Scanning tunneling microscopy study of the CeTe3 charge density wave
我们已经研究了CeTe 3的表面电荷分布的性质。这是一种简单、可分裂的层状材料，具有强大的一维无公度电荷密度波（CDW）。扫描隧道显微镜（STM）已被应用于切割的单晶的暴露表面上。在77 K时，STM图像显示了表面Te原子排列在正方形网络中的原子晶格和相对于Te网络以45度取向的CDW调制。STM数据的傅里叶变换显示Te正方形晶格峰，以及与CDW相关的峰，其取向与晶格峰成45度。此外，清晰的峰值存在，与地下结构和波矢量混合效应一致。这些数据支持电子结构的计算，这表明，表面下的信号最有可能产生的Ce原子的晶格位于2.53埃以下的表面Te网。
2008-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Automated Structure Discovery for Scanning Tunneling Microscopy
针对扫描隧道显微镜（STM）图像难解读、多局限于已知成分平面样品的问题，研究人员基于非接触式原子力显微镜的结构发现方法，开发出可直接从STM图像预测原子结构的机器学习工具ASD-STM，在有机分子的结构预测和定性化学识别上准确率良好，可拓展SPM领域的结构发现应用场景。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy study of Ni2MnGa(100) surface
用扫描隧道显微镜研究了Ni_2MnGa（100）表面的预马氏体和马氏体相。Mn过量表面的预马氏体相中观察到非等间距的平行带在孪晶界的一侧的马氏体形态的存在。此外，在表面的平坦区域中，观察到对应于无公度CDW的两个非周期性平行带域。虽然，化学计量表面也表现出孪晶，但平行带是等间距的，并且具有相等的宽度。最有趣的是，在Ni过量表面的预马氏体相中观察到了CDW图案和马氏体形态的共存，这是迄今为止没有报道的。在Mn过量表面的马氏体相中，无公度CDW转变为对应于等间距平行带的公度CDW。与此形成鲜明对比的是，化学计量表面呈现出在不同区域具有不同周期性的平行带。电压依赖性STM和STS测量都证实这种形态也与CDW相关。
2021-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Perturbation of charge density waves in 1T-TiSe$_2$
在这项研究中，使用低温扫描隧道显微镜（STM），我们专注于了解原生\textit{1T} -TiSe $_2$在原子尺度上的本地缺陷。我们探讨他们如何扰动电荷密度波（CDW），并导致局部域的形成。这些缺陷影响CDW的相关长度。我们建立了抑制CDW，Ti嵌入之间的连接，并显示这是如何支持的激子凝聚模型的CDW形成\textit{1T} -TiSe $_2$。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Tip effects in scanning tunnelling microscopy of atomic-scale magnetic structures
自旋极化扫描隧道显微镜（STM）原理上不仅可以分辨电子，而且可以分辨磁性表面结构。我们最近的STM测量模型实现磁分辨率的原子尺度上的第一性原理方法。它示出了一个特定的磁性或非磁性STM尖端的签名可以明确地被识别。它还建立了Tersoff和哈曼的模型将产生电子以及磁的表面，这是远远低于STM分辨率的对比度。
2001-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of the Scanning Tunneling Microscopy Images of the Charge Density Wave Phase in Quasi-one-dimensional Rb0.3MoO3
蓝青铜RbMoO_3的CDW相的STM实验图像已成功地解释的第一性原理DFT计算的基础上。虽然费米能级附近的态密度强烈地集中在三种类型的钼原子Mo-II和Mo-III中的两种中，但STM测量主要探测与Mo-IO 6八面体相关的表面最上面的O原子的贡献。此外，它被发现，Rb原子的表面浓度起着关键作用，在确定的表面嵌套矢量，从而CDW调制的周期性。显著的实验不均匀性的b* 表面组件的波矢量的调制，探测STM，报告。计算的表面嵌套矢量的变化与观察到的实验不均匀性是一致的。
2006-06-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of tunnel current between scanning tunneling microscopy tip and hydrogen-adsorbed Si(001) surface
利用第一性原理电子传导理论研究了氢吸附Si（001）表面的扫描隧道显微镜（STM）图像。所得的STM图像和扫描隧道光谱与实验结果一致。裸二聚体的$π$态对隧道电流的贡献非常大，而二聚体的$σ$态对STM图像几乎没有影响。隧道电流不通过二聚体的中心，而是通过具有局部回路电流的二聚体的边缘。此外，当尖端存在于氢吸附的二聚体上方时，相邻裸二聚体的$π$态对隧道电流有一定的贡献。这导致STM图像，其中邻近裸二聚体的氢吸附二聚体看起来比被氢吸附二聚体包围的那些高。这些结果与STM观察到的实验图像一致。
2006-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnification effects in scanning tunneling microscopy: the role of surface radicals
扫描隧道显微镜（STM）是测定表面原子结构的基本工具。然而，高分辨率显微镜图像的解释并不简单。在本文中，我们提供了一个物理上的见解STM图像可以建议原子的位置是明显不同于真实的。当解释在具有定向键的表面上获得的高分辨率STM图像时，应考虑这种效应。它示出，虚假的图像形成在存在的极化表面自由基显示一个明显的角度相对于表面法线。这个问题在表面科学界一直被忽视，并且经常被STM实验工作者忽视。不失一般性，我们通过对硅和锗的（110）、（113）和（331）表面上的五聚体状结构观察到的放大来说明这种效应。
2019-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Combined AFM and STM measurements of a silicene sheet grown on Ag(111) surface
在这封信中，我们提出了第一个非接触原子力显微镜（nc-AFM）的硅烯在银（Ag）表面，通过结合非接触原子力显微镜（nc-AFM）和扫描隧道显微镜（STM）。在Ag（111）表面上生长的大面积硅烯的STM图像显示了（sqrt 13 xsqrt 13）R13.9°和（4x 4）超结构。对于广泛观察到的（4x 4）结构，nc-AFM形貌显示出原子尺度的对比度反转的针尖-表面距离减少。在最短的针尖-表面距离，nc-AFM的形貌是非常相似的STM之一。在nc-AFM形貌中观察到的结构与仅两个硅原子中的一个可见相容。这明确地表明硅烯蜂窝层的强屈曲。
2013-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Density Functional Theory and Deep-learning to Accelerate Data Analytics in Scanning Tunneling Microscopy
我们介绍了第一个系统的数据库，扫描隧道显微镜（STM）图像获得的密度泛函理论（DFT）的二维（2D）材料，使用Tersoff-Hamann方法计算。它目前包含716种可剥离2D材料的数据。讨论了二维材料的五种可能的布拉维晶格类型及其傅立叶变换的例子。在这项工作中产生的所有计算STM图像将在JARVIS-DFT网站上提供（https：//www.ctcms.nist.gov/JVASP.html）。我们发现所选材料的计算和实验STM图像之间的定性协议。作为该数据库的第一个示例应用，我们训练卷积神经网络（CNN）模型以从STM图像识别布拉维晶格。我们相信该模型可以帮助高通量的实验数据分析。这些计算STM图像可以直接帮助识别相位，分析实验STM图像中的缺陷和晶格畸变，以及被纳入自主实验工作流程。
2019-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Electron microscopy of the strain on the Si(111)$7\times7$ surface induced by the STM tip
在超高真空电子显微镜中，用反射电子显微镜（REM）和扫描隧道显微镜（STM）同时观察了Si（111）7 × 7表面。从扫描电镜的扫描图像中检测出STM针尖与硅表面的距离，得到了针尖的真实图像和镜像图像。我们通过压电驱动使尖端接近表面或从表面缩回，以观察在Si（111）7 x7表面上引起的应变作为尖端-表面距离的函数。这项研究是在尖端和衬底之间有和没有偏置电压的情况下进行的。当样品偏压为1.0 V时，当隧穿电流为0.8 nA时，针尖距离样品表面约1.6 nm，样品表面未产生10^{-4}量级的应变。当偏压在-0.3 -+0.5V范围内降低时，表面在100 nm的Si表面积上被压缩。没有偏置电压，拉伸和压缩应变被检测到的尖端-表面的距离从吸引到排斥的相互作用制度的变化。应变场扩展到50 - 140 nm，在针尖-基底距离为0.45 nm时，力变为中性。
2001-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Chiral Charge Density Wave in TiSe2
本研究结合STM和DFT计算，揭示了TiSe2中手性电荷密度波源于Se-Ti键畸变的螺旋性及层间平移，该结构打破反演与反射对称性，能量低于传统非手性模型，为层状材料的CDW手性提供了原子级理解。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of Defects and the Charge Density Wave State in Hf-Doped ZrTe$_{3}$
Clark University（克拉克大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Zhejiang University（浙江大学）；Amrita School of Engineering, Amrita Vishwa Vidyapeetham（阿姆里塔工程学院，阿姆里塔维迪亚佩塔姆大学）
Hf掺杂ZrTe$_3$中发现Te和Zr空位导致电荷密度波态的钉扎行为，挑战了传统掺杂效应的理解。
2025-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-pinned incommensurate charge density wave and local phonon excitations in 2H-NbS2
本文报道了2 H-NbS 2超导态的扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究。我们直接可视化了原子杂质钉扎的无公度电荷密度波的存在。在强隧穿条件下，来自STM针尖的电场使无公度CDW与杂质脱离钉扎。我们利用STM非弹性隧穿谱（IETS）技术探测了2 H-NbS 2中的声子激发，并测量了原子杂质对局域声子激发的影响。与2 H-NbS_2的振动态密度计算结果相比，发现了两个声子激发分支，分别对应于Nb离子和S离子的振动，且局域声子激发强度对原子杂质不敏感。我们的研究结果证实了2 H-NbS 2中无公度CDW和超导电性的共存，并为利用STM IETS探测过渡金属二硫族化合物中原子尺度的声子激发开辟了新的途径.
2020-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate-induced suppression of charge density wave in monolayer 1H-TaS2 on Au(111)
最近的实验发现，单层1H-TaS 2生长在Au（111）缺乏电荷密度波（CDW）的不稳定性所表现出的散装2 H-TaS 2。此外，角分辨光电子能谱测量表明，单层成为强电子掺杂的基板。虽然密度泛函理论（DFT）计算已经表明电子掺杂可以抑制单层1H-TaS 2中的CDW不稳定性，但是已经表明从衬底的实际电荷转移可能远小于从光电发射数据推导出的表观掺杂。本文采用密度泛函理论（DFT）计算了1H-TaS 2在Au（111）表面的单层结构，探讨了掺杂后的基底效应。我们发现，CDW的不稳定性抑制主要是由强大的S-Au相互作用，而不是通过掺杂。的S-Au相互作用的结果在TaS 2单层的结构变形，其特征在于由横向和平面外的原子位移和7 × 7的周期性所规定的相称的界面与金。这种7 × 7扭曲结构的模拟STM图像与实验STM图像一致。相比之下，我们发现一个强大的3 × 3 CDW相单层1H-TaS 2的石墨烯基板上，有最小的相互作用。
2019-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Electric field effects, Mott insulator, Surface patterning, Scanning tunneling microscopy, Transition metal chalcogenides
我们报告的第一个实验证据，一个强大的机电耦合在莫特绝缘体GaTa 4 Se 8允许一个高度可重复的纳米写入与扫描隧道显微镜（STM）。观察到STM结上的局部电场具有阈值，高于该阈值，GaTa 4Se 8的清洁（100）表面变得机械不稳定：在电压偏置V > 1.1V时，表面突然膨胀并与STM尖端接触，导致纳米尺寸的凹坑。所形成的图案可以在较低的电压偏置下被STM不可破坏地“读取”，从而允许在室温下进行5 Tdots/inch 2的密集写入/读取。GaTa_4 Se_8中机电耦合的发现可能为理解最近在这种化学计量莫特绝缘体中观察到的电脉冲感应电阻开关提供新的线索。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Geometrical indications of adsorbed hydrogen atoms on graphite producing starlike and ellipsoidal features in scanning tunneling microscopy images
最近的扫描隧道光谱（STM）实验显示的图像与星和椭球状的功能，从独特的几何排列的几个吸附在石墨上的氢原子。基于第一性原理STM模拟，我们提出了一个新的模型，即三个氢原子以等边三角形的形状吸附在石墨烯片上，内部包围着一个六边形环.该模型再现了实验观察到的星形STM图案。此外，我们确认了一个邻氢对是对应于椭球图像的配置。这些计算表明，当氢对处于相同的取向时，它们在能量上更稳定。
2009-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Mono-, Bi-, and Tri-layer Charge Density Waves in 1T-TaS_2 by Transmission Electron Microscopy without a Substrate
电荷密度波（CDW）主要发生在低维系统中，具有类似于超流体和超导体的宏观波函数。Kosterlitz-Bronchless（KT）相变在超流体和超导体中被观察到，但超薄CDW系统中KT相变的存在一直是一个悬而未决的问题。本文报道了用低压扫描透射电子显微镜（STEM）在无衬底的情况下，直接实空间观察到单层、双层和三层1 T-TaS_2晶体中具有新有序态的CDW。这种方法是观察局部原子结构和可能的缺陷的理想方法。我们清楚地观察到，在没有三重q条件q_1 + q_2 + q_3 = 0的情况下，单层晶体具有一个新的三斜条纹CDW序。强的电子-声子相互作用引起新的裂缝（线）型缺陷，而不是向错（点）型缺陷，由于KT过渡。这些结果再次证实了电子-声子相互作用在单层纳米物理中的重要性。
2017-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Imaging and registration of buried atomic-precision donor devices using scanning capacitance microscopy
我们表明，扫描电容显微镜（SCM）可以通过最近开发的原子精度扫描隧道显微镜（STM）光刻技术在Si中制造的掩埋δ掺杂施主纳米结构的图像。完成原子精度纳米电子器件的一个关键挑战是精确地将介观金属接触对准STM定义的纳米结构。利用SCM的能力，以图像掩埋的掺杂剂纳米结构，我们已经开发出一种技术，通过该技术，我们能够将金属电极定位在表面上，以形成接触到下面的STM制造的供体纳米结构，测量精度为300 nm。低温（T=4K）传输测量证实了接触到供体纳米结构的成功放置。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-Scale Structure of Dislocations Revealed by Scanning Tunnelling Microscopy and Molecular Dynamics
利用扫描隧道显微镜（STM）和分子动力学（MD）研究了位错与Ag（111）表面的交叉。而STM提供的表面结构和伯格斯矢量的位错原子分辨的信息，模拟可以用来确定近表面区域的位错结构和取向。以类似的方式，可以研究其他扩展缺陷的亚表面结构。模拟结果表明，位错重新定向的偏在表面区域导致分裂宽度增加的表面，与STM观察。表面引起的交叉滑移的影响进行了讨论。
2002-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Au (001) Surface in Electrolytes: In-Situ Coherent X-ray Scattering and Scanning Tunneling Microscopy
我们用相干X射线散射和扫描隧道显微镜（STM）研究了Au（001）表面在0.1M HClO_4电解液中的原位动力学。已知Au（001）的表面在阴极电位下重构;在阳极电位下重构提升。在我们的原位STM实验中，测量集中在慢电位扫描过程中表面形态随时间的变化。在我们的原位相干X射线散射测量中，我们证明了平衡表面动力学是直接可测量的，测得的动态与STM图像的形态演变是一致的。这些实验代表了第一次成功地应用相干X射线散射的电化学界面原位研究。
2011-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Instability of the charge density wave in Kagome magnet FeGe
本研究利用STM揭示FeGe中2*2 CDW易被破坏并伴随sqrt3*sqrt3团簇、中间态和CDW核，结合第一性原理计算将其归因于大动量区声子软化导致的多个近能竞争CDW。
2024-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Semimetal-to-semiconductor transition and charge-density-wave melting in $1T$-TiSe$_{2-x}$S$_x$ single crystals
过渡金属二硫属化物$1T$-TiSe $_2$是一种准二维层状材料，在临界温度T $_{c}\approx 200$ K下具有朝向相称电荷密度波（CDW）的相变。CDW不稳定性的起源与正常态的半金属或半导体性质之间的关系，即，与非重建费米表面拓扑，仍然难以捉摸。结合角分辨光电子能谱（ARPES）、扫描隧道显微镜（STM）和密度泛函理论（DFT）计算，我们研究了$1T$ -TiSe $_{2-x}$ S $_x$单晶.使用STM，我们首先表明，长程相位相干CDW状态是稳定的，对浓度至少高达$x=0.34$的S取代。然后，ARPES测量揭示了一个缓慢的，但连续的减少之间的重叠的电子和空穴（$e$ - $h$）带的半金属正常状态以及再现的DFT和相关的CDW序参数和$T_c$的轻微减少。我们的DFT计算进一步预测在较高的临界S浓度$x_c$ =0.9 $\pm$ 0.1，这与STM测量的TiSeS中的熔融CDW状态相一致的正常状态的半金属到半导体的转变。最后，我们合理化的$x$ -依赖的$e$ - $h$带重叠的等价取代引起的竞争化学压力和电荷本地化效应。我们的研究强调了$e$-$h$带重叠对CDW不稳定性的关键作用.
2018-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local atomic structure and discommensurations in the charge density wave of CeTe3
用原子对分布函数（PDF）方法对CeTe 3的X射线衍射数据进行了分析，得到了CeTe 3在无公度电荷密度波（IC-CDW）态下的局域结构.由于CDW的Te-网的局部原子畸变大于晶体学上观察到的，导致不同的短和长的Te-Te键。观察到的不同的变形幅度在本地和平均结构的解释的离散性质的CDW，因为PDF是敏感的本地位移相称的区域内，而结晶结果平均超过许多离散域。这一结果得到了STM数据的支持。这是第一个定量的本地结构研究内的相称域的IC-CDW系统。
2006-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Denoising Scanning Tunneling Microscopy Images of Graphene with Supervised Machine Learning
机器学习（ML）方法在对摄影图像进行去噪方面非常成功。然而，这种去噪方法在科学图像中的应用通常由于难以通过实验获得合适的预期结果作为训练ML网络的输入而变得复杂。在这里，我们提出并演示了一种基于模拟的方法来解决这一挑战，用于对原子级扫描隧道显微镜（STM）图像进行去噪，该方法包括在基于紧束缚电子结构模型模拟的STM图像上训练卷积神经网络。作为模型材料，我们考虑石墨及其单层和少层对应物石墨烯。为了将其应用于在石墨系统上获得的任何实验STM图像，该网络在一组具有不同特征的模拟图像上进行训练，这些特征包括尖端高度、样品偏差、原子级缺陷和非线性背景。使用这种方法对模拟和实验图像进行去噪与常用滤波器进行比较，揭示了ML方法在去除噪声和扫描伪影方面的优越结果-包括训练集中未模拟的特征。进一步讨论了更大的STM图像的扩展，以及训练集的偏见，阻碍应用程序从根本上未知的表面特征所产生的内在限制。这里演示的方法提供了一种有效的方法来消除噪声和文物从典型的STM图像，产生的基础上进一步的特征识别和自动化处理。
2022-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Submolecular resolution by variation of IETS amplitude and its relation to AFM/STM signal
在这里，我们展示了扫描隧道显微镜（STM），非接触原子力显微镜（AFM）和非弹性电子隧道光谱（IETS）测量有机分子与CO终止的尖端在5 K。在所有通道中同时观察到的高分辨率对比度明确地证明了STM/AFM/IETS中与CO官能化尖端的侧向弯曲相关的常见成像机制。IETS谱表明，5 K下的亚分子对比包括振动频率的重整化和IETS信号振幅的变化。这一发现也证实了第一原理模拟。我们相应地扩展了探针粒子AFM/STM/IETS模型，以包括这两个主要成分，以重现高分辨率的IETS对比度。我们还采用第一性原理模拟，以获得更多的洞察不同的响应挫折的平移和旋转模式的CO尖端在成像过程中。
2017-10-17 cond-mat.mtrl-sci
STM-induced surface aggregates on metals and oxidized silicon
我们已经观察到的聚集的碳或碳衍生物的铂和原生氧化硅表面在STM测量过程中，在超高真空的溶剂清洁的样品结构的电子束光刻。我们用扫描隧道显微镜（STM）和扫描电子显微镜（SEM）对聚集层进行了成像。聚集材料的量随着STM扫描的次数和隧穿电压而增加。薄膜厚度可达10 nm，连续五次STM测量已获得。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The initial stages of silver fluorination: a scanning tunneling microscopy investigation
本研究利用LT-STM表征银氟化早期阶段，发现Ag(100)和Ag(110)上吸附物的偏压依赖性STM形貌及不同吸附位置，并测定了Ag(110)上三种吸附物的相对丰度。
2025-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Contrast stability and "stripe" formation in Scanning Tunnelling Microscopy imaging of highly oriented pyrolytic graphite: The role of STM-tip orientations
高取向热解石墨（HOPG）是一种重要的基体材料，通常被用作扫描隧道显微镜（STM）校准的标准，因此准确解释HOPG STM对比度具有重要的基础和应用价值。我们证明STM模拟的基础上获得的电子结构从第一性原理的STM尖端顶点相对于HOPG基板的相对局部取向有相当大的影响HOPG STM对比度。对于HOPG的实验STM分析重要的是，模拟表明，保持$d_{3z^2-r^2}$尖端-顶点状态对STM电流的主要贡献的局部尖端旋转仅影响HOPG STM对比度的次要特征，从而导致“条纹”形成并使主要对比度不变。相反地，尖端旋转导致来自$m\ne 0$尖端-顶点电子态的增强的贡献可以引起初级对比度的三角形-六边形变化。我们还报告了偏置电压依赖的STM形貌亮度相关性方面的两个STM模拟模型与实验的比较，并讨论了我们的研究结果HOPG（0001）表面结合不同的尖锐度和终端的钨尖模型。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Visualization of alternating triangular domains of charge density waves in 2H-NbSe$_2$ by scanning tunneling microscopy
本研究利用扫描隧道显微镜结合位移场测量算法，可视化了2H-NbSe$_2$中电荷密度波的交替三角形畴结构，验证了唯象朗道理论的预测，为理解CDW态及其与超导态的关系提供了基础。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of Charge Density Wave States and Strain at the Surface of CeTe$_{2}$
利用扫描隧道显微镜（STM）研究了稀土碲化物CeTe $_{2}$的电荷密度波（CDW）态。与以前的实验和第一原理研究的稀土二碲化物，我们的STM测量令人惊讶地检测到单向CDW与$\textit{q}$ ~ 0.28 $\textit{a}$ *，这是非常接近的实验测量中发现的相关的稀土三碲化物。此外，在附近的一个扩展的亚表面缺陷，我们发现空间分离，以及空间共存的单向CDW在CeTe $_{2}$的表面。我们量化的纳米级应变和它的变化引起的这种缺陷，并建立一个本地晶格应变和本地建立的CDW状态之间的相关性。我们的测量探测的基本性质的弱约束的二维Te片，实验和理论工作已经建立了驱动稀土二和三碲化物化合物的基本物理的基本组成部分。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Line and Point Defects in MoSe2 Bilayer Studied by Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy
利用扫描隧道显微镜和光谱仪（STM/S）研究了分子束外延（MBE）生长的双层（BL）MoSe 2薄膜。与单层（ML）膜类似，在BL MoSe 2的顶层和底层中都观察到反转畴边界（DB）缺陷的网络，并且通常可以看到它们在空间上相关，使得一个在另一个的顶部。在底层也有孤立的，在顶层没有同伴，并通过缺陷态的量子隧穿通过MoSe 2 ML的势垒的STM/S检测。比较BL MoSe_2和ML膜的DB态，发现了一些共同的特点，同时也发现了一些差异。缺陷态的量子限制。在BL MoSe 2的点缺陷也观察到STM/S，其中由尖端诱导的电场的施主缺陷的电离被证明。这些结果是巨大的根本利益，以及实际意义的器件制成的MoSe 2的双金属层。
2015-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping on lattice instabilities of single-layer 1H-TaS2
最近对Au（111）衬底上生长的单层1H-TaS 2的ARPES测量表明衬底有强的电子掺杂。此外，STM/STS测量该系统显示抑制的电荷密度波（CDW）的不稳定性，发生在散装2 H-TaS 2。我们目前的结果从从头算DFT计算的独立的单层1H-TaS 2探索的影响，掺杂的CDW。在谐波近似下，我们发现，沿伽马-M线的晶格不稳定性发生在未掺杂的单层，符合散装3 × 3 CDW有序矢量。掺杂消除了CDW不稳定性，与实验结果一致。电子-声子耦合和裸声子能量（未被金属电子屏蔽）的掺杂和动量依赖性决定了晶格振动的稳定性。电子掺杂也会导致晶格膨胀，因此应变是次要的，但也是相关的影响。
2017-02-28 cond-mat.mtrl-sci
STM images of sub-surface Mn atoms in GaAs: evidence of hybridization of surface and impurity states
我们证明了亚表面Mn原子的扫描隧道显微镜（STM）图像是由杂质态与本征表面态的杂化形成的。它们不能用体杂质波函数成像来解释。使用低温装置获得的高原子分辨率的图像进行比较先进的，无参数的紧束缚模拟占两个屈曲（110）表面和真空电子特性。
2008-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Influence of resonant tunneling on the imaging of atomic defects on InAs(110) surfaces by low-temperature scanning tunneling microscopy
我们用低温扫描隧道显微镜（STM）研究了重掺杂半导体杂质半导体InAs晶体的表面。晶体沿（110）面原位裂开。除了原子级平坦的区域，我们还观察到两种主要类型的原子级缺陷，可以确定为S掺杂剂原子和作为空位，分别。的STM图像的杂质的强偏压依赖性可以解释在共振隧穿通过本地化的状态是存在于附近的杂质。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of sodium-chloride overlayers on the stepped Cu(311) surface: Experimental and theoretical study
利用扫描隧道显微镜（STM）、光谱学和密度泛函计算研究了台阶Cu（311）表面上NaCl覆盖层的物理性质. STM图像和微分电导谱的模拟是基于Tersoff-Hamann近似的隧道与修正的隧道势垒在较大的电压和计算的Kohn-Sham状态。在STM图像中观察到的特征可以直接与计算的电子和几何性质的覆盖层。所测得的表观势垒高度的单，双，和三层的NaCl和相应的吸附引起的功函数的变化，从隧道电流的距离依赖性，以及再现和理解从计算结果。测量结果表明，在宽电压区的隧穿电导大幅减少，类似于带隙。然而，模拟的光谱表明，只有在正样品电压的开始可以被视为价带边缘，而在负电压的开始是由从尖端上的隧穿势垒的电场的剧烈影响所引起的。
2004-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Melting of unidirectional charge density waves across twin domain boundaries in GdTe$_{3}$
该研究针对飞秒级瞬态量子态难以原子精度探测的问题，采用STM结合空间锁相技术，观测GdTe₃中跨孪晶畴界的单向CDW静态熔化过程，发现CDW各向异性与能隙的关联，为拓扑缺陷和瞬态量子态研究提供新视角。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scanning Tunneling Microscopy in TTF-TCNQ :direct proof of phase and amplitude modulated charge density waves
在超高真空（UHV）条件下，用低温扫描隧道显微镜（STM）研究了TTF-TCNQ单晶解理表面的电荷密度波（CDW）。所有的CDW相变TTF-TCNQ已被确定。沿着a方向的调制波矢量的测量提供了在CDW的横波矢量是温度依赖性的温度状态中存在包括单平面波调制结构的域的第一个证据，正如20多年前的理论所暗示的那样。
2002-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fe Nanoclusters on the Ge(001) Surface Studied by Scanning Tunneling Microscopy, Density Functional Theory Calculations and X-Ray Magnetic Circular Dichroism
利用低温扫描隧道显微镜（STM）和密度泛函理论（DFT）计算研究了Fe纳米团簇在Ge（001）表面的生长. STM结果表明，Fe在Ge（001）表面成核，形成尺寸均匀的有序纳米团簇。根据制备条件，观察到两种类型的纳米团簇，其在纳米团簇内具有四个或十六个Fe原子。DFT计算证实了这一结果。在420 K下退火的纳米团簇导致形成纳米排结构，由于在这样的温度下的团簇迁移率。通过X射线磁性圆二色性测量，在Ge（001）表面形成的Fe纳米团簇和纳米线结构显示出超顺磁性行为。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Local and Reversible Change of the Reconstruction on Ge(001) Surface between c(4x2) and p(2x2) by Scanning Tunneling Microscopy
在80 K下，通过控制扫描隧道显微镜（STM）的偏压，Ge（001）表面的重构在c（4x 2）和p（2x2）之间局部可逆地变化。当样品偏置电压V_b =<-0.7V时，它是c（4 × 2）。当V_b =< 0.6V时，这种结构仍能保持。当V_b大于0.8V时，结构变为p（2x2）。在V_b >=-0.6V的条件下，这种结构得以保持。观察到的局部变化的重建与滞后归因于非弹性散射过程中的电场下STM-尖的电子隧穿。
2003-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy simulations of poly(3-dodecylthiophene) chains adsorbed on highly oriented pyrolytic graphite
我们报告了一个新的计划，执行有效的模拟扫描隧道显微镜（STM）的分子弱键合到表面。计算是基于紧束缚（TB）技术，包括分子的自洽性，以预测STM成像和光谱。为了减轻缺乏自我一致性的隧道电流计算，我们进行了第一性原理密度泛函计算，以提取系统的几何和电子性质。通过这种方式，我们可以在TB方案中包括吸附时结构弛豫对分子电子结构的影响。这种方法适用于研究区域规则的聚（3-十二烷基噻吩）（P3 DDT）聚合物链吸附在高取向热解石墨（HOPG）。讨论了光谱计算结果，并与最近获得的实验数据进行了比较。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Coupled study by TEM/EELS and STM/STS of electronic properties of C- and CNx-nanotubes
碳纳米管由于其迷人的物理性质而成为相当多研究工作的焦点。它们为一维材料和分子电子学的研究提供了一个很好的模型系统。纳米管的手性可以导致非常不同的电子行为，无论是金属还是半导体。它们的电子光谱由一系列范霍夫奇点组成，这些奇点定义了半导体管和相应能量下的分子轨道的带隙。一个有前途的方法来调整纳米管的电子性能，为未来的应用是使用杂原子掺杂。在这里，我们报告的实验研究的多体相互作用的作用，在直接空间的纳米管的分子轨道的可视化和氮掺杂的纳米管的性质，使用扫描隧道显微镜和透射电子显微镜以及电子能量损失谱。
2011-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Visualization of electronic topology in ZrSiSe by scanning tunneling microscopy
ZrSiX（X = O，S，Se，Te）族化合物作为一种新兴的拓扑结构半金属，由于其在自旋电子学中的应用前景，在凝聚态物理中引起了广泛的关注。在这里，我们应用扫描隧道显微镜（STM）研究的结构对称性和电子拓扑结构的ZrSiSe。滑移镜对称性验证通过量化的晶格结构的ZrSe双层的基础上偏置选择性形貌。用准粒子干涉分析方法确定了ZrSiSe的能带结构。节线是实验确定的$\sim$ 250毫电子伏以上的费米能级。一个额外的表面态狄拉克点在$\sim$ 400毫电子伏以下的费米能级也被确定。我们的STM测量提供了一个直接的实验证据，在家庭的ZrSiX线状态。
2018-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Atomic defects of the hydrogen-terminated Silicon(100)-2x1 surface imaged with STM and nc-AFM
氢封端的硅（100）-2x1表面（H-Si（100）-2x1）为原子级器件的开发提供了一个有前途的平台，最近的工作表明它们是通过表面氢原子的精确解吸而产生的。虽然使用原位方法常规地产生具有相对大面积的氢封端的2x 1表面的样品，但是也不可避免地形成表面缺陷，从而减少了可用于图案化的面积。在这里，我们提出了一个目录的几个常见的缺陷的H-Si（100）-2x1表面。通过使用扫描隧道显微镜（STM）和非接触式原子力显微镜（nc-AFM）的组合，我们能够提取有用的信息，这些缺陷的原子和电子结构。这允许确认几种常见缺陷的文献分配，以及先前未报告和未分配缺陷的拟议分类。通过更好地了解这些缺陷的结构和起源，我们迈出了第一步，最终实现更一致和可靠的原子级器件制造。
2020-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Graphene on Rh(111): STM and AFM studies
通过结合密度泛函理论计算、扫描隧道显微镜和原子力显微镜（STM和AFM）研究了石墨烯/Rh（111）莫尔晶格的电子和晶体结构。而在STM中观察到的山和谷之间的主要对比度不依赖于所施加的偏置电压的符号，原子分辨AFM图像的对比度强烈依赖于振荡AFM针尖的频率偏移。所得到的结果表明，应用原子力显微镜/光谱的探测在表面的化学对比度的前景。
2012-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge density wave with suppressed long-range structural modulation in canted antiferromagnetic kagome FeGe
本文利用单晶X射线衍射、STM和REXS研究了 kagome FeGe 中 CDW 跨越倾斜反铁磁相的演化，发现了一种因 CDW 与磁性竞争导致结构调制受抑制的新型长程 CDW 序，并证实了 Ge 二聚化及 CDW 畴的动态转变。
2025-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy Dependent Contrast in Atomic-Scale Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy ofMn3N2(010): Experiment and First-Principles Theory
自旋极化扫描隧道显微镜的技术，研究其用于确定表面磁结构的细节下降到原子尺度。作为模型样品，研究了Mn 3 N2（010）表面的反铁磁行为。结果表明，在费米能级附近，原子尺度图像中的磁衬度是偏置电压的强函数。还证明了磁衬度的反转。将实验得到的SP-STM图像和高度轮廓与基于自旋极化密度泛函理论的模拟SP-STM图像和高度轮廓进行了比较。不同的尖端模型在再现非磁性和磁性STM数据的成功进行了探索。
2005-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Atomic resolution imaging at 2.5 GHz using near-field microwave microscopy
原子分辨率成像演示使用混合扫描隧道/近场微波显微镜（微波STM）。显微镜的微波通道对应于同轴微波谐振器的谐振频率和品质因数，该谐振器内置于STM扫描头中并耦合到探针尖端。我们发现，当针尖样品的距离是在隧道制度，我们获得原子分辨率的图像使用微波STM的微波通道。我们将微波通道中的原子对比度归因于通过尖端-样品隧道结的GHz频率电流。给出了HOPG和Au（111）表面的图象。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural Examination of Au/Ge(001) by Surface X-Ray Diffraction and Scanning Tunneling Microscopy
利用表面X射线衍射（SXRD）和扫描隧道显微镜（STM）的自相关函数研究了Au/Ge（001）的一维重构。在SXRD-Patterson图中发现的原子间距离由STM的结果证实。最近确定的金覆盖率为单层金的3/4，加上SXRD导致在c（8x 2）晶胞内Au的三个非等效位置。结合来自STM形貌和线轮廓的结构信息，确定了两个构建块：顶部线架构内的Au-Ge异质二聚体和沟槽内的Au同质二聚体。采用密度泛函理论和基于模型的Patterson图，通过替换重建Ge（001）表面的锗原子，讨论了两种组分的结合。
2012-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Design and fabrication of guiding patterns for topography-based searching of 2D devices for scanning tunneling microscopy measurements
Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本文提出了一种基于地形搜索的引导图案设计与制备方法，实现了无需光学视窗或电容感应的STM中二维设备可靠定位。
2026-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Externally-triggerable optical pump-probe scanning tunneling microscopy with a time resolution of tens-picosecond
纳米结构的光致载流子动力学在开发先进材料的新功能方面起着至关重要的作用。光学泵浦-探测扫描隧道显微镜（OPP-STM）代表了具有纳米级空间分辨率的这种载流子动力学的真实空间成像的独特能力。然而，将超快脉冲激光器的先进技术与STM相结合以实现稳定的时间分辨测量仍然具有挑战性。最近的OPP-STM系统，其激光脉冲定时由外部触发器电控制，大大简化了这种组合，但由于纳秒时间分辨率限制了其应用。在这里，我们报告了一个外部可重复的OPP-STM系统的时间分辨率在十皮秒范围内。我们还实现了稳定的激光照射的尖端样品交界处放置一个位置可移动的非球面透镜驱动的压电致动器直接在STM平台上，并通过采用光束稳定系统。我们展示了GaAs（110）表面的OPP-STM测量，观察到载流子动力学与$\sim170$ ps的衰减时间，并揭示了本地载流子动力学的功能，包括一个台阶边缘和纳米级缺陷。稳定的OPP-STM测量与几十皮秒分辨率的电控制的激光脉冲突出了该系统的潜在能力，用于研究纳米级载体动力学的广泛的功能材料。
2023-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimensional cross-over of the charge density wave order parameter in thin exfoliated 1T-VSe$_2$
从层状化合物的大块基质中分离出一到几个单胞薄层的能力为设计新的电子相开辟了迷人的前景。然而，一个全面的研究的厚度依赖性和潜在的外部效应是至关重要的利用这样的原子箔的电子特性。一个突出的例子是电荷密度波（CDW）在层状二硫族化物的转变温度，其厚度依赖性仍然不清楚的上限。在这里，我们提出了一个详细的研究的厚度和温度依赖性的CDW在VSe $_2$的扫描隧道显微镜（STM）。我们表明，映射的真实空间CDW周期性在很宽的厚度范围内独特的STM提供了重要的见解。我们介绍了一个强大的本地序参量和转变温度的基础上的实际空间电荷调制幅度的推导。这两个数量表现出显着的非单调的厚度依赖性，我们解释在FS拓扑结构中的3D到2D的维度交叉。这一发现强调了厚度作为电子基态的真正调谐参数，并调和了独立输运研究中确定的看似矛盾的厚度依赖性。
2017-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal dynamics of charge density wave pinning in ZrTe3
杂质钉扎长期以来一直被认为对无公度电荷密度波（CDW）的动力学有深远的影响，否则CDW将在没有阻力的情况下滑过晶格。在这里，我们可视化的杂质钉扎演变的CDW在ZrTe3使用变温扫描隧道显微镜（STM）。在低温下，我们观察到一个准一维无公度CDW调制适度相关的杂质的位置，表明一个弱的杂质钉扎。随着样品温度的升高，CDW调制逐渐减弱和扭曲，而与杂质的相关性变得更强。在CDW转变温度以上，短程调制持续存在，几乎所有的相位都被杂质钉扎。从弱到强的杂质钉扎通过CDW转变的演变可以理解为失去相刚性的结果。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-polarized scanning tunneling microscopy characteristics of skyrmionic spin structures exhibiting various topologies
拓扑磁性物体的正确识别是实验中的一个重要问题。利用自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）计算方法，研究了（Pt $_{1-x}$ Ir $_{x}$）Fe/Pd（111）双金属磁性薄膜中具有不同拓扑电荷（$Q=-3,-2,-1,0,+1,+2$）的亚稳Skyrmionic自旋结构.我们发现，一个平面外磁化尖端已经导致在不同的skyrmionic结构对应于它们的对称性在区别SP-STM对比。我们的工作还建立了一个了解的平面内SP-STM对比度和skyrmionic拓扑结构之间的关系，通过调查的平面内的角度之间的变化的自旋沿周边的结构，其特征在于局部涡度或线密度的缠绕数。对于自旋结构表现出一个统一的符号的局部涡度在整个skyrmionic区域，我们证明，（i）$|Q|$可以确定从一个单一的SP-STM图像所采取的任何面内磁化尖端，和（ii）面内尖端磁化旋转提供的符号$Q$独立的有效自旋极化在隧道结中的符号。我们还讨论了局部涡度改变符号的情况。最后，通过增加铱含量的PtIr覆盖层，我们发现一个出现次级外环面内SP-STM的对比度，这是有吸引力的skyrmions或antiskyrmions的指示。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
