Growth, charge and thermal transport of flowered graphene
我们报告的结构和传输特性的最小的位错环在石墨烯中，被称为花缺陷。首先，通过先进的实验成像技术，我们推导出花状缺陷是如何形成在化学气相沉积石墨烯的重结晶过程中。我们认为花状缺陷是由动态再结晶后的晶粒形成的凸起机制引起的。接下来，为了评估这些缺陷作为全石墨烯电子器件的可能构建块的使用，我们结合多尺度建模工具来研究具有随机分布的花状缺陷的大型单层石墨烯样品的结构和电子声子输运特性。对于足够大的花密度，我们发现，电子输运强烈抑制，而令人惊讶的是，空穴传输几乎不受影响。这些结果表明，可能的应用花石墨烯的电子能量过滤。对于相同的缺陷密度，声子输运减少了数量级的弹性散射缺陷成为主导。弯曲声子的热传输，石墨烯中的关键，即使在非常低的浓度下也在很大程度上受到抑制。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect engineering of the electronic transport through cuprous oxide interlayers
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法研究了Au-（Cu $_{2}$ O）$_n$ -Au结的电子输运性质.改变厚度的效果（即，$n$）以及点缺陷和阴离子取代的研究。对于所有的铜$_{2}$ O厚度的电导是更增强的散装样（在近界面）的缺陷，与O空位和Cl替代缺陷的例外。对于厚的Cu $_{2}$ O结，Cu缺陷和N替代以及Cl替代和N替代导致类似的传输行为。与最近的实验观察一致，发现N和Cl掺杂增强电导。Frenkel缺陷，即，O间隙缺陷和O替代缺陷的叠加导致显著高的电导。从缺陷形成能的分析，铜空位被发现是特别稳定的，与早期的实验和理论工作。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of transport properties in defected carbon nanotubes: an O(N) approach
结合从头算模拟和线性标度格林函数技术被用来分析长（高达一微米）的碳纳米管与现实的混乱的输运性质。利用局域轨道第一性原理Fireball程序，分析了单壁扶手椅型碳纳米管的能量学和单缺陷（单空位和双空位）对电子和输运性质的影响.高效的O（N）格林函数技术框架内的Landauer-Buttiker形式主义允许统计研究的纳米管电导平均超过一个大样本的缺陷管，从而提取的纳米管本地化长度。零和室温的情况下，解决。
2008-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defective transport properties of three-terminal carbon nanotube junctions
我们研究了三个终端的碳基纳米结内的散射矩阵方法的输运性质。这种结的稳定性从属于分子网络中非六边形排列的存在。这样的“缺陷”安排确实会影响所得到的量子输运可观测量，因为它可能充当相应波函数的钉扎中心。通过研究一个相当广泛的类结，我们已经发现，在碳网络和一个惊人的行为的电导的局域态之间的规律的相互依赖性。特别是，我们已经表明，法诺共振出现缺陷状态和扩展连续背景之间的干扰的自然结果。因此，通过这些共振态的结的电流可能会经历相关规模的变化，电流调制高达75%。
2004-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Electrical Transport in SnSe$_2$ Nanosheets: Role of Thickness and Surface Defect States
本工作研究了机械剥离的SnSe$_2$纳米片的电输运性质，发现随厚度减小电阻率反常地从半导体性转变为金属性，证实较薄纳米片因表面缺陷态引起的n型掺杂导致电导率增强。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport in metallic carbon nanotubes with mixed defects within the strong localization regime
我们研究了金属碳纳米管（CNTs）中的电子输运与不同类型的实际缺陷。我们专注于在介观范围内具有许多缺陷的大型CNT。在最近的一篇论文中，我们证明了这些缺陷的碳纳米管中的电子输运是在强本地化的制度。我们验证了量子输运模拟的本地化长度的碳纳米管的缺陷的混合类型可以与本地化长度的碳纳米管相同的缺陷采取加权谐波平均。其次，我们展示了如何使用这个结果来估计任意缺陷碳纳米管的电导，避免了耗时的运输计算。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Defect states and disorder in charge transport in semiconductor nanowires
我们提出了一个全面的调查无序介导的电荷输运在InP纳米线的统计掺杂制度。在零栅极电压传输是很好地描述了空间电荷有限的电流模型和Efros-Shklovskii可变范围跳跃，但正栅极电压（电子积累）揭示了一个以前未探索的制度的纳米线电荷传输，是不是很好地描述现有的理论。在这些机制之间不断调整的能力为现有模型的扩展提供了指导，并直接为下一代纳米级电子器件的设计提供了信息。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-defect interaction and optical properties from a first-principles T-matrix approach
该研究针对含缺陷材料从头算模拟局限于高缺陷密度的问题，提出基于第一性原理的T矩阵方法，可捕捉单层MoS₂的激子-缺陷束缚态，得到与实验吻合的光致发光谱，为无序二维材料光学性质模拟提供高效新框架。
2025-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hopping Transport through Defect-induced Localized States in Molybdenum Disulfide
二硫化钼是一种新型的二维半导体材料，在电子和光电子器件方面具有潜在的应用前景。然而，背栅器件中电荷传输的性质仍然难以捉摸，因为它们显示出比理论计算和原生n型掺杂低得多的迁移率。在这里，我们报告输运研究在少层二硫化钼，连同透射电子显微镜和密度泛函理论。我们提供了直接的证据，硫空位存在于二硫化钼，引入本地化的施主态内的带隙。在低载流子密度下，输运在高温下表现出最近邻跳跃，在低温下表现出变程跳跃，这可以很好地用Mott公式解释。我们认为，低载流子密度的运输占主导地位的跳跃通过这些本地化的间隙状态。我们的研究揭示了短程表面缺陷在定制二硫化钼的性能和器件应用中的重要作用。
2013-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large scale calculations of thermoelectric transport coefficients: a case study of γ-graphyne with point defects
缺陷如空位和杂质会对热电材料的输运性质产生深远的影响。然而，它通常是相当困难的直接计算的热电性能的缺陷包含系统通过第一性原理方法，因为需要非常大的超级电池。本文基于线性响应理论和核多项式方法，提出了一种计算任意化学势和温度下含有数百万个原子的大系统热电输运系数的有效方法。作为原型例子，我们考虑了大尺度γ-石墨片中的稀空位和氢杂质，并讨论了它们对热电输运性质的影响。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Towards Intrinsic Charge Transport in Monolayer Molybdenum Disulfide by Defect and Interface Engineering
二硫化钼被认为是一种在电子和光电子器件应用中最有前途的二维半导体材料。到目前为止，单层二硫化钼中的电荷输运是由外部因素，如带电杂质，结构缺陷和陷阱，导致迁移率远低于本征极限。在这里，我们开发了一种简单的低温硫醇化学来修复硫空位并改善界面，从而显著减少带电杂质和陷阱。室温下背栅单层二硫化钼场效应晶体管的迁移率大于80 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）。此外，我们开发了一个理论模型，以定量提取控制晶体管性能的关键微观量，包括带电杂质，短程缺陷和陷阱的密度。我们的实验和理论研究相结合，提供了一个明确的路径，本征电荷输运在二维dichalcogenides为未来的高性能器件的应用。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A systematic study of structural, electronic and optical properties of atomic scale defects in 2D transition metal dichalcogenides MX$_2$ (M = Mo,W; X = S, Se, Te)
本文采用密度泛函理论系统地研究了二维过渡金属二硫属化合物MX $_2$（M = Mo和W; X = S，Se和Te）中原子尺度缺陷的结构、电子和磁性。各种类型的缺陷，例如，考虑了X空位、X间隙、M空位、M间隙、MX和XX双空位。结果表明，在富X条件下，X间隙原子的形成能最低（$\sim$ 1 eV），而在富M条件下，X空位的形成能最低（\ce{MTe2}除外）.这两种缺陷在文献报道的生长温度（1000 K-1200 K）下具有非常高的平衡缺陷浓度。一对缺陷，例如，两个X空位或一个M和一个X空位倾向于占据最近的可能距离。对于所考虑的任何一种缺陷，都没有发现磁性的痕迹。除了X间隙，所有其他缺陷都有缺陷态出现在带隙中，这会极大地影响原始系统的电子和光学性质。我们计算的光学性质表明，缺陷态引起的光学跃迁在$\sim$ 1.0 eV，这可能是有益的发光器件。我们的系统研究的结果，预计将指导实验纳米工程的缺陷，以实现适当的性能相关的带隙修改和缺陷指纹的表征，通过光学吸收测量。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Charged Defects in Monolayer MoS$_2$
本文通过原子级紧束缚模型和Bethe-Salpeter方程计算单层MoS₂带电缺陷的光谱，发现缺陷在自由激子峰下方100-200 meV处产生新峰，源于带隙内束缚态跃迁，结果与实验一致。
2023-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport and Optical Properties of Single- and Bilayer Black Phosphorus with Defects
利用紧束缚传播方法研究了具有短程和长程缺陷的单层和双层黑磷的电子和光学性质。这两种类型的缺陷状态是本地化的，并引起导电状态的强烈散射，显着降低了载流子迁移率。与原始样品的性质相反，由于缺陷的各向同性性质，缺陷引起的光激发的各向异性被抑制。我们还研究了朗道能级谱和磁光电导率，发现即使在低缺陷浓度下，离散朗道能级也是次线性地依赖于磁场和能级指数。
2015-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Transport properties of graphene with one-dimensional charge defects
研究了扩展电荷缺陷对石墨烯电子输运性质的影响。由于与晶格失配相关的内部应变，扩展缺陷在化学和外延生长的石墨烯样品中普遍存在。我们发现，在低能量下，这些缺陷与2D狄拉克费米子的相互作用相当强烈，并在这些材料的直流电导率有重要的影响。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall
Electronic transport of bilayer graphene with asymmetry line defects
在本文中，我们研究了具有（不对称）线缺陷的双层石墨烯的量子特性。在线缺陷周围发现了局域态。因此，在双层石墨烯的某一层上的线缺陷可以导致电传输通道。通过沿缺陷方向施加偏压，利用Landauer-Büttiker理论计算了含缺陷双层石墨烯的电导率，并与完整双层石墨烯的电导率进行了比较，结果表明沟道对电导率有显著影响.这种一维线电通道具有在纳米工程中应用的潜力。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
Spin helical states and spin transport of the line defect in silicene lattice
在考虑自旋轨道耦合的情况下，研究了具有线缺陷的类硅晶格的电子结构。在体能隙中，缺陷线附近存在与自旋螺旋态相对应的缺陷带：自旋向上的电子在靠近线缺陷的一侧向前运动，在另一侧向后运动，自旋向下的电子则相反.当系统受到自旋翻转散射体的随机分布时，电子沿着线缺陷传输时遭受的自旋翻转散射比在体中少得多。线缺陷上方的电子门可以调节自旋翻转传输，使线缺陷成为自旋可控的波导。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall
High-energy electron-beam induced defect engineering of monolayer MoS2 for tunable optical properties
本文采用 1 MeV 电子束在单层 MoS2 中可控引入缺陷，结合光谱、显微表征与 DFT 阐明缺陷发射机制，实现光学与掺杂性质调控。
2025-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-Sensitive Extinction Measurements of Optically Active Defects in Monolayer MoS$_2$
我们利用腔增强消光光谱直接量化的氦离子轰击所产生的缺陷在MoS $_2$的光吸收。我们实现了特定缺陷模式的高光谱成像，其检测限低于0.01%消光，对应于低于$10^{11}$ cm $^{-2}$的可检测缺陷密度。相应的光谱揭示了一个宽的子带隙吸收，与理论预测有关的硫空位束缚激子在MoS $_2$。我们的研究结果突出了腔增强消光光谱作为检测具有弱吸收的纳米级薄膜中的光学跃迁的有效手段，适用于广泛的材料。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the conductance of molecular wires by defect engineering: a divide et impera approach
了解纳米结构中的电荷输运机制对于分子电子器件的发展至关重要。通过连接在两个触点之间的1D分子系统的电荷输运受到几个参数的影响，例如分子的电子结构以及无序和缺陷的存在。在这项工作中，我们模拟了电极之间连接的一维分子导线，并系统地研究了孤子形成和缺陷的存在对电导和态密度等性质的影响。我们的数值计算表明，输运性质是高度敏感的孤子和缺陷的位置。有趣的是，在分子线中引入单个缺陷将其分成两个片段，这两个片段均由奇数个位点组成，在带隙中心产生新的传导通道，从而导致比无缺陷系统更高的零偏压电导。这一现象表明，工程分子导线的替代路线具有增强的电导。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of 2D graphene containing structural defects
我们提出了一个广泛的报告，在二维石墨烯中存在的结构缺陷的电子输运的模拟。在sp $^2$碳基材料中的各种缺陷中，我们专注于斯通-威尔士缺陷和两种双空位型重构缺陷。首先，基于从头计算，一个紧束缚模型来描述这些缺陷的电子结构。然后，半经典输运性质，包括弹性平均自由程，迁移率和电导率使用一个N阶实空间Kubo-Greenwood方法计算。随着缺陷密度的增加，逐渐观察到最小电导率（$σ^{min}_{sc}= 4e^2/πh$）的平台。电导率衰减到$σ^{min}_{sc}$的这种饱和与缺陷相关的共振能量有关。最后，局部化现象被捕获超出半经典制度。安德森过渡预测与几十纳米的顺序的缺陷密度约1%的本地化长度。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Electric-field effects on defect migration energetics in GaN
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本研究开发了GaN的ReaxFF反应力场，发现外加电场通过电荷-晶格耦合各向异性改变缺陷迁移势垒，导致非线性输运行为，为高场条件下缺陷输运提供新见解。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin-coherent transport through a defect spin state in a metal/ferromagnet tunnel junction during ferromagnetic resonance
我们描述了在偏置下，当铁磁接触的磁化在铁磁共振过程中进动时，在铁磁体和非磁性材料的界面处的缺陷自旋之间的相干相互作用。磁体通过优先允许平行自旋来过滤载流子，这导致缺陷上的动态自旋累积。作用在缺陷自旋位置上的局部有效场修改缺陷自旋的进动，这也修改通过缺陷的电荷电流。这种新形式的电流检测自旋共振揭示了缺陷的局部环境，从而可以产生缺陷的身份。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Tuning thermal transport in nanotubes with topological defects
利用原子非平衡格林函数，我们发现由于高频声子的强瑞利散射，拓扑晶格缺陷的存在显著降低了碳纳米管的热导率.声子在多个缺陷中的传输行为是基于无规相位近似的级联散射。我们阐明了结构缺陷对声子的散射与局域振动态密度（LVDOS）的空间涨落有关。提出了一种通过调制LVDOS来调节低维系统热输运的有效方法。我们的研究结果为实验控制纳米器件中的热传输提供了见解
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
Effect of edge reconstruction and electron-electron interactions on quantum transport in graphene nanoribbons
我们提出了在石墨烯纳米带与重构边缘的基础上的标准紧束缚模型和扩展的Huckel模型的重构缺陷的导电的数值研究。我们使用密度泛函理论对单个缺陷进行了原子几何弛豫，然后明确计算了用于在具有重构边缘的石墨烯中模拟电子输运的紧束缚参数。计算的电导揭示了强烈的背散射和电子空穴的不对称性取决于边缘和缺陷类型。这是一个额外的缺陷引起的带，其波函数是不匹配的原始带的传播状态。我们发现一个运输间隙附近的狄拉克点和成反比的带状宽度，类似于在实验中观察到的。我们预测最大的运输间隙发生扶手椅边缘与石威尔士缺陷，而七边形和五边形缺陷导致大约相等的背散射电子和空穴，分别。选择的七边形缺陷作为一个例子，我们表明，虽然在Hartree近似的电子相互作用导致的缺陷上的载流子的积累，令人惊讶的是，他们对运输的影响是减少载流子的背散射的缺陷，从而提高电导。
2013-06-05 cond-mat.mes-hall
Positional dependence of energy gap on line defect in armchair graphene nanoribbons: Two-terminal transport and related issues
在一个简单的非相互作用紧束缚框架下，分析了扶手椅型石墨烯纳米带在线缺陷存在下的能带谱特征。在金属纳米带中，根据缺陷线的位置，能隙可能出现在或可能不出现在带谱中，而在半导体带中，间隙是定制的，从而产生石墨烯纳米带在纳米级电子器件中的潜在应用性。在一个更一般的模型下，我们也利用格林函数理论研究了双端电子输运。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through the edge states of Zigzag phosphorene nanoribbons in presence of a single point defect: analytic Green's function method
锯齿形磷烯纳米带具有完全脱离体态的准平带边模式。我们解析地研究了半无限和有限带中存在局部缺陷时通过这种边缘态的电子输运。使用紧束缚模型，我们推导出的原始和有缺陷的纳米带的格林函数和传输幅度的解析表达式。我们发现，半无限和有限带的传输是敏感的一个单一的杂质缺陷的位置相对于边缘。通过在带的最外边缘位置上的杂质的存在，通过边缘通道的传输，类似于一维链，强烈地抑制了准平坦带的整个能谱。相反，低能量$(E\approx 0)$态的传输是鲁棒的，因为杂质在同一子晶格上远离边缘移动一个位置。分析计算还补充了精确的数值计算输运使用的Landauer方法。
2018-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport through defective semiconducting carbon nanotubes
本文研究了半导体（$m$，$n$）碳纳米管（CNTs）在介观长度尺度上的电子输运性质。这项研究是通过进行量子输运计算的基础上递归格林函数技术和一个底层的密度泛函为基础的紧束缚模型的描述的电子结构。考虑了锯齿形碳纳米管以及不同直径的手性碳纳米管。不同的缺陷示例性地由单空位和双空位表示。我们示出了依赖于能量的传输和依赖于温度的电导作为缺陷的数量的函数。在许多缺陷的限制下，输运用强局部化描述。相应的本地化长度计算（能量依赖和温度依赖），并系统地比较了大量的碳纳米管。它示出，由$(m-n)\,\mathrm{mod}\,3$的区别必须绘制，以分类具有不同带隙的碳纳米管。除此之外，对于给定的缺陷概率，每单位晶胞的局部化长度线性地依赖于CNT直径，但不依赖于CNT手性。最后，在扩散制度的弹性平均自由路径计算的几个缺陷的限制，产生定性相同的声明。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Electronic transport across linear defects in graphene
我们研究了低能电子在石墨烯带和无限薄片中的晶界输运。利用递归格林函数方法，计算了石墨烯带中不同类型晶界的电子透射率。我们显示的电荷密度分布和电流沿带的流动的结果。我们研究线性缺陷在不同的角度与带状方向，以及重叠的两个单层带状域形成一个双层区域。针对一类周期为3的扩展缺陷线，发展了一种研究无限薄片中输运的解析方法。由于$K$和$K'$狄拉克点是重叠的，这类扩展晶界特别有趣。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall
Defect capturing and charging dynamics and their effects on magneto-transport of electrons in quantum wells
首次计算了量子阱中布洛赫电子的极化函数和介电函数的缺陷修正。在此基础上，我们从玻尔兹曼输运理论出发，导出了前两个矩方程，并将其应用于探讨缺陷对布洛赫电子磁输运的影响。同时，我们利用屏蔽缺陷修正极化函数，解析地得到了布洛赫电子的动量弛豫时间和迁移率张量。基于量子统计理论，我们进一步研究了缺陷捕获和充电动力学，采用一个参数化的物理模型的缺陷，以获得缺陷波函数。在此之后，捕获和弛豫速率，以及密度捕获布洛赫电子，计算自洽作为温度，掺杂密度和不同的缺陷类型的函数。应用能量平衡方程，确定了缺陷的占据能级数和化学势，由此得到了缺陷俘获的跃迁速率。利用这些结果，自洽地得到了缺陷的能量弛豫、俘获和逃逸率以及布洛赫电子化学势。同时，布洛赫电子能量和动量弛豫速率，以及电流抑制因子，也定量研究。最后，结合所有这些研究在一起，霍尔和纵向迁移率的温度依赖性被证明为布洛赫电子在单量子阱或多量子阱，这可以用于量化晶体管中的突发噪声和闪烁噪声在光电探测器。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall
Electron Transport and Thermoelectric Performance of Defected Monolayer MoS2
利用密度泛函理论研究了含缺陷的二维MoS2单层膜的电子和热电性质。已发现所有的原子缺陷都表现出吸热性质。MoS_2的电子结构表现为带隙随原子缺陷的调谐。原始单层中的MoS2空位使其具有磁性和窄带隙半导体。在STM类设置中计算的隧穿电流清楚地捕获了具有缺陷的单层的自旋极化特性。与原始形式相比，在具有缺陷的单层中观察到相对低的热导率，从而导致分别高达6.24和1.30的增强的室温品质因数。我们相信，我们的研究结果开辟了一个新的窗口，单层二硫化钼在电子器件，热管理和热电器件的使用。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Defect-Driven Anomalous Transport in Fast-Ion Conducting Solid Electrolytes
固态离子传导是电化学能量存储和转换的关键使能器。材料加工、缺陷化学、输运动力学和实际性能之间的机械联系是相当重要的，但仍不完整。在这里，受流体和生物物理系统的研究的启发，我们重新审视异常扩散的标志性的二维快离子导体，$β$ -和$β^{\prime\prime}$ -氧化铝。使用大规模的模拟，我们重现的交流离子电导率数据的频率依赖性。我们展示了如何分布的电荷补偿缺陷，调制的处理，驱动静态和动态的混乱，这导致持久的亚扩散离子输运在宏观时间尺度。我们deconvolute移动离子之间的排斥，移动离子和电荷补偿缺陷之间的吸引力，和离子电导率的几何拥挤的影响。我们的定量框架的基础上，这些模型固体电解质连接他们的原子缺陷化学宏观性能与最小的假设，并使机制驱动的“原子到设备”的快离子导体的优化。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Role of line defect in the bandgap and transport properties of silicene nanoribbons
利用紧束缚模型和非平衡格林函数方法（NEGF），研究了硅烯纳米晶体的能带结构和输运性质.由于线缺陷的影响，平坦子带向下或向上弯曲。自旋轨道耦合诱导量子自旋霍尔态。特别地，能带依赖于线缺陷与纳米晶边缘之间的距离。在位能量对两种缺陷组态能带谱的影响是不同的。对于情况1的缺陷组态，对于不同的在位能量，总是存在一个带隙。然而，可以通过改变情况2的缺陷配置的在位能量、亚晶格势和自旋轨道耦合来调制无带隙状态和带隙。因此，从亚晶格势、在位能和自旋轨道耦合对能带结构的综合影响可以很好地理解电导（包括零电导）的变化趋势.因此，利用亚晶格势、在位能量和自旋轨道耦合，可以简单有效地调节具有第二种缺陷结构的硅烯纳米晶体的输运性质.本研究对硅基器件的制备和输运特性的调控具有重要意义。
2021-06-26 cond-mat.mes-hall
Scaling and interaction-assisted transport in graphene with one-dimensional defects
我们分析了本征石墨烯中一维缺陷的散射。电子之间的库仑排斥被发现能够诱导在零温度下的一维导体中的这种散射的奇异性。然而，与一维空间中的电子形成鲜明对比的是，这里的排斥相互作用可以增强传输。我们提出了明确的计算从矢量势的散射时出现的条带的材料处于应变。有预测的影响是指数大的强散射体。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging of optically active defects with nanometer resolution
由于点缺陷与载流子的相互作用，降低了带间光跃迁能量，从而对固态材料的光学和电学性质产生显著影响。一直存在开发直接光学成像方法的需求，该直接光学成像方法将允许以纳米分辨率对单个缺陷进行原位表征。在这里，我们展示了使用单分子定位显微镜在单层六方氮化硼中的单个光学活性缺陷的定位和定量计数。通过利用缺陷发射器的闪烁行为在时间上隔离一个衍射限制区域内的多个发射器，我们可以解决两个缺陷发射器的点对点距离下降到10纳米。本工作的结果和结论为缺陷在量子信息处理和生物成像中的未来应用增添了前所未有的维度。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Direct observation of water mediated single proton transport between hBN surface defects
水质子在界面上的传输是普遍存在的，并且对于从细胞传输和信号传导到催化和膜科学的许多领域都是至关重要的。然而，由于它们的质量轻，尺寸小和高化学反应性，在室温和水环境中揭示单个质子的表面输运迄今为止仍然是传统的原子尺度表面科学技术，如STM所达不到的。在这里，我们使用单分子定位显微镜技术，以解决在室温下的六方氮化硼晶体和水溶液的界面处的单个过剩质子的光学传输。我们的无标记方法依赖于连续质子化和激活的光学活性缺陷在晶体表面，使我们能够解决界面质子传输在单分子尺度与纳米分辨率和微米范围。质子轨道被揭示为质子结合缺陷之间的连续跳跃，介导的界面水。我们表现出意想不到的界面质子流动性照明下，限制从个别缺陷的质子解吸。所提出的机制是支持从头计算分子动力学模拟的缺陷和原始hBN/水界面。我们的观察提供了直接的实验证据，在单分子尺度上，界面水提供了一个优先的质子横向运输的途径。我们的研究结果具有基本的和一般的影响，水介导的分子电荷传输接口。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Effect of charged line defects on conductivity in graphene: numerical Kubo and analytical Boltzmann approaches
从理论上研究了含一维带电缺陷的单层石墨烯中的载流子输运。扩展的带电缺陷，被认为是一个重要的因素，在化学气相沉积的石墨烯迁移率下降，描述了一个自洽的费米子-费米势。电子输运的数值研究是通过一个依赖于时间的实空间Kubo方法在蜂窝晶格包含数百万个碳原子，捕获的线性响应的高度无序制度的现实尺寸的系统。我们的数值计算与动力学输运理论描述的电荷输运在弱散射极限的补充。在第二玻恩近似下，通过计算散射振幅得到半经典输运寿命。在半经典方法中发现的输运电子-空穴不对称性与Kubo计算是一致的。在强散射区，电导率是电子密度的次线性函数，并弱地依赖于散射费米屏蔽波长。我们把这种非典型行为归因于一维带电缺陷的扩展性质。我们的结果与最近的实验报告一致。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
First-principles design of main-group dimer defects in ZnO as candidate quantum defects
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Ajou University（亚洲大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究通过杂化密度泛函理论设计ZnO中的主族施主-受主二聚体缺陷，发现(Si_Zn-B_O)^+等缺陷具备可见光跃迁、亚微秒辐射寿命等特性，有望作为光活性自旋缺陷候选。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Engineering optically active defects in hexagonal boron nitride using focused ion beam and water
面元氮化硼（hBN）已成为纳米光子学和量子传感的有前途的材料平台，其具有光学活性缺陷，具有优异的性能，如高亮度和大光谱调谐。然而，在hBN中发射器的确定性空间定位的精确控制在很长一段时间内仍然难以捉摸，限制了它们在混合器件中的适当相关表征和应用。最近，聚焦离子束（FIB）系统被证明是有用的工程师几种类型的空间定义的发射器具有各种结构和物理特性。在这里，我们系统地探索的物理过程，导致使用FIB在hBN中的光学活性缺陷的创建，并发现，梁基板相互作用在缺陷的形成中起着关键作用。这些发现证实了使用透射电子显微镜，揭示了局部机械退化的hBN层和局部非晶化的离子束照射hBN。此外，我们表明，暴露于水后，非晶化hBN经历了两种缺陷类型之间的结构和光学过渡具有独特的发射性能。此外，使用超分辨率光学显微镜与原子力显微镜相结合，我们查明了缺陷部位内发射体的确切位置，确认了缺陷边缘作为荧光发射主要来源的作用。这为hBN中光学活性缺陷的FIB辅助工程化奠定了基础，具有高空间和光谱控制，用于从集成光子学到量子传感再到纳米流体的应用。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anomalous Transport Signatures in Weyl Semimetals with Point Defects
本文首次从理论上研究了含点缺陷的Weyl半金属的输运性质。聚焦于一类时间反演对称Weyl晶格模型，我们表明，稀晶格空位诱导有限密度的准局域态和附近的节点能量，造成强烈的修改的低能谱。这产生了新的输运效应，即（i）在没有磁场的情况下，与电荷载流子密度的直流电导率的振荡行为，和（ii）一个平台形的耗散光学响应的光子频率低于带间阈值，$E_{F}\!\lesssim\!\hbarω\!\lesssim\!2E_{F}$。我们的研究结果提供了一个路径，工程师非常规的量子输运效应在Weyl半金属通过共同的点缺陷。
2022-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Room-temperature optically detected magnetic resonance of single defects in hexagonal boron nitride
材料中的光学可寻址自旋是量子技术的重要平台，如中继器和传感器。在二维（2D）分层材料中识别这样的系统提供了优于它们的大块对应物的优势，因为它们的降维使得能够更可行地在芯片上集成到设备中。在这里，我们报告光学检测磁共振（ODMR）从以前确定的碳相关的缺陷在二维六方氮化硼（hBN）。我们发现，单缺陷ODMR对比度可以高达6%，并显示磁场依赖性与每个缺陷的正负号。这种双极性可以揭示到低对比度最近报道的系综ODMR测量这些缺陷。此外，ODMR线形包括一个双重共振，表明低零场分裂或超精细耦合。我们的研究结果提供了一个有前途的路线实现室温自旋光子量子界面在六方氮化硼。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ab-initio calculations for electronic and optical properties of Er$_{\rm W}$ defects in tungsten disulfide
采用从头算方法研究了Er原子取代W原子后，单层二硫化钨（WS $_2$）中Er $_{\rm W}$的电子和光学性质.缺陷通常在半导体的电子和光学性质的定制中起重要作用。我们发现，中性Er缺陷导致局域缺陷态（LDS）的能带结构，由于Er的f-轨道状态，这反过来又引起急剧的转变，在平面内和平面外的光学吸收光谱，$α_{\parallel}$和$α_{\perp}$。我们确定在3 $μ$ m，1.5 $μ$ m，1.2 $μ$ m，920 nm，780 nm，660 nm和550 nm的光学跃迁起源于Er $_{\rm W}$缺陷态。为了提供一个清晰的描述的光学吸收光谱，我们使用群论推导出LDS之间的光学选择规则的$α_{\parallel}$和$α_{\perp}$。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall
Optical charge state control of spin defects in 4H-SiC
碳化硅（SiC）中的缺陷已经成为光学活性自旋量子技术的有利平台。自旋量子位存在于这些缺陷的比荷状态中，其中控制这些状态的能力可以提供量子位的增强的自旋相关读出和长期电荷稳定性。我们研究了4 H-SiC中两个主要自旋量子比特，双空位（VV）和硅空位（Vsi）的电荷状态控制，获得了这些缺陷的亮态和暗态之间的双向光电荷转换。我们测量增加的光致发光VV合奏高达三个数量级，使用近紫外线激发，这取决于基板，而不会降低电子自旋相干时间。这种电荷转换在低温下保持稳定数小时，允许相对电荷状态群体的空间和持久图案化。我们开发了所涉及的缺陷和光学过程的综合模型，为改进材料设计和开发SiC中的量子应用提供了坚实的基础。
2017-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
All-optical coherent population trapping with defect spin ensembles in silicon carbide
碳化硅中的双空位缺陷具有长寿命的电子自旋态和尖锐的光学跃迁，其性质类似于金刚石中的氮空位缺陷。我们报道了在4 H-SiC上研究自旋态零声子线跃迁的全光寻址实验。我们的磁谱结果确定了自旋$S=1$结构的基态和激发态，并通过系统间交叉衰变的作用。我们使用这些结果证明相干布居捕获的自旋态与双空位合奏，具有特定的方向在SiC晶体。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Influence of defect-induced deformations on electron transport in carbon nanotubes
我们从理论上研究了碳纳米管中缺陷引起的长程形变对其电子输运性质的影响。为此，我们进行数值从头计算使用密度泛函为基础的紧束缚（DFTB）模型的各种管的空缺。几何优化导致原子位置的变化。缺陷附近的原子有很强的重构（称为“畸变”），并且还有额外的长程变形。这两种结构特征对电导的影响进行了系统的研究。我们比较了不同种类的短和长的碳纳米管，有和没有长程变形。我们发现，对于非常薄的（9，0）-CNT，与短程晶格畸变相比，长程变形还影响透射谱和电导。较大的（11，0）-或（14，0）-CNT的电导总体上受影响较小，这意味着长程变形的影响随着管直径的增加而减小。此外，根据CNT类型和缺陷类型，该效果可以是正的或负的。我们的研究结果表明，长程变形必须包括在内，以可靠地描述电子结构的缺陷，小直径曲折管。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in chemically functionalized graphene at high magnetic field: Defect-Induced Critical States and Breakdown of Electron-Hole Symmetry
非常规的磁输运指纹在量子霍尔制度（施加磁场从一个到几十特斯拉）在化学功能化的石墨烯的报告。在化学吸附的单原子氧（从0.5%到很少的杂质），朗道能级的电子-空穴对称性被打破，而双峰电导率在低能量的发展，从形成的临界状态由随机网络的缺陷诱导的杂质状态。标度分析暗示存在一个额外的零能量量子化霍尔电导平台，这是不连接到朗道能级的亚晶格对称性破坏的简并提升。这与通常的解释形成了鲜明的对比，并揭开了一个新的游乐场定制的基本特征的量子霍尔效应。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
Localized defect states in MoS$_2$ monolayers: electronic and optical properties
缺陷通常在调节和改变半导体或绝缘材料的各种性质中起重要作用。因此，我们使用密度泛函方法研究了点缺陷和线缺陷对MoS2单分子膜的电子结构和光学性质的影响。不同类型的缺陷形成在空间上局部化在缺陷上的电子状态。强烈的局域化性质反映在单个点或线缺陷之间的弱电子相互作用以及缺陷形成能量对缺陷浓度或线缺陷分离的弱依赖性中。在电子能谱中，缺陷态以带隙中的深能级、非常靠近带边的浅能级以及体态之间的能级出现。由于其强烈的局域化性质，所有的点缺陷的状态是尖锐的能量峰值。周期性线缺陷形成几乎无色散的一维能带结构，并且相关的光谱特征也是强峰值的。的单层系统的电子结构是相当强大的，它是保存良好的点缺陷浓度高达6%。点缺陷对浓度为1%及以下的光吸收的影响被发现是非常小的。对于较高的缺陷浓度，钼空位被发现淬灭的整体吸收和硫缺陷导致尖锐的吸收峰低于理想单层的吸收边。对于线缺陷，我们没有发现对吸收光谱有相当大的影响。这些结果支持最近的实验缺陷过渡金属硫族化物。
2016-06-01 cond-mat.mes-hall
Optical transitions in two-dimensional topological insulators with point defects
拓扑绝缘体中电子态的非平凡性质不仅是表面态和边界态所固有的，而且也是结构缺陷处的束缚态所固有的。我们阐明了二维拓扑绝缘体的光学吸收谱中缺陷诱导束缚态的不寻常性质。对具有短程电位的缺陷进行了计算。我们发现，缺陷引起的外观的吸收光谱中的特定功能，这是一个固有的属性的拓扑绝缘体。它们具有两个或三个吸收峰的形式，这是由于类电子和类空穴束缚态之间的中心内跃迁。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
Intermediate diffusive-ballistic electron conduction around mesoscopic defects in graphene
本研究利用扫描隧道电位法结合格子玻尔兹曼模拟，探究石墨烯介观缺陷周围的电子输运，发现中间扩散-弹道输运区的存在，揭示缺陷尺寸、形状与平均自由程对输运特性的影响。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall
The effect of magnetic impurity scattering on transport in topological insulators
拓扑绝缘体中的电荷输运主要以所谓的拓扑投影螺旋边缘态为特征，其中载流子在自旋和动量方面相关。原则上，这些边缘态可以携带无耗散电流，因为只要时间反演对称性不被破坏，来自杂质和缺陷的背散射就被抑制。然而，所施加的磁场或衬底中的潜在核自旋缺陷可以破坏这种时间反转对称性。特别是，磁性杂质导致自旋翻转过程的背散射。我们已经调查了逐点磁性杂质的螺旋边缘状态的BHZ模型中使用非平衡格林函数形式主义的输运性质的影响，并比较结果的半解析方法。利用这些技术，我们研究了杂质强度和自旋杂质极化的影响。我们观察到的缺陷-缺陷相互作用的二次效应，这取决于下面的材料参数，引入一个非单调响应的电导缺陷密度。这反过来又表明在稀释和高密度自旋杂质限制的磁输运签名的质的差异。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall
Adsorbate and defect effects on electronic and transport properties of gold nanotubes
采用第一性原理计算研究了吸附物（CO分子和O原子）和缺陷对Au纳米管（Au（5，3）和Au（5，5））电子结构和输运性质的影响.对于CO吸附，考虑了Au管上CO的各种吸附位点。CO分子的振动频率在Au（5，3）的两种近简并稳定吸附构型中有很大的不同，这意味着通过测量CO的振动频率来区分这两种构型的可能性。CO吸附后，Au（5，3）的电导降低了0.9G0，Au（5，5）的电导降低了约0.5G0。对于O-吸附的Au管，O原子与Au管强烈相互作用，导致两个Au管的电导下降约2G。这些结果可能对基于Au管的化学传感具有影响。当存在单空位缺陷时，我们发现，对于这两个管，电导降低约1G 0。另一种类型的缺陷所产生的一个Au原子的粘附也被认为是。对于这种情况，发现对于Au（5，3）管，缺陷使电导降低近1G_0，而对于Au（5，5）管，电导的降低仅为0.3G_0。
2011-08-03 cond-mat.mes-hall
Pseudopotential model for Dirac electrons in graphene with line defects
我们考虑电子输运的平面费米子模型包含各种类型的线缺陷建模的$δ$ -函数赝势与不同的矩阵系数。对不同类型的赝势，得到了电子输运通过缺陷线的传输几率。对于所考虑的可以描述具有不同类型的线性缺陷的石墨烯结构的示意性模型，获得谷极化。
2013-08-10 cond-mat.mes-hall hep-ph
Tailoring coherent charge transport in graphene by deterministic defect generation
本研究通过在石墨烯中确定性引入晶格缺陷作为势垒构建周期性电子法布里-珀罗腔，实现了可在30 K下维持的双极性相干电荷输运，为相干电子器件提供了创新平台。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometrical optics limit of phonon transport in a channel of disclinations
材料中拓扑缺陷的存在可以改变其电、声或热特性。然而，当存在一组缺陷时，由于建模中可能出现的微分方程，计算可能变得相当麻烦。在这项工作中，我们表示声子的测地线的2 + 1时空中存在的一个通道的位错偶极子在结晶环境中的解析描述的连续极限与微分几何方法。我们表明，这样一个简单的模型的一维阵列的拓扑缺陷是能够引导声子波。缺陷的存在确实扭曲了材料的有效度量，导致折射率的各向异性景观，其弯曲了声子遵循的路径，聚焦/散焦特性取决于入射波的角度。因此，利用玻尔兹曼转移方程，我们表明，缺陷可能会导致增强或耗尽的弹性能量输运。我们评论的可能性，设计人工材料通过存在的拓扑缺陷。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
