_3$-0.036BaTiO$_3$
研究了无铅弛豫铁电体中八面体倾斜有序随温度的演化及其对铁电性能的影响。利用0.964 Na $_{1/2}$ Bi $_{1/2}$ TiO $_3$-0.036 BaTiO $_3$单晶的漫中子散射,我们提出了这种钙钛矿的温度依赖性纳米结构的模型,其特征在于化学钉扎的四面体片晶嵌入菱形基质中,通常由立方中间相分离。我们的研究结果表明,四方晶片的平方厚度和介电常数之间有明显的相关性。这被解释为在四方晶片晶中心处的应变和扭曲晶格的极化率增加的标志。
2016-07-12 cond-mat.mtrl-sci
LayerOptics: Microscopic modeling of optical coefficients in layered materials
理论光谱学是描述和预测材料光学性质的有力工具。虽然现在常规地执行,第一性原理计算仅提供笛卡尔坐标中的体介电张量。这些输出很难与实验数据相比较,实验数据通常由宏观量给出,主要取决于实验室设置。对于各向异性材料,甚至可能出现更严重的差异,例如,有机晶体,其中介电张量的非对角元素可以显著地贡献于光谱特征。在这里,我们提出了LayerOptics,一个通用的和用户友好的实现,基于各向异性材料的麦克斯韦方程组的解决方案,计算各向异性层状材料的光学系数。我们将此工具用于后处理分子材料的全介电张量,包括激子效应,如使用激发代码从多体微扰理论计算的。对于典型的例子,范围从光学到X射线的频率,我们展示了准确的从头算方法相结合,以获得介电张量的重要性,与麦克斯韦方程组的解决方案,计算光学系数占光学各向异性的分层系统。良好的协议与实验数据支持我们的方法的潜力,在复杂材料的光谱特性实现微观理解。
2015-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Influence of charged walls and defects on DC resistivity and dielectric relaxation in Cu-Cl boracite
带电畴壁在Cu-Cl方铅矿中通过相变在冷却时自发形成。这些壁表现出改变的导电性相比,与负电容的存在一致的体积和运动。在这里,我们提出了作为温度(-140 °C至150 °C)和频率(1 mHz至10 MHz)的函数的块状Cu-Cl硼酸盐的介电常数和直流电阻率。两个观察到的介电弛豫和直流电阻率的热行为进行了讨论。我们建议,可以解释的弛豫点缺陷的存在,最有可能的本地复杂的Cu和伴随的氧空位的价态变化所创建的。此外,在相变时看到的电阻率的突然变化表明导电畴壁对铁电相中的导电性有显著贡献。
2021-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Hyperbolic phonon polaritons and wave vector direction dependent dielectric tensors in anisotropic crystals
本文通过在 Drude-Lorenz 模型中引入 LO-TO 劈裂,揭示了介电函数对波矢方向的依赖,并系统分析了多种各向异性晶体的双曲频率带特性,为新型双曲声子极化激元材料开发提供理论依据。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Anisotropic magnetodielectric coupling behavior of Ca3Co1.4Rh0.6O6 due to geometrically frustrated magnetism
我们研究了几何阻挫自旋链系统Ca3Co1.4Rh0.6O6在不同取向下的磁性、介电和磁介电(MDE)行为。结果表明,该化合物的磁性行为本身是有趣的,在这个意义上,该化合物表现出各向异性的玻璃状的磁性行为与一个巨大的频率依赖性的交流磁化率峰沿自旋链在30-60 K的范围内的取向;这种行为是强大的应用程序的大外部磁场(H)不同于典型的自旋玻璃。介电常数的温度依赖性也表现出很强的频率依赖性,具有与H。在低温下的等温H依赖介电结果建立各向异性MDE耦合。有趣的是,注意到在相同温度下的等温磁化曲线(沿自旋链取向)的情况下,大约在饱和值的三分之一处有一个“台阶”,这是迄今为止几何受挫系统尚未实现的相关性。
2014-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reconstruction of spatially inhomogeneous dielectric tensors via optical tomography
提出了一种重建透明介质中弱各向异性非均匀介质张量的方法。积分几何的数学理论被铸造成一个可行的框架,它允许充分确定的介电张量场的标量氡反演的偏振变换数据从六个平面层析扫描周期。此外,还根据材料的不均匀性和各向异性的启发式长度尺度,对积分光弹性的常用方程进行了细致的推导,使本文对任意三维弱各向异性介质张量场的重建问题有了一个完备的解释。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Grain Size Influence on Dynamics of Polar Nanoclusters in PMN-35%PT Ceramics: Broadband Dielectric and Infrared Spectra
研究了10 - 900 K温度范围内粗晶(晶粒尺寸~ 4 mkm)和细晶(晶粒尺寸~ 150 nm)PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3 - 35%PbTiO_3陶瓷的介电响应e ~*(f,T)和极性声子谱。粗晶陶瓷中的e*(f,T)在高温下表现出弛豫行为,在铁电相变时表现出明显的反常。细晶陶瓷主要表现为弛豫铁电行为,介电常数较小。这种差异是由极性纳米团簇的不同弛豫动力学来解释的,这些纳米团簇在高温下通过在晶界处的钉扎而在细晶粒陶瓷中显得更加稳定。低于Tc,铁电畴的生长被抑制在细晶粒陶瓷支持也由二次谐波产生。另一方面,极性声子频率和它们的温度依赖性几乎是独立的晶粒尺寸,但立方对称性的选择规则不服从和所有的声子分裂,由于局部破缺的对称性由极性nanoregions和化学无序。在这两种陶瓷中,最低频率的极性声子在Tc = 440 K附近部分软化至~ 0.1 THz,但介电异常主要是由极性纳米团簇的翻转和呼吸引起的。由于软声子模和介电弛豫对介电常数的贡献,铁电相变(对应于极性纳米区域进入宏观畴的渗透阈值)可以被认为是位移型和有序-无序型之间交叉的特殊情况。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Effective long-range attraction of moiré excitons under the influence of atomic reconstructions and anisotropic screening
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg(奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学);University of Hamburg(汉堡大学)
该研究对过渡金属二硫属化物莫尔激子相互作用进行材料真实建模,发现晶格重构改变位点内作用,各向异性屏蔽导致长程吸引,并用玻色-哈伯德模型解释关联行为。
2026-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Spectral diffusion of single semiconductor nanocrystals: the influence of the dielectric environment
我们探索了不同基质对单个均匀包覆的CdSe/CdS/ZnS纳米晶体的发射线形状的影响。所获得的结果证实了以前的观察闪烁事件和光谱扩散之间的相关性,但此外,我们已经发现,光谱扩散的程度几乎是独立的电介质环境的NC。此外,我们报告的线宽和发射能量之间的相关性,这是不期望发生在本工作中采用的球对称NC的观察。这些结果的影响进行了讨论。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of electric fields on dielectric properties of GPI ferroelectric
在两粒子集团近似下,利用考虑压电耦合和应变$\varepsilon_i$的GPI微观模型,计算了外加横向电场$E_1$和$E_3$时晶体的极化矢量分量和静态介电常数张量.分析了这些场对GPI热力学特性的影响。在适当选择模型参数的情况下,对这些特性的实验数据进行了满意的定量描述。
2017-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Probing the influence of dielectric environment on excitons in monolayer WSe2: Insight from high magnetic fields
原子级薄的半导体中的激子必须靠近表面,因此它们的性质预计会受到周围介电环境的强烈影响。然而,探索这种作用的系统研究是具有挑战性的,部分原因是最容易获得的激子参数-激子的光学跃迁能量-在很大程度上是受周围介质影响的\textit{un}。在这里,我们表明,介电环境的作用是揭示通过其系统的影响\textit{size}的激子,这可以直接测量通过高磁场中的激子跃迁的抗磁位移。利用剥离的WSe $_2$单层膜固定在单模光纤上,通过用不同的材料封装薄片来调节周围的介电环境,并在65 T下进行了极化低温磁吸收研究。系统的激子的大小与介电屏蔽的增加,并同时减少结合能(也从这些测量推断),定量比较领先的理论模型。这些结果证明了激子性质如何在未来的2D光电子器件中进行调节。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic influence on the frequency of the soft-phonon mode in the incipient ferroelectric EuTiO3
初始铁电体EuTiO $_3$的介电常数在5.5K左右急剧下降,此时Eu自旋同时出现反铁磁有序,表明磁性和介电性质之间存在耦合。这可能是由于修改的软声子模式,$T_{1μ}$,这是大的介电常数的主要贡献,由Eu自旋(7 $μ_B$每Eu)。通过加入磁子系统和电子系统之间的耦合项$ -g\sum\limits_l {\sum\limits_{< {i,j}} {q_l^2}} \overrightarrow {S_i} \cdot \overrightarrow {S_j} $,我们证明了软声子模频率的变化依赖于最近邻Eu自旋之间的自旋关联,并且在磁场作用下发生了实质性的变化.
2002-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric anisotropy in the GW space-time method
激发态的计算,特别是准粒子能带结构的计算,目前通常在GW近似下进行的电子自能。然而,某些数值近似和简化在实践中仍然采用,使计算可行。周期系统的一个重要方面是适当处理倒易空间中屏蔽库仑相互作用的奇异性,这是由实空间中缓慢的1/r衰变引起的。这必须在不引入重复细胞中的准粒子和它们的周期性图像之间的人工相互作用的情况下进行,当屏蔽库仑相互作用的积分在倒易空间中离散时会发生这种情况。适当处理这两个方面是至关重要的数值稳定计算的自能。在这篇文章中,我们建立在现有的各向同性筛选计划,并提出了各向异性系统的扩展。我们还展示了如何从赝势的非局部部分所产生的介电函数的贡献,可以有效地计算。这些改进是至关重要的,以获得快速收敛相对于用于布里渊区积分的点的数量,并证明是必不可少的,使GW计算强各向异性系统,如平板或多层,有效的。
2006-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Dielectric Function of Graphite Probed by Far- and Near-Field Spectroscopies
Emerging Technologies Research Center, XPANCEO(新兴技术研究中心,XPANCEO)
本研究针对石墨光学常数报道存在差异的问题,采用结合远场光谱椭偏术、s-SNOM近场探测与微反射光谱的多模态方法,建立了紫外到近红外波段自洽的各向异性光学常数,为碳基纳米光子学的光物质相互作用建模提供权威参考。
2025-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dielectric Tensor Prediction for Inorganic Materials Using Latent Information from Preferred Potential
Graduate School of Frontier Sciences(前沿科学研究生院);The University of Tokyo(东京大学);Preferred Networks, Inc.(Preferred Networks公司)
本文提出利用通用神经网络势的多秩等变结构嵌入和 O(3) 等变解码器预测总、电子及离子介电张量,并通过 Materials Project 虚拟筛选发现高介电与高各向异性候选材料。
2024-09-09 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Chiral optical Tamm states at the boundary of the medium with helical symmetry of the dielectric tensor [In Russian]
在具有连续螺旋对称介质张量的手征介质边界上,用解析和数值方法描述了一种新的光学态。切向波数假定为零。这种状态似乎局限于边界附近。它不会沿着这个边界传递能量,并且随着离边界的距离呈指数下降。在接近螺旋节距的波长处,对应于光子带隙,场穿透到手性介质中被阻挡。在边界附近的光的偏振具有与螺旋介质相同的手征符号。结果表明,均匀的环境,或基板必须表现出各向异性的金属反射。状态的光谱表现由界面处光轴之间的角度确定。一个现实的例子被认为是在一个胆甾相液晶和金属-介电各向异性纳米复合材料的边界。
2016-12-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anisotropic Bruggeman Effective Medium Approaches for Slanted Columnar Thin Films
基于Bruggeman球形夹杂物原始公式的含椭球夹杂物复合材料的均匀化的两种不同形式可以在文献中找到。这两种近似确定的有效宏观介电常数的理想化的复合材料,假设随机分布的电介质颗粒的形状相同,不同的只是在定义的去极化因子。这两种方法被应用于分析椭圆偏振Mueller矩阵光谱获得的可见光和近红外光谱区从金属和半导体倾斜柱状薄膜。此外,由两个Bruggeman形式主义产生的有效介电函数张量进行比较,有效的主轴介电函数单独确定一个均匀的双轴层的方法。最佳匹配的模型参数的所有三种模型方法进行了讨论,并比较从扫描电子显微镜图像的估计。从所有三个光学建模方法获得的结构参数同意与电子显微镜技术。一个比较讨论的有效性和适用性的三个模型的方法来分析未来的设备结构,可能需要使用广义椭圆偏振方法的光学读出。
2013-09-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of BaTiO_3 nanoparticles on the anisotropy of the dielectric properties of nematic liquid crystal 5CB
Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院物理研究所);Frantsevich Institute of Materials Science, the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学研究所)
本研究探究BaTiO₃纳米粒子对5CB液晶悬浮液介电性能的影响,发现其浓度会非单调改变中间相-各向同性相转变温度,高浓度粒子通过空间电荷积累调控离子传输与介电机制。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A reentrant phenomenon in magnetic and dielectric properties of Dy2BaNiO5 and an intriguing influence of external magnetic field
我们报道了自旋链化合物Dy_2BaNiO_5在低于58K的Neel温度下表现出磁电耦合,在低温(<10K)下表现出很强的交流磁化率频率依赖行为和复杂的介电性质,类似于“重入”多玻璃现象。这种行为在未掺杂的化合物中是未知的。在多铁性领域的一个新发现是,在磁场(H)存在时,低温下的特征磁性向高温移动,而相应的介电特征则向低温移动,这与T_N附近的情况不同。这一观察结果表明,外部磁场对自旋的排列倾向于抑制类似玻璃的慢电偶极子动力学,至少在这个系统中,这可能是由磁结构的特殊性引起的。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective permittivity of mixtures of anisotropic particles
我们使用一种新的方法来获得宏观均匀和各向同性的各向异性非均匀介质粒子的多组分混合物的介质混合规则。考虑了两个各向异性因素,即颗粒的形状和颗粒物质的介电参数的各向异性。我们的方法是基于宏观紧凑的粒子群的概念和程序的平均领域的体积远远大于这些群体的典型规模。它使我们能够有效地总结的贡献,从多个粒子间的再发射和短程关联效应,代表的电场强度和感应的无限迭代系列中的所有条款。有效介电常数的表达式可以给出Lorentz-Lorenz型的形式,这允许我们确定混合物中颗粒的有效极化率。这些极化率被发现作为粒子所占据的区域上的积分,并且是粒子物质的介电常数张量的主分量和宿主介质的介电常数的显式函数。详细地考虑了椭球形颗粒混合物的情况,以说明一般公式的使用。作为另一个例子,在相关的模型假设下推导出Bruggeman型公式。并对所得结果的有效性范围进行了讨论。
2009-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theoretical Prediction of the Effective Dynamic Dielectric Constant of Disordered Hyperuniform Anisotropic Composites Beyond the Long-Wavelength Regime
本文利用强对比展开式的二阶截断,预测无序超均匀各向异性复合材料在长波长区域外的有效介电常数,验证其精度并揭示隐形超均匀介质的完美透明性,为逆向设计奠定基础。
2023-12-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dielectric permittivity tensor dynamics of in-plane hyperbolic van der Waals MoOCl2 and emergent chiral photonic applications
Yerevan State University(埃里温国立大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
研究揭示了二维范德瓦尔斯MoOCl2的介电极化率张量动力学,展示了其在超双曲和手性纳米光子学应用中的潜力。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of anisotropic magnetoresistance on nonlocal signals in Si-based multi-terminal devices with Fe electrodes
研究了铁磁电极硅基多端器件中各向异性磁电阻效应对非局域信号的影响。铁电极的AMR被发现有显着的影响时,非本地信号的面内器件结构没有优化。此外,由于Si沟道中深度方向上的电势分布,发现通过自旋扩散实现纯自旋电流实际上是不可能的。虽然没有检测到表明自旋阀效应的明显信号,但我们主要介绍了结构对电势分布的影响,这对于自旋相关输运的分析是必不可少的。
2011-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dispersion relation for anisotropic media
研究了电磁波在各向异性介质中的传播问题,该介质具有介电常数和磁导率的两个通用矩阵$ε^{ij}$和$μ^{ij}$。这些矩阵不需要是对称的、正定的,甚至是可逆的。在无度规电动力学方法的框架下,导出了紧致的张量色散关系。所得公式可用于电磁波在经典介质和具有一般线性本构关系的现代类型介质(包括超材料)中传播的理论研究。
2009-08-06 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
The influence of phonon thermal conductivity on thermoelectric figure of merit of bulk nanostructured materials with tunneling contacts
被认为是一种复合材料,它由导电纳米粒子分离的隧穿电介质势垒。从理论上研究了介质基体的声子热导率对该复合材料热电优值的影响。的范围内的值和障碍参数,可以导致热电优值大于统一的估计。讨论了空间电荷和隧穿势垒电流-电压关系的非线性对隧穿势垒电流-电压关系的影响。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective Dielectric Response of Metamaterials
我们使用麦克斯韦方程组的均匀化过程,以获得在局部极限的频率($ω$)依赖的宏观介电响应$ε^M(ω)$的超材料制成的天然成分与任何几何形状周期性地重复与任何结构。我们举例说明了计算几种结构的$ε^M(ω)$的形式主义。对于介电矩形夹杂物内的导电材料,我们得到了一个非常各向异性的响应,沿一个方向从导体样在低$ω$的谐振介电样在大$ω$,实现了非常小的反射率在中间频率无关的表面等离子体激发,可以通过几何泰勒调谐。对于接近逾渗阈值的其他形状,获得类似的行为。
2009-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Mid-Infrared waveguides and negative refraction with anisotropic metamaterials
我们提出了两种超材料波导,工作在中红外,这将显示负折射。第一波导是结合量子阱的金属条,而第二波导是结合量子阱的电介质波导。两种波导的负折射发生在量子阱的子带间跃迁(ISBT)周围,并且取决于阱内电子的2D浓度;这些材料可以通过常规半导体技术(MBE)生长,并且阱内的电子浓度由电场或光学泵浦外部控制。
2007-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of direct deposition of dielectric materials on the optical response of monolayer WS$_2$
二维过渡金属二硫属化物晶体(TMDC)的集成到介电环境中是光电和光子器件应用的关键。在这里,我们研究了不同的电介质材料(Al $_2$ O $_3$,SiO $_2$,SiN $_x$)直接沉积到原子级薄(单层)TMDC WS $_2$上的光学响应的影响。研究了原子层沉积(ALD)、电子束蒸发(EBE)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和磁控溅射等材料沉积方法。光致发光(PL)的测量结果显示所有的沉积过程后激子发射的淬火。中性激子PL的减少与电荷掺杂水平的增加和三电子发射的相关上升和/或局部(束缚)激子发射有关。此外,拉曼光谱使我们能够清楚地关联所观察到的激子发射的变化与晶格无序和缺陷的水平增加。总的来说,EBE工艺导致最低水平的掺杂和缺陷密度,并保留了PL中激子发射的光谱权重以及激子振子强度。ALD封装似乎会引起化学变化,这使得它与所有其他技术不同。溅射被揭示为WS $_2$的最积极的沉积方法,完全淬灭其光学响应。我们的研究结果证明和量化的影响,直接沉积的介电材料到单层WS $_2$,这可以提供一个有价值的指导,努力将单层TMDC集成到功能光电子器件。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charging of dielectric surfaces in contact with aqueous electrolyte -- the influence of CO$_2$
本文通过电动实验研究溶解CO$_2$对SiO$_2$、聚苯乙烯和氟硅烷三种介电表面带电的影响,发现仅靠屏蔽和pH调节无法解释观察到的盐依赖性变化,提出CO$_2$扩散吸附薄层引起介电调节的新机制,并用理论模型和分子模拟加以验证。
2023-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropic magnetic field responses of ferroelectric polarization in a trigonal multiferroic CuFe1-xAlxO2 (x=0.015)
利用中子衍射、磁化强度和电介质的极化测量等方法,研究了在不同方向施加磁场下,铁电相为基态的三角磁电(ME)多铁性CuFe_(1-x)Al_xO_2(x=0.015)中铁电体的inclinate-helimagnetic有序随磁场的变化.根据这些结果,我们建立了平行于c轴、平行于螺旋轴和垂直于c轴和螺旋轴的三个磁场主方向的H-T磁相图。先前对CuFe_(1-x)Ga_xO_2(x=0.035)的电介质的极化(P)测量表明,“磁畴结构”对磁场的依赖性导致P [S]的明显磁场响应。Seki等人,物理学评论快报,103 237601(2009)],本研究揭示了铁电螺旋磁有序“在每个磁畴中”的各向异性磁场依赖性也可以是CuFe 1-xAxO 2系统(A=Al,Ga)中P的各种磁场响应的来源。
2009-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el