Electrical and thermal transport properties of medium-entropy SiyGeySnx alloys
无序材料的电输运和热输运性质一直是理论研究和工程应用的热点。高/中熵合金（HEAs/MEAs）作为一类具有内在成分无序性的新型材料，因其优异的力学性能而受到人们的广泛关注。相比之下，HEAs/MEAs的电和热传输特性的研究较少。在这里，我们研究了硅（Si）-锗（Ge）-锡（Sn）MEA的这两个性质，其中我们保持相同的Si和Ge含量，同时将Sn的含量从0增加到1/3，以调节构型熵，从而调节组分无序度。我们预测所有SiyGeySnx MEA是具有从近红外（0.28 eV）到可见光（1.11 eV）的宽范围带隙的半导体。我们发现，随着Sn含量的增加，带隙和有效载流子质量下降。因此，增加SiyGeySnx MEA中的组成无序增强了它们的电导率。对于SiyGeySnx MEA的热输运性质，我们的分子动力学模拟表明，在室温下，这些MEA的热导率的相反的趋势，随着组成的无序度的增加而降低，由于增强的安德森局域化和强的声子-声子非谐相互作用。具有高Sn含量的SiyGeySnx膜电极具有较强的导电性和较弱的导热性，这使得其成为一种有前途的热电功能材料。我们的工作表明，HEAs/MEAs不仅代表了一类新的结构合金，而且还代表了一类新的功能合金，具有独特的电和热传输性能。
2020-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of structural phase, magnetic spin order and electrical conductivity in mechanical alloyed material of alpha-Fe2O3 and alpha-Cr2O3 oxides
将α-Fe_2 O_3和α-Cr_2 O_3机械合金化，制备Fe_（1-x）Cr_xO_3氧化物，x = 0.2-0.8。同步辐射X射线衍射和Raman光谱表明，合金化态样品中存在α-Fe_2 O_3和α-Cr_2 O_3相的不均匀结构。合金化样品具有软铁磁特性，具有两个Morin转变的特征。合金化态样品经热处理后组织均匀，Cr原子成功地进入α-Fe 2 O3中Fe原子的晶格位置。热处理后的样品的磁和电性能得到了改善。例如，倾斜的反铁磁顺序已出现作为热处理的效果，而不管在Fe 1-xCrxO 3中的Cr含量。在临界磁场下观察到了由磁场引起的自旋翻转转变，该临界磁场依赖于体系中Cr的含量。室温下的穆斯堡尔谱具有两个六重态。穆斯堡尔参数的变化表明，在Fe 1-xCrxO 3的菱面体结构的Fe和Cr离子之间的磁自旋顺序的分布。的电导率，来自热处理样品的电流-电压特性，已通过增加α-Fe 2 O3结构中的Cr含量而增强。实验结果已被解释的基础上，在文献中的理论模型。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Saturation and negative temperature coefficient of electrical resistivity in liquid iron-sulfur alloys at high densities from first principles calculations
我们报告的电子输运性质的液体Fe-S合金在行星核心的条件下，计算的第一性原理技术的Kubo-Greenwood形式主义的结果。我们描述了电阻率饱和由于温度，压缩，和化学的综合效应，通过比较电子平均自由程从德鲁德响应的光学电导率的平均原子间距离。在高压缩和高硫浓度下，满足Ioffe-Regel条件，电阻率温度系数由正变负。我们表明，这是由于在费米能级响应于热加宽的$d$ -态密度的减少。
2018-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronics with electrically tunable PN diodes in a monolayer dichalcogenide
用于电子学和光电子学的最基本器件之一是PN结，其提供二极管、双极晶体管、光电探测器、LED和太阳能电池以及许多其它器件的功能元件。在传统的PN结中，半导体的相邻p型和n型区域通过化学掺杂形成。然而，具有双极电导的材料允许通过静电门控来配置和修改PN结。这种电气控制使单个设备具有多种功能。在这里，我们报告双极单层WSe 2设备中，两个本地门被用来定义一个PN结内的表WSe 2的排他性。利用这些电可调的PN结，我们展示了理想因子优于2的PN和NP二极管。在光激发下，二极管显示出210 mA/W的光电探测响应度和光伏发电的峰值外量子效率为0.2%，有希望的数字为一个几乎透明的单层片在横向设备的几何形状。最后，我们展示了基于单层WSe 2的发光二极管。这些器件为基于双极性二硫属化物材料的普遍存在的、超薄的、柔性的和几乎透明的光电和电子应用提供了基本的构建块。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
La substitution induced linear temperature dependence of electrical resistivity and Kondo behavior in the alloys, Ce_{2-x}La_{x}CoSi_{3}
本文报道了新型合金Ce_{2-x} La_{x} CoSi_{3}的电阻率、热容和磁化率行为。x= 0.0的合金是混合价的，并且La取代Ce（x= 0.25）在低温下引起电阻率的线性温度依赖性，这是与非费米液体行为主题相关的观察结果。对所有合金的近藤效应进行了修正。
1999-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dopant-segregation to grain boundaries controls electrical conductivity of n-type NbCo(Pt)Sn half-Heusler alloy mediating thermoelectric performance
未来热电材料的科学驱动设计需要深入了解微观结构和传输特性之间的基本关系。多晶材料中的晶界通过空间电荷效应引起的声子散射或电子俘获来影响热电性能。然而，目前缺乏对晶界相关特征的仔细研究，阻碍了性能的进一步优化。在这里，我们研究了n型NbCo 1-xPtxSn半Heusler合金，这是通过球磨和放电等离子烧结（SPS）合成的。在一个样品上进行SPS后退火，导致改善的低温电导率。用电子显微镜和原子探针断层扫描对两种样品的显微结构进行了观察。退火后，晶粒尺寸从约230 nm增大到约2.38 μm。Pt被发现在晶粒内和晶界处，在那里它局部地降低电阻率，如通过原位四点探针电导率测量所评估的。我们的工作展示了微观结构和电导率之间的相关性，通过调整晶界的化学成分为未来的微观结构优化提供了机会。
2021-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar Electric Field Effect in Metallic Bi2Se3
拓扑绝缘体（TI）是一类具有独特性质的新型材料，其表面态具有类似相对论的性质和拓扑保护作用。理论预测这些表现出丰富多样的物理现象，如异常磁电耦合和马约拉纳激发。虽然TI表面状态已被检测到Bi基化合物的ARPES和STM技术，电气控制其密度，大多数运输实验所需的，仍然是一个挑战。现有的材料在本体中被重掺杂，从而阻止了表面态的电可调谐性以及它们集成到拓扑量子电子器件中。在这里，我们表明，电子输运在金属Bi2Se3纳米器件可以通过调整表面密度通过电场效应来控制。通过选择适当的高k电介质，我们能够通过表面态的电荷中性点转移费米能，从而产生双极传输特性，让人想起在石墨烯中观察到的那些。结合磁输运，场效应，和几何相关的实验，我们提供的表面态迁移率的运输测量，并确定可能的散射机制，通过测量其温度依赖性。
2010-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport properties of bulk Ni$_{c}$Fe$_{1-c}$ alloys and related spin-valve systems
在Kubo-Greenwood形式主义，我们使用完全相对论，自旋极化，屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker方法与层状系统的相干势近似一起计算坡莫合金系列Ni $_{c}$ Fe $_{1-c}$的电阻率。我们能够再现整个系列的电阻率的变化，特别是在结构相变从bcc到fcc附近的不连续行为。电阻率的绝对值在实验数据的两倍之内。此外，巨磁电阻的一系列坡莫合金为基础的自旋阀结构的估计，我们能够再现的趋势和原型自旋阀结构上观察到的值。
2000-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the electrical resistivity and the anisotropic magnetoresistance (AMR) of electrodeposited Ni Co alloys
研究了Ni-Co合金在室温及室温以下的电阻率和各向异性磁电阻（AMR）。用电沉积方法在Si基片上沉积了厚度约为2 μ m的Ni Co合金层，并蒸发了Cr和Cu底层。通过改变电解液中硫酸镍和硫酸钴的比例，在整个浓度范围内改变合金的组成。首先研究了Ni Co合金沉积物在衬底上的沉积状态，然后，通过机械剥离它们从衬底上，作为自支撑层没有和退火后。根据X射线衍射研究，在沉积状态下形成具有约10 nm的平均晶粒尺寸的强织构面心立方（fcc）结构。退火后，晶体结构得到保留，而晶粒尺寸增加了3至5倍，这取决于合金组成。由于晶粒尺寸的增加，退火使零场电阻率显著降低。退火几乎不改变AMR低于50 at.% Co，但在此浓度以上强烈降低。退火的Ni Co合金沉积物的电阻率和AMR的组合物依赖性与现有的文献数据在13 K和室温下都是在良好的定量协议。这两个传输参数被发现表现出一个明显的最大值之间的组成范围为20和30原子%。Co和Ni-Co合金的数据与纯组分金属（fcc Ni和fcc Co）的极限值吻合得很好。以前报道的关于fcc Ni Co合金的唯一理论计算在T= 0 K时得到的电阻率值比相应的低温实验数据小5倍，AMR值比相应的低温实验数据大约2倍，尽管理论结果正确地再现了这两个量的成分依赖性。
2016-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties, electrical resistivity, and hardness of high-entropy alloys FeCoNiPd and FeCoNiPt
本文报道了具有面心立方结构的铸态和退火态高熵合金FeCoNiPd和FeCoNiPt的磁性能、电阻率和维氏显微硬度。在800 $^{\circ}$ C下的热处理对各HEA中的物理性质没有很大影响。在50 K时的居里温度和饱和磁矩分别为955 K和1.458 $μ_\mathrm{B}$ /f. u。对于退火的FeCoNiPd，851 K和1.456 $μ_\mathrm{B}$ /f. u.对于退火的FeCoNiPt，分别。每个HEA是一个软铁磁体，并显示金属电阻率。电子结构的计算都支持铁磁基态。居里温度，饱和力矩，和剩余电阻率的实验值和理论值之间的比较。退火态FeCoNiPd和FeCoNiPt的显微硬度均为188 HV。这些HEA的硬度与每原子价电子数（VEC）的关系图在很大程度上不偏离在VEC $\sim$ 6.8处形成宽峰的预期普适关系。该研究为设计高硬度软磁HEA提供了参考。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Driving Perpendicular Heat Flow: Ambipolar Transverse Thermoelectrics for Microscale and Cryogenic Peltier Cooling
尽管热电性能通常受到品质因数ZT的限制，但横向热电器件可以通过几何锥形在单个腿中实现任意大的温度差，即使具有较差的ZT。我们介绍了一个带工程横向热电与p型塞贝克在一个方向和n型正交，导致非对角项，驱动热流横向电流。这种材料对于微型器件和低温是有利的--正是标准纵向热电失效的情况。InAs/GaSb II型超晶格具有合适的能带结构，可用作横向热电材料。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical resistivity, thermal conductivity, and viscosity of Fe-H alloys at Earth's core conditions
本研究通过第一性原理分子动力学模拟，探究了Fe-H合金在地球核部条件下的输运性质，发现H对电热输运影响小，主要降低密度，并给出核幔边界和内外核边界附近的热导率值。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
A computationally efficient approach for predicting the transport properties of transition-metal alloys at elevated temperatures
Clemson University（克莱姆森大学）；University of Louisville（路易斯维尔大学）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
本文提出一种高效方法，用于预测高温下BCC过渡金属合金的热电性质，通过实验验证其准确性。
2026-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Band-like Transport and Hall Effect in a High Mobility Ambipolar Polymer
新型高迁移率半导体聚合物的出现为解决电传输机制中的基本问题打开了一扇窗户，例如局域态与扩展态传导之间的跳跃。在这里，我们调查的起源超低程度的无序（~ 16 meV）和带状负温度（T）系数的场效应电子迁移率在高性能二酮吡咯并吡咯（DPP）为基础的半导体聚合物。模型的基础上的框架的流动性边缘（ME）与指数密度的状态被调用来解释运输的趋势。温度窗口，该系统演示了离域运输调谐系统的引入无序在运输界面。此外，霍尔迁移率提取的霍尔电压测量在这些设备中被发现是可比的场效应迁移率在高T带状制度。通过对不同的半导体材料组合的综合研究，证明了合理的分子设计的有效性，这种设计强调了均匀的能量分布和低的重组能量。
2014-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Steel: An investigation into the brittleness of the Fe-Si alloy
本研究针对电工钢的脆性问题，采用基于Quantum ESPRESSO的从头算模拟与DFT计算，探寻具有负形成能的有序晶体结构以揭示脆性机制，项目已开源并欢迎研究者参与贡献。
2024-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Study of the composition dependence of the ionic conductivity of LiH_{x}D_{1-x} alloys
最近的观察表明，在离子晶体的固溶体AgCl $_x$ Br $_{1-x}$、AgCl-CdCl $_2$、AgBr-CdBr $_2$的一定组成下，电导率表现出明显大于末端组分的电导率的值。在这里，我们调查的电导率$σ$的LiH $_x$ D $_{1-x}$固溶体-这是在燃料储氢应用中的突出的重要性-并发现，在整个组合物范围内没有最大值可能发生在$σ$与x的依赖性。
2017-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Homogeneous limit of Cd(1-x)Mn(x)GeAs(2) alloy: electrical and magnetic properties
我们提出的结构，电，磁性能的研究散装镉$_{1\textrm{-}x}$锰$_{x}$锗$_{2}$晶体与低锰含量，$x$，从0到0.037。所研究的样品具有优异的晶体质量，这是由实验上从未观察到的这种化合物的衍射图案的存在所指示的。在我们的样品中的电输运主要是由热激活的导电空穴从杂质态的价带与激活能约为200 $\;$毫电子伏。观察到作为离子散射中心的缺陷态，其浓度范围为6 ~ 15 $\times$ 10 $^{17}$ $\;$ cm $^{-3}$.我们的样品中的有效锰含量，$\bar{x}_θ$，确定从拟合的磁化率数据居里-外斯定律，是非常接近的平均化学含量，$x$。结果表明，Mn离子在CdGeAs $_{2}$晶格中随机分布，取代了CdGeAs晶格中的Cd位.我们观察到负居里-外斯温度，$|θ|$ $\,$ $\leq$ $\,$ 3.1 $\;$ K，作为$x$的函数增加。这表明Mn离子之间的短程相互作用的重要性。
2014-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural, vibrational, and transport properties of compound forming liquid Li-Bi alloys
本研究针对液态Li-Bi合金，通过修改模型势形式并结合t-matrix公式，克服了传统理论局限，准确重现了电阻率等温线趋势并解释了其非金属行为。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electrical conductivity in rapidly crystallized Cu${}_{50-x}$Zr${}_{x}$ (x = 50 - 66.6) alloys
采用电弧熔炼法制备了Cu ${}_{50-x}$ Zr ${}_{x}$（x = 50，54，60和66.6）多晶合金。用X射线衍射分析了铸锭的晶体结构。除Cu ${}_{33.4}$ Zr ${}_{66.6}$外，其余合金均存在单斜结构的非平衡马氏体相。在T = 4 - 300 K的温度范围内的电阻率的温度依赖性已被测量，以及霍尔系数和热导率的室温值。电阻率显示出异常行为。在低于20 K的温度下，它们的温度依赖性是非单调的，具有明显的极小值。在升高的温度下，它们具有足够的非线性特征，这在标准Bloch-Grüneisen模型的框架内无法描述。我们提出了具有可变德拜温度的广义Bloch-Grüneisen模型，该模型能够高精度地描述实验电阻率的依赖关系。我们发现，电阻率和霍尔系数揭示了金属型导电的Cu-Zr合金。载流子迁移率和声子对热导率和电导率的贡献的估计值表明了强的晶格缺陷和结构无序。
2015-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Numerical study of the influence of an applied electrical potential on the solidification of a binary metal alloy
在这项工作中，我们数值研究了均匀电场的影响，在宏观和细观尺度上的流动和传热现象在单向凝固的二元金属合金。数值结果表明，施加垂直于凝固前沿的脉冲放电导致更强的焦耳加热的液相相比，固相。研究发现，在介观尺度下，由于枝晶的复杂形状和固液相电导率的差异，电流密度是不均匀的。糊状区中电流密度的这种不均匀性导致枝晶的焦耳加热与枝晶间液体相比增加，并引起箍缩力（电磁洛伦兹力）。讨论了枝晶间液体对流的主要特征。
2007-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Thermal and electrical conductivity of a refractory high-entropy alloy after high-pressure torsion: Electron versus phonon contributions
WPI, International Institute for Carbon Neutral Energy Research (WPI-I2CNER), Kyushu University（九州大学碳中和社会能源研究国际中心）；School of Mechanical Engineering, FEM, University of Campinas, UNICAMP（坎皮纳斯大学机械工程学院）；School of Applied Sciences, University of Campinas, FCA-UNICAMP（坎皮纳斯大学应用科学学院）；Department of Materials, Faculty of Engineering, Kyushu University（九州大学工学分部材料系）
研究通过高压扭转处理难熔高熵合金TiZrHfNbTa，探讨纳米结构和缺陷工程对热导率和电导率的影响，分析电子与声子贡献，揭示热导率和电导率随应变的不同演化及原因。
2026-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Study of the Electronic Contact Resistivity Between the Half-Heusler Alloys (HfCoSb, HfZrCoSb, HfZrNiSn) and the Metal Ag
Half-Heusler（HH）合金在中高温区具有良好的热电性能。为了利用这些材料特性用于热电应用，重要的是实现具有低接触电阻率的电接触。然而，很少有人知道这种接触的详细结构和电子特性，以及接触电阻率的预期值。在这里，我们采用原子从头计算研究的一个子类的HH合金组成的化合物HfCoSb，HfZrCoSb，和HfZrNiSn的电接触。通过使用银作为一个原型金属，我们表明，HH材料的终止决定了界面处是否存在强烈的变形。我们的研究包括与掺杂材料的接触，结果表明，p型材料通常形成欧姆接触，而n型材料有一个小的肖特基势垒。我们计算的接触电阻率的温度依赖性在低到中等温度范围内，并提供定量值，这些系统的下限。
2018-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Photocurrent Imaging of p-n Junctions and Local Defects in Ambipolar Carbon Nanotube Transistors
利用扫描光电流显微镜（SPCM）研究了双极型碳纳米管（CNT）晶体管内部pn结的特性以及局部缺陷。我们的SPCM图像显示了金属接触附近的强信号，其极性和位置根据栅极偏置而变化。结合整体电导分析的SPCM图像还表明在n型操作制度中接触附近的内部pn结的存在和栅极依赖的演变。为了以纳米级分辨率确定pn结位置和耗尽宽度，使用高斯拟合。我们还测量了CNT器件在不同栅偏压下的电势分布，这表明使用SPCM技术可以成像局部缺陷和感应电场。我们的实验清楚地表明，SPCM是一个有价值的工具，用于成像和优化基于CNT的器件的电气和光电性能。
2007-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin injection from the Heusler alloy Co_2MnGe into Al_0.1Ga_0.9As/GaAs heterostructures
本文报道了Heusler合金Co_2MnGe对p-i-nAl_（0.1）Ga_（0.9）As/GaAs发光二极管的电自旋注入。一个最大的稳态自旋极化约13%，在2 K测量在两种类型的异质结。注入的自旋极化在2 K计算为27%的基础上使用汉勒效应测量的自旋探测器的校准。虽然对电偏压条件的依赖性在性质上类似于相同设计的Fe基自旋注入器件，但从Co_2MnGe注入的自旋极化随着温度的升高而衰减得更快。
2004-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar surface state transport in non-metallic stoichiometric Bi$_2$Se$_3$ crystals
在Bi $_2$ Se $_3$中实现真正的体绝缘行为，具有简单的单能带电子结构和相当大的带隙的原型拓扑绝缘体，已经被由硒空位引起的众所周知的自掺杂效应所禁止，硒空位的额外电子将化学势移动到体导带中。我们报道了一种新的合成方法，用于实现化学计量比的Bi $_2$ Se $_3$晶体，其在电输运中表现出非金属行为下降到低温。霍尔效应测量表明存在电子和空穴类载流子，后者确定与表面态传导和实现双极运输散装Bi $_2$ Se $_3$晶体没有门控技术。随着载流子迁移率超过最高值尚未报道的拓扑表面状态在这种材料中，通过向上能带弯曲的双极传输的实现被发现提供了一个关键的方法，以提高这种材料的潜力，为未来的研究和应用。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Point defects in CdTe and CdTeSe alloy: a first principles investigation with DFT+U
本文采用DFT+U第一性原理计算，全面研究了CdTe和CdTeSe合金中的本征与外来缺陷特性，揭示了缺陷对材料电学和光学性质的影响。
2024-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of longitudinal electrical conductivity using a Wannier-based coherent potential approximation
本文提出基于Wannier-CPA的无序合金纵向电导率计算方法，结合Kubo-Greenwood公式与数值解析延拓，在Ag-Pd合金中验证了其与KKR-CPA结果的一致性。
2024-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Extreme Electrical Fields on Charge Density Distributions in Alloys
本工作的目的是确定与极端场下的电荷密度分布相关联的场蒸发机制，将原子探针层析成像（APT）实验与密度泛函理论（DFT）建模相结合。用密度泛函理论模拟了高电场下材料表面成键对表面原子蒸发场的影响。我们展示了如何蒸发场的原子是相关的电荷密度通过比较的方向性和本地化的电子与蒸发的单离子与二聚体。这种蒸发机制对于APT数据的重建是重要的，APT数据部分依赖于原子的输入蒸发场。在$L1_{2}-Al_{3}Sc$中，与$Al-Sc$表面原子相比，$Al-Al$表面原子更可能作为二聚体蒸发。我们发现，这是由于$Al-Al$具有共享的电荷密度，而$Al-Sc$具有局部化在$Sc$原子周围的增加的密度。此外，被认为是作为电荷密度的函数的表面原子的蒸发物理的次表层的作用。除了改进APT数据重建的实际考虑之外，这项工作还为极端环境下的表面化学设计提供了一种方法。
2015-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Mechanical Study of the Electronic Structure and Thermoelectric Properties of Heusler Alloys
本文通过从头计算方法研究PdMnSn及六种新型Heusler合金的电子结构、声子色散和电导率，揭示半金属性来源，并为设计C1b和L21结构半金属Heusler合金的成分选择提供依据。
2025-07-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dielectric/semiconductor interfacial doping to develop solution processed high performance 1 V ambipolar oxide-transistor and its application as CMOS inverter
从SnO 2薄膜晶体管（TFT）的电介质/半导体界面的p型掺杂已被用于开发高载流子迁移率平衡的双极氧化物晶体管。为了引入这种界面掺杂，已经通过使用两种不同的含有三价原子的离子导电氧化物半导体来制造底栅顶接触TFT。这两种离子导电材料分别是LiInO_2和LiGaO_2，含有可移动的Li+离子。在离子电介质顶部上的SnO 2薄膜制造期间，这些三价原子允许对界面SnO 2层进行p掺杂以在TFT的沟道中引入空穴传导。为了实现这种界面掺杂现象，在含有二价锌（Zn）原子的相同条件下，用Li 2 ZnO 2电介质制造了参考TFT。我们的比较电气数据表明，TFT与LilnO 2和LiGaO 2电介质是双极性的性质，而与Li 2 ZnO 2电介质的TFT是一个单极n沟道晶体管，揭示了界面掺杂的SnO 2。最有趣的是，通过使用LilnO 2电介质，我们能够制造1.0 V平衡双极TFT，其具有分别为7 cm 2 V-1 s-1和8 cm 2 V-1 s-1的高电子和空穴迁移率值，两种操作的开/关比>102，其已用于低压CMOS反相器制造。
2020-01-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of secondary LuNiSn phase on thermoelectric properties of half-Heusler alloy LuNiSb
本文报道了三元化合物LuNiSb（立方晶系）和LuNiSn（正交晶系）以及复合材料（LuNiSb）$_{0.5}$（LuNiSn）$_{0.5}$的高温（350 K <T< 1000 K）热电性能。LuNiSn的导电性是金属性的，而LuNiSb的导电性是类金属性的。前者的Seebeck系数在700 K时达到-5.5 $μ$ V/K，后者在607 K时达到66 $μ$ V/K。复合样品（LuNiSb）$_{0.5}$（LuNiSn）$_{0.5}$由正交晶系基体和立方夹杂物构成，结合了LuNiSn的导电性和LuNiSb的热电性能。尽管如此，这种材料的热电性能没有增强。
2019-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature thermal conductivity of Co$_{1-x}$M$_x$Si (M=Fe, Ni) alloys
研究了CoSi和Co $_{1-x}$ M $_x$ Si合金（M = Fe，Ni; $x \leq$ 0.06）的低温电导率和热导率。测量结果表明，Co $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si合金的低温电导率在$x > $ 0.01处比纯CoSi降低了一个数量级。预计在合金中，晶格和电子对热导率的贡献都将降低。然而，我们的实验结果表明，在低于20 K的温度下，含Fe和Ni的合金的热导率是纯CoSi的几倍。我们讨论了可能的机制的热导率增强。最有可能的一个是与占主导地位的散射声子的载流子。我们提出了一个简单的理论模型，考虑到复杂的半金属电子结构的CoSi与非等效谷，并表明，它很好地解释了晶格热导率的增加，随着无序度的增加和线性温度依赖性的热导率在Co $_{1-x}$ Fe $_x$ Si合金低于20 K。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized electronic structures and transport properties of Fe-Co alloys
利用Kubo-Greenwood公式计算了Fe-Co合金中随机合金无序引起的电导率。在低温下，所得到的电阻率与实验数据定量吻合。由电导率（86%）估算的Fe_（50）Co_（50）的自旋极化与费米能级态密度（-73%）的自旋极化符号相反。研究发现，电导率主要由s电子决定，少数自旋态的s电子由于受到d电子态密度较大的强散射而导电性较低.
2009-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Regularities and features in the behavior of electrical and magnetic properties of Co$_2$FeZ (Z = Al, Si, Ga, Ge, Sn, Sb) half-metallic ferromagnetic Heusler alloys
本文测量 Co$_2$FeZ 系列 Heusler 合金的电阻率、磁化和 Hall 效应，揭示其随 Z 元素原子序数变化的电磁关联及不同温区的电阻散射规律。
2024-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth and electrical characterization of Al0.24Ga0.76As/AlxGa1-xAs/Al0.24Ga0.76As modulation-doped quantum wells with extremely low x
我们报告的调制掺杂的Al0.24Ga0.76As/AlxGa 1-xAs/Al0.24Ga0.76As量子阱的生长和电学特性的摩尔分数低至x=0.00057。这种结构将允许详细研究分数量子霍尔制度中合金无序的影响。在零磁场下，我们提取了合金散射率为24 ns-1/ % Al。此外，我们发现，对于x低至0.00057的量子阱中，合金散射成为主要的迁移率限制散射机制，在超高纯度的二维电子气通常用于研究脆弱的nu=5/2和nu=12/5分数量子霍尔态。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental data management platform for data-driven investigation of combinatorial alloy thin films
实验材料数据是异构的，包括各种处理和表征条件的元数据，使得开发新材料的数据驱动方法的实施变得困难。在本文中，我们介绍了薄膜合金数据库（TFADB），材料数据管理平台，设计组合研究薄膜合金通过各种实验工具。使用TFADB，研究人员可以轻松地上传，编辑和检索多维实验合金数据，如成分，厚度，X射线衍射，电阻率，纳米压痕和图像数据。此外，来自数据库的成分相关属性可以很容易地以足以进行机器学习分析预处理的格式进行管理。该软件的高度灵活性允许管理新类型的材料数据，这些数据可以从新的组合实验中获得。
2022-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Composition-Driven Tunable Optical and Electrical Properties in Van der Waals Ferroelectric NbOI2-xClx Alloys
Dalian University of Technology（大连理工大学）；Dalian University of Technology and Belarusian State University Joint Institute, Dalian University of Technology（大连理工大学与白俄罗斯国立大学联合研究院）；Belarusian State University（白俄罗斯国立大学）；Belarusian National Technical University（白俄罗斯国立技术大学）
研究通过化学气相传输法制备了具有可调光学和电学性质的层状铁电 NbOI2-xClx 合金，结合实验和理论计算揭示了其晶格、声子模式和能带结构的可调性，并展示了其在光探测器和场效应晶体管中的应用潜力。
2026-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement in the Figure of Merit of p-type BiSb alloys through multiple valence-band doping
N型Bi 100-xSbx合金在低于200 K的所有材料中具有最高的热电优值（zT）;在这里，我们研究了在布里渊区的T和H点处填充多个价带袋如何在p型Sn掺杂材料中产生高zT。理论上预测这种方法可能会使Bi中的zT>1，但这种方法已成功用于PbTe中。我们报道了12<x<37的单晶和多晶（x=50-90）的热电性、电导率和热导率（2 - 400 K），比以前的研究更高的Sb浓度。我们获得了60%的zT提高到0.13。
2013-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning-enabled high-entropy alloy discovery
高熵合金是多个主要元素的固溶体，能够达到稀释材料无法达到的成分和特征区域。然而，发现那些具有有价值特性的合金依赖于偶然发现，因为热力学合金设计规则本身在高维组成空间中往往失败。在这里，我们提出了一种主动学习策略，以加速设计新的高熵因瓦合金在一个几乎无限的组成空间，基于非常稀疏的数据。我们的方法作为一个闭环工作，将机器学习与密度泛函理论、热力学计算和实验相结合。在处理和表征了17种新合金（从数百万种可能的成分中）之后，我们确定了2种高熵因瓦合金，其在300 K时具有极低的热膨胀系数，约为2*10-6 K-1。因此，我们的研究为快速自动发现具有最佳热，磁和电性能的高熵合金开辟了一条新途径。
2022-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature physical properties of Co-35Ni-20Mo-10Cr alloy MP35N
多相Co-35 Ni-20 Mo-10 Cr合金MP35 N是一种具有优良耐蚀性能的高强度合金。其应用范围涵盖化学、医疗和食品加工行业。由于其高模量和高强度，它在超高场脉冲磁体的增强中得到应用。最近，它也被考虑用于超高场超导磁体中使用的超导线材的增强。对于这些应用，在低温下精确测量其物理性质是非常重要的。在本文中，物理性能，包括电阻率，比热，热导率，和磁化的接收和老化样品从2至300 K测量。老化样品的电阻率略高于原样样品，两者在2 - 300 K的整个范围内均显示出弱的线性温度依赖性。在295 K时测得的比热Cp为0.43 J/g-K，与理论预测一致，但明显小于文献中的值。在2 ~ 300 K之间的热导率与文献中仅在77 K以上的热导率符合得很好。MP35 N的磁性能随时效时间的变化显著。样品具有居里顺磁性，居里常数C = 0.175K。而老化的样品即使在室温下也含有少量的铁磁相。MP35 N的性能测试结果对脉冲磁体和超导磁体的工程设计具有参考价值。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Realizing record-high transverse thermoelectric figure of merit at room temperature in artificially tilted multilayers based on high power factor NiFe alloy
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；University of Tsukuba（筑波大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Resonac Corporation（瑞萨科株式会社）
该研究基于高功率因数NiFe合金设计人工倾斜多层膜，在室温无外磁场下实现创纪录的横向热电优值zᵧₓT=0.36，为室温横向热电材料的实用化奠定基础。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin injection into multilayer graphene from highly spin-polarized Co2FeSi Heusler alloy
我们展示了从高度自旋极化的Co2 FeSi（CFS）Huesler电极在横向自旋阀器件中向多层石墨烯（MLG）中的电自旋注入。通过基于聚合物的转移方法将剥离的MLG转移到在Si（111）衬底上生长的预图案化外延CFS线上。这种方法使我们能够制造多个单晶CFS电极与MLG接触。通过非局域磁电阻（MR）测量检测从CFS到MLG的电自旋注入。观察到430欧姆的非局部自旋信号;这是石墨烯基器件中所有报告的非局部MR值中的最大值。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Huge Thermoelectric Effect Based on Magnon Drag Mechanism: Application to Thin-Film Heusler Alloy
为了理解在薄膜Heusler合金Fe $_2$ V $_{0.8}$ W $_{0.2}$ Al中观察到的出乎意料的高热电性能，我们研究了由钨基杂质带产生的磁振子拖曳效应，作为这种增强的可能来源，类似于在FeSb $_2$中观察到的声子拖曳。假设薄膜Heusler合金具有与杂质带结合的导带，由钨替代产生，我们基于自洽t矩阵近似推导了电导率$L_{11}$，基于线性响应理论推导了磁振子拖曳引起的热电电导率$L_{12}$，并估算了电阻率、Seebeck系数和功率因数随温度的变化.最后，我们将理论结果与薄膜Heusler合金的实验结果进行了比较，结果表明，异常热电性能的起源很可能是由于与钨基杂质带相关的磁振子阻力。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermophysical and magnetic properties of p- and n-type Ti-Ni-Sn based half-Heusler alloys
共设计和合成了5种不同的半Heusler合金，两种p型和两种n型，第五种是电荷补偿合金。在10~1000 K范围内研究了这些合金的热物理性质，而在300 K范围内研究了这些合金的磁行为。所有合金的电阻率在0.06~5 m Ω cm范围内变化，表明它们处于简并半导体极限。p型合金的温度依赖性表现出从金属到半导体行为的转变，这是典型的拓扑绝缘体。发现相变发生在300~500 K范围内。n型和补偿合金在整个温度范围内表现出弱金属行为。p型合金的Seebeck系数随温度升高而增大，最大值为50 microV K-1，而n型合金的Seebeck系数则不断增大，在~800 K时达到45 microV K-1。n型合金的相应功率因数在~900 K时达到900 microW m-1 K-2，而p型合金在700 K时的最大功率因数为~250 microW m-1 K-2。磁性的p型和n型合金被发现是顺磁性的，而补偿合金表现出铁磁行为。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Hysteretic electrical transport in BaTiO$_3$/Ba$_{1-x}$Sr$_x$TiO$_3$/Ge heterostructures
我们目前的电输运测量异质结构组成的BaTiO $_3$和Ba $_{1-x}$ Sr $_x$ TiO $_3$外延生长在Ge上。Sr合金化赋予BaTiO $_3$压缩应变，这使得能够克服BaTiO $_3$和Ge之间的热膨胀失配以实现$c$轴取向生长。BaTiO $_3$和Ba $_{1-x}$ Sr $_x$ TiO $_3$的导带几乎与Ge的导带对齐，这有利于电子输运。通过电介质堆叠的电输运测量表现出整流行为和滞后，其中后者与铁电开关一致。
2013-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electrical transport and magnetic skyrmions in Mn-tuned Co9Zn9Mn2 single crystals
\b{eta} -Mn型CoxZnyMnz（x + y + z = 20）合金作为一类在室温及室温以上具有Skyrmion的新型手征磁体，近年来受到了越来越多的关注。然而，这种材料的传输特性的实验研究是稀缺的。本文报道了\b{eta} -Mn型单晶Co9.24Zn9.25Mn1.51和Co9.02Zn9.18Mn1.80的成功生长及其磁性和输运性质的系统研究。在居里温度以下的小温度范围内发现了skyrmion相。作为磁场函数的等温交流磁化率和直流磁化强度证实了skyrmion相的存在。在2 ~ 380 K的温度范围内观察到负的线性磁电阻效应，这归因于高场对磁有序涨落的抑制。磁化强度和电阻率几乎都是各向同性的。对霍尔电阻的定量分析表明，Co9.24Zn9.25Mn1.51和Co9.02Zn9.18Mn1.80单晶的反常霍尔效应是由本征机制控制的。我们的研究结果有助于更深入地了解CoxZnyMnz（x + y + z = 20）合金材料的性质，并推动其在自旋电子器件中的应用。
2022-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, magnetic and galvanomagnetic properties of Co-based Heusler alloys: possible states of a half-metallic ferromagnet and spin gapless semiconductor
不同X $_2$ YZ Heusler合金的能隙参数以及相应的电子、磁性和电磁性质可能会有很大差异。特别是具有几乎100%自旋极化的载流子的半金属铁磁体（HMF）和自旋无隙半导体（SGS）是自旋电子学的有前途的材料。跟踪Co $_2$ YSi（Y = Ti、V、Cr、Mn、Fe）和Co $_2$ MnZ Heusler合金（Z = Al、Si、Ga、Ge）在可能的HMF和/或SGS状态下的电、磁和电流磁性质的变化，并建立它们的互连。发现磁化强度和剩余电阻率的值发生了显著变化，同时观察到这些电子和磁性特征的变化与价电子数和自旋极化之间的相关性。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Wetting and Optical Properties of CuAg Alloys via Surface Texture Morphology Analysis
Rzeszow University of Technology（热舒夫理工大学）；AGH University of Krakow（克拉科夫AGH科技大学）；Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技与研究所）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）
通过表面纹理形态分析，研究CuAg合金的润湿性和光学性质，利用机器学习预测接触角并建立模型。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transitions and fundamental band gaps of Mg(x)Zn(1-x)O alloys from first principles
采用多重散射理论方法（Korringa-Kohn-Rostoker方法），通过详细的第一性原理计算，研究了Mg（x）Zn（1-x）O合金的结构相变和基本带隙.无序合金的相干势近似（CPA）内处理。对各种晶相的计算得到的相图与实验和其它理论方法符合得很好。预测了在Mg浓度x = 0.33时，从纤锌矿结构到岩盐结构的相变，这与实验值0.33 - 0.40接近。的基本带隙的大小，通常被低估的局部密度近似，是相当大的改善自相互作用校正。ZnO与Mg合金化后间隙的增加证实了实验趋势。我们的研究结果是相关的应用在光学，电气，特别是在磁电器件。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Structure, magnetic and transport properties of epitaxial thin films of equiatomic CoFeMnGe quaternary Heusler alloy
未来的自旋电子学需要实现具有高居里温度和费米能级100%自旋极化的半金属铁磁体的薄膜，以实现潜在的自旋电子学应用。本文报道了利用脉冲激光沉积系统在MgO（001）衬底上外延生长半金属CoFeMnGe Heusler合金薄膜，并对其结构、磁性和输运性质进行了研究。的薄膜的磁性能测量表明，在室温下的软铁磁状态的面内磁各向异性和居里温度远高于室温。各向异性磁电阻（AMR）比和温度依赖的电阻率测量的薄膜表明该化合物是半金属的性质，因此适合于自旋电子器件的制造。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
The behavior of magnetic ordering and the KOndo effect in the alloys, Ce2Rh(1-x)Co(x)Si3: Evidence from bulk studies for Fermi-surface change during magnetic ordering - QCP transformation and applicability of SDW pictur
本文报道了在AlB 2衍生的六方结构中结晶的Ce_2Rh（1-x）Co（x）Si_3合金的磁化率、电阻率（ρ）和热容随温度变化的测量结果。Ce_2RhSi_3在7 K时表现出反铁磁有序。Neel温度随Co浓度的增加而逐渐降低。当x大于0.6时，在0.5K以下没有观察到磁有序。有趣的是，x= 0.6的合金表现出非费米液体行为的特征，而Co端元是费米液体。因此，在这种固溶体中，通过等电子化学掺杂，磁性有序状态通过非费米液体状态向非磁性的转变是明显的。x= 0.2和0.3合金的电阻率数据显示在各自的尼尔温度下的上升，建立了单独用于这些中间组合物的磁致赝能隙的形成，好像随着量子临界点的接近存在逐渐的费米表面转变。
2008-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
3D microstructure characterization of Cu 25Cr solid state sintered alloy using X-ray computed tomography and machine learning assisted segmentation
本研究利用XCT和机器学习辅助分割方法对固态烧结Cu-25Cr合金的孔隙和Cr相进行3D表征，发现界面孔隙占总孔隙75%以上并形成互连网络，为优化合金性能提供了依据。
2023-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Investigation of n-type dilute magnetic semiconductor property observed in amorphous AlNO alloy thin film incorporated with dilute nitrogen at 300K
采用射频反应磁控溅射高纯（99.999%）铝靶，以高纯（Ar + N2）混合气体为溅射气体，在石英衬底上制备了薄膜。气体混合物中Ar和N2的百分比比率分别为95%和5%。X射线光电子能谱学（XPS）和X射线能谱（EDX）分析表明，在稀氮存在下，Al优先与残余氧反应生成Al 2 O3，而氮则掺入其中，体膜的化学计量比为Al2N0.38O3.1。磁性和电学性能测试表明，该薄膜在300 K时具有n型稀磁半导体（DMS）特性。薄膜的电阻率为6.3 Ω·cm，载流子迁移率为5.7 × 106 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）。一个密度泛函理论（DFT）计算进行调查的起源观察到的磁性在薄膜中。基于密度泛函理论的第一性原理计算发现，对于热力学稳定性，Al_2O_3中的稀氮优先占据间隙位置，这是导致磁性的原因。本研究提供了一个新的见解，在室温下制备罕见的n型DMS通过将氮杂质在Al_2O_3中，这是理想的潜在应用领域的自旋电子学。
2020-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric performance of p-type half-Heusler alloys ScMSb (M = Ni, Pd, Pt) by ab initio calculations
从第一性原理研究了ScNiSb、ScPdSb和ScPtSb的结构、电子和输运性质。电子能带结构内得到的完全相对论MBJLDA方法进行了比较，从标准的GGA计算。所研究的所有化合物都具有间接窄带隙（0.24-0.63 eV）。类空穴载流子的有效质量相对较小（0.27-0.36），并且随着过渡金属组分的原子序数的增加而减小。载流子弛豫时间，所需的电导率的现实计算，近似内的变形势理论。GGA的方法得到高估的传输特性相对于那些来自MBJLDA分析。ScPtSb在高温下获得的最大功率因子为4-6 mWK（^-2 m（^-1）。该值与Fe-Nb-Sb半Heusler合金实验观察到的值相当，因此使ScPtSb成为热电应用的非常好的候选材料。
2018-04-23 cond-mat.mtrl-sci
