一硫化锡(SnS)是一种天然的具有层状晶体结构的p型半导体,但用传统的异价离子取代法还不能得到可靠的n型SnS。在这项工作中,载流子的极性转换为n型实现了等价离子取代多晶SnS薄膜在玻璃基板上。用Pb 2+取代Sn 2+将多数载流子从空穴转化为电子,自由电子密度范围为1012 ~ 1015 cm-3,最大电子迁移率为7.0 cm 2/(Vs)。基于光电发射光谱和pn异质结的电学特性,通过费米能级(EF)的位置进一步证实了n型导电。密度泛函理论计算表明,Pb取代引起了几何尺寸效应,增大了层间距离,降低了Sn和Pb化合物的形成能。
英文摘要:
Tin monosulfide (SnS) is a naturally p-type semiconductor with a layered crystal structure, but no reliable n-type SnS has been obtained by conventional aliovalent ion substitution. In this work, carrier polarity conversion to n-type was achieved by isovalent ion substitution for polycrystalline SnS thin films on glass substrates. Substituting Pb2+ for Sn2+ converted the majority carrier from hole to electron, and the free electron density ranged from 1012 to 1015 cm-3 with the largest electron mobility of 7.0 cm2/(Vs). The n-type conduction was confirmed further by the position of the Fermi level (EF) based on photoemission spectroscopy and electrical characteristics of pn heterojunctions. Density functional theory calculations reveal that the Pb substitution invokes a geometrical size effect that enlarges the interlayer distance and subsequently reduces the formation energies of Sn and Pb interstitials, which work as electron donors.
Evolution of transport properties of BaFe2-xRuxAs2 in a wide range of isovalent Ru substitution
通过测量高质量BaFe_(2-x)Ru_xAs_2单晶的电阻率和霍耳系数,研究了在较宽掺杂范围内(0 < x < 1.4),Ru在Fe位上的等效替代效应。Ru取代削弱了反铁磁(AFM)序,对于0.4 < x < 0.9的相对高的掺杂水平诱导超导性。在AFM相边界附近,输运性质表现为非费米液体性质,电阻率随温度呈线性变化,霍尔系数随温度呈强的温度依赖性,并随温度变化而变化.然而,在更高的掺杂,他们都恢复传统的费米液体行为。强掺杂的霍尔系数的依赖性与一个小的磁阻表明,异常的传输特性可以解释在各向异性载流子散射由于带间AFM波动,而不是一个传统的多带的情况。
Spin polarization enhancement in a single-layer Bi(1-x)Sb(x) alloy on Ag(111) via isovalent substitution
Centro Atómico Bariloche, CNEA y CONICET(巴里洛切原子中心,国家原子能委员会和阿根廷科学研究委员会);Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Struttura della Materia (CNR-ISM)(意大利国家研究委员会,物质结构研究所);Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA - CONICET)(纳米科学与纳米技术研究所(国家原子能委员会-阿根廷科学研究委员会))
Dependence of the structural and physical properties of Tl1-yFe2-z(Se1-xSx)2 with isovalent substitution of Se by S: decrease of TNeel with S content
用X射线衍射、电子衍射、磁化强度和输运测量等方法研究了Tl 1-yFe 2-zSe 2反铁磁体中硫或碲取代硒的效应。采用封管法合成了Tl0.8Fe1.5(Se_(1-x)X_x)_2(名义成分)固溶体。在硫的情况下,尽管在系列中达到了由Rietveld精化确定的最佳晶体学参数(即Fe-(Se,S)面间高度和(Se,S)-Fe-(Se,S)角,在这两个参数下,临界超导转变TPDMATHABMM通常在磷属元素化物中最大),但在低至4.2K的情况下没有发现超导性。准完整的Tl位点(y=0.05)与类似的A1-yFe 2-zSe 2(A = K,Rb,Cs)中的显著的碱性缺乏(y=0.2-0.3)相比,以及由此产生的铁价态、态密度和掺杂的差异,被认为可以解释这种超导性的缺乏。用碲取代的化合物,至少达到x=0.25,表现出超导转变,但可能是由于tetraphthalic Fe(Se,Te)杂质相。透射电子显微镜证实了来自$_{0.8}$ Fe $_{1.5}$(SePDMATHABMP S $_{x}$)$_{2}$系列的样品中有序铁空位网络的存在,其形式为四元$\sqrt{5}$ a $\times \sqrt{5}$ a $\times$ c超结构(\textit{I4/m})(如果铁空位水平增加,则与正交$\sqrt{2}$ a $\times 2\sqrt{2}$ a $\times…
Ambipolar suppression of superconductivity by ionic gating in optimally-doped BaFe2(As,P)2 ultrathin films
铁基化合物Ba-122家族的超导电性(SC)可以通过异价或等价取代、施加的外部压力和应变来控制,有时在同一样品中研究这些因素的综合影响。大多数情况下,结果限于SC圆顶向不同掺杂值的移位。在少数情况下,最佳掺杂下的最大SC跃迁也可以增强。在这项工作中,我们研究了电荷掺杂与等价P取代和应变的组合,通过对BaFe $_2$(As $_{0.8}$ P $_{0.2}$)$_2$薄膜进行离子门控实验。我们发现,离子门的极化诱导调制的正常状态的输运性质,可以主要归因于表面电荷掺杂。我们表明,离子门控只能移动系统远离最佳条件,因为SC转变温度被电子和空穴掺杂抑制。我们还观察到一个扩大的电阻转变,这表明SC序参量调制非均匀的膜厚度,与早期的报道电荷掺杂的标准BCS超导体和铜酸盐。