Magnetic Field Tunable Capacitive Dielectric:Ionic-liquid Sandwich Composites
研究了外加磁场和电场对GaFeO 3-离子液体-GaFeO 3复合材料电容的可调性。在957 kHz、电压4V、磁场0.02T的条件下，电容可调谐度可达1.6倍。我们发现，电容增强是由于介电层和离子液体层之间的极化耦合。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Tunability of Robust Exciton-Trion Polaritons in Atomically Thin WS2 Monolayers
本文通过测量和模拟不同介电屏蔽下 WS2 单层的共振反射光谱，证明鲁棒 ETP 可借由介电环境调控其振子强度与退相干，为量子多体新相研究提供途径。
2025-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Polar nano-clusters in nominally paraelectric ceramics demonstrating high microwave tunability for wireless communication
在微波频率下具有高可调谐性的介质材料是微波通信系统设计中的关键部件。致密的Ba0.6Sr0.4TiO3（BST）陶瓷，具有不同的晶粒尺寸，制备，以优化介电可调谐性通过极性纳米团簇效应。介电常数和损耗测量进行了高，低频率，并支持从X-射线粉末衍射，扫描和透射电子显微镜，拉曼光谱和piezoresponse力显微镜的结果。极性纳米团簇的浓度，其尺寸被认为是在20至50 nm的范围内，和介电可调谐性随着晶粒尺寸的增加而增加。提出了一种测量体硅微波调谐度的新方法。在平均晶粒尺寸为10 μ m的陶瓷中实现了32%的最高可调谐性。BST陶瓷的可调谐性与施加的直流电场是证明在一个原型的小型谐振天线。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant negative electrostriction and dielectric tunability in a van der Waals layered ferroelectric
对铁电范德华晶体的兴趣来自于由于这些材料的降低的表面能和允许剥离的层状结构而实现铁电系统的潜力。在这里，我们定量地揭示了范德华层状铜铟硫代磷酸盐（CIPS）的巨负电致伸缩，其表现出高达-3.2 m4/C2的Q33和高达-85 pm/V的d33。CIPS的机电响应在幅度上与已建立的钙钛矿铁电体相当，尽管其具有小得多的自发响应。极化只有几个uC/cm 2。在顺电状态下，由于低的转变温度，CIPS表现出大的介电可调谐性，类似于广泛使用的钛酸锶钡，因此具有巨大的和连续可调谐的机电响应。顺电状态下的电致伸缩和可调响应的持久性表明，即使是很少的层膜或纳米颗粒也会维持显著的机电功能，抵消了纳米级极限下铁电性能的不可避免的抑制。这些研究结果可能会扩展到其他铁电过渡金属硫代磷酸盐和（准）二维材料，并可能促进对新的电致伸缩功能器件的机电响应的追求。
2019-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Plasmon tunability in metallodielectric metamaterials
通过严格求解麦克斯韦方程组，计算了由周期性排列的球形金属纳米颗粒组成的超材料的介电特性。有效的介电函数通过比较限制这些材料的平面表面的反射率与等效均匀介质的菲涅耳公式，显示由于粒子间相互作用的单个粒子模式的混合和分裂。简单的立方和面心立方晶体的铝球在真空中，银球在真空中，和银球在硅矩阵的详细结果。示出的金属f的填充分数，以确定这些超材料的等离子体激元模式的位置。观察到显着的偏差相对于麦克斯韦-加内特有效介质理论为大f，和多个等离子体激元预测存在相反的麦克斯韦-加内特理论。
2007-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Gate Bias Stress in Pentacene Field-Effect-Transistors: Charge Trapping in the Dielectric or Semiconductor
栅极偏置应力不稳定性在有机场效应晶体管（OFFET）中是一个主要的概念和器件问题。这种效应通过传输特性的不期望的偏移来表现，并且与长期电荷捕获相关联。我们研究的作用，电介质和半导体分别通过生产OFFERS与相同的半导体（并五苯）结合不同的氧化硅（SiO $_2$和Cytop）。我们表明，这是可能的，制造的器件是免疫的栅极偏置应力。对于其他材料组合，电荷捕获仅发生在半导体中，或发生在电介质中。
2011-08-04 cond-mat.mtrl-sci
A Critical Insight into Pretransitional Behavior and Dielectric Tunability of Relaxor Ceramics
本文探讨了弛豫陶瓷独特性质与临界及玻璃转变物理的联系，提出预转变涨落与局部电场导致伪旋节线行为，重新定义Burns温度和PNRs，并结合200K范围的介电实验与弛豫分析，揭示了指数标度偏好与Griffith相行为。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Effect of uniaxial stress on low-frequency dispersion of dielectric constant in high-resistivity GaSe crystals
本文研究了夹在两块绝缘平行平板之间的高阻GaSe层状晶体的低频介电谱。测量已在不同的单轴向应力高达$2.4\times10^5$ Pa施加沿c轴垂直于晶体层的平面。结果表明，具有绝缘板的高阻GaSe层状晶体的介电谱服从普适的幂律${\sim}ω^{n-1}$，其中$ω$是角频率，而$n\approx 0.8$是早期在具有铟焊接接触的高阻GaSe晶体上观察到的。在具有不同类型的接触（绝缘和欧姆）的晶体上的相同类型的光谱证实了由跳跃的载流子引起的所观察到的极化的体特征。结果表明，频率依赖的介电常数线性增加的单轴应力表征的系数$Δε/(εΔ{p})=8{\times}10^{-7}$帕$^{-1}$。观察到功率$1-n$随应力的轻微增加，这导致更强的介电色散。高电阻率GaSe晶体中低频介电常数的强应力依赖性可以被称为基本偶极子的形成的存在，其旋转对应于局部载流子的跳跃。
2011-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical tunability of an ultra-narrow spectral feature with uniaxial stress
稀土掺杂晶体具有从频率计量到量子信息处理的许多应用。为了充分受益于其特殊的相干特性，需要考虑机械应变对掺杂剂的能级的影响-无论是源还是扰动。我们证明，通过施加单轴应力的稀土掺杂晶体含有光谱孔，我们可以通过一个受控的量，是大于孔的宽度移动孔。我们推导出的灵敏度$\rm Eu^{3+}$离子在$\rm Y_2SiO_5$矩阵作为一个功能的晶体网站和晶轴沿施加应力。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Organic small molecule field-effect transistors with Cytop(TM) gate dielectric: eliminating gate bias stress effects
我们报告的有机场效应晶体管与前所未有的电阻对栅极偏置应力。单晶和薄膜晶体管采用有机栅极电介质CytopTM。该含氟聚合物具有高度防水性，并显示出显著的电击穿强度。单晶晶体管始终具有非常高的电气质量：接近零起始，非常陡峭的亚阈值摆幅（平均值：1.3 nF V/（dec cm 2））和可忽略的电流滞后。此外，扩展的栅极偏置应力仅导致传输特性的边际变化。与氢化非晶硅相比，有机半导体的稳定性似乎没有概念上的限制。
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric, ferroelectric and tuning properties of Pb-free ferroelectric Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO3
采用固相反应法成功制备了一系列无铅铁电材料Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO 3（BSTS-x）（0 < x < 0.15）。系统研究了Sn掺杂对BSTS-x陶瓷的晶体结构、显微结构、介电性能、铁电性能和调谐性能的影响。室温（RT）X射线衍射（XRD）分析表明，所有合成的BSTS-x陶瓷均结晶成单一的钙钛矿结构。结果表明，当x < 0.02时，合金中存在四方相，当x <0.05时，合金中的四方相转变为正交相和四方相共存。x = 0.10的组合物在室温下显示出四方相、斜方相和菱形相的混合物，而对于x = 0.15观察到单一的立方相。通过XRD确定的晶相通过拉曼光谱证实。在室温下，当x = 0.10时，BSTS-x陶瓷的介电常数增加，最大值为35000。通过极化电滞回线和可调谐性测量研究了BSTS-x陶瓷的铁电行为。对于x = 0.10，在RT和1.40 kV/cm的低DC施加电场下实现了63%的高可调谐性。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric properties of PLZT-x/65/35 (2 \leqslant x \leqslant 13) under mechanical stress, electric field and temperature loading
我们研究了平行于交流电场施加的单轴压力（0-1000 bar）对PLZT-x/65/35（2 \leqslant x \leqslant 13）陶瓷介电性能的影响。结果表明，外加应力对这些性能有显著影响.单轴压力的施加导致介电常数（\varepsilon）的峰值强度、频率色散以及介电滞后的变化。峰值强度$\varepsilon$变得扩散/尖锐，并随着压力的增加而向更高/更低的温度移动。得出的结论是，施加单轴压力诱导类似的效果，在PZT系统中增加钛离子浓度。我们解释了我们的结果的基础上的域切换过程的作用下，机电联合加载。
2013-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Orientational Contribution to the Giant Electrostriction Effect and Dielectric Permittivity in Relaxors
建立了一个微观模型，考虑随机取向的极区粘在随机场或应力的方向上。在该模型中，外部场（应力）的应用导致与极化（应变）旋转相关的介电和声学响应。极化（应变）波动的贡献进行了研究。
2002-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric tunability of magnetic properties in orthorhombic ferromagnetic monolayer CrSBr
本文结合格林函数形式与第一性原理计算，系统研究了不同介电屏蔽下单层CrSBr的磁性，发现外部屏蔽可显著调控其磁各向异性与热力学性质，使其在易面与易轴铁磁态间转变，为研究衬底屏蔽对低维磁有序的影响提供了理想平台。
2023-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Dielectric relaxation and Charge trapping characteristics study in Germanium based MOS devices with HfO2 /Dy2O3 gate stacks
本文研究了生长在Ge衬底上的HfO 2/Dy 2 O3栅叠层的介电弛豫效应和电荷俘获特性。MOS器件在积累时经受恒定电压应力（CVS）条件，并在整个施加应力电压范围内显示出弛豫效应。施加电压的极性以及厚度依赖的弛豫效应进行了研究。电荷俘获在低应力场下可忽略不计，而在较高场（> 4 MV/cm）下变得显著。此外，我们给出的实验证据表明，在串联的介电弛豫效应的另一种机制-所谓的麦克斯韦-瓦格纳不稳定性-是存在的，并影响瞬态电流在应用过程中的CVS脉冲。这种不稳定性也被发现是场依赖性的，从而导致被困的电荷，这是负的，在低应力场，但在较高的领域改变为正。
2011-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen passivation mediated tunability of trion and excitons in MoS$_2$
使用宽光谱范围的原位椭圆偏振光谱仪与系统的超高真空退火和原位暴露于氧气，我们报告了复杂的介电功能的MoS $_2$隔离环境的影响，并揭示了未钝化和钝化的硫空位的关键作用。在退火时，介电函数中的A（$1.92$ eV）和B（$2.02$ eV）激子峰的光谱权重显著降低，伴随着宽能量范围内的光谱权重转移。有趣的是，原始光谱权重恢复后，受控的氧气暴露。这种可调谐的激子效应可能是由于钝化和重新出现的带隙状态在氧吸附和脱附过程中，分别由从头计算密度泛函理论计算结果表明。这项工作揭示并强调了吸附氧在MoS $_2$的光谱和多体相互作用中的重要作用。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign Reversal and Tunability of Exchange Bias in Nanoscale AuFe Alloy Film: A New Material for Spintronic Application
我们在这里报告的交换偏置的厚度约63 nm的AuFe共溅射膜的符号反转和可调谐性。沉积态薄膜在室温下无外触发场时表现出交换偏置效应，其大小随温度的降低而逐渐增大，直至5 K。当用100 MeV的Au ~（9+）离子以5 × 1013 ions/cm ~ 2的注量辐照时，磁滞回线在室温下完全从原点向正场侧移动，当温度降低到5 K时，磁滞回线的符号反转。磁光克尔效应（MOKE）表明，在沉积态薄膜和辐照态薄膜中均存在明显的单轴磁各向异性。根据薄膜中的应力感生磁各向异性解释了这一结果。
2018-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed Laser Deposition of LaAlO3-Ba0.5Sr0.5TiO3 Thin Films for Tunable Device Applications
采用脉冲激光沉积法（PLD）在Pt/Ti/SiO2/Si和（100）LaAlO 3衬底上制备了不同LAO含量的LaAlO 3-Ba0.5Sr0.5TiO3（LAO-BST）薄膜。利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对LAO-BST薄膜的相组成和微观结构进行了表征。LAO-BST薄膜为LAO和BST的固溶体，晶格常数随LAO含量的增加而减小。根据由1/6、2/6和3/6 LAO靶得到的薄膜的晶格常数估算的（LAO）x（BST）1-x的组成分别为0.143、0.278、0.476。BST中掺入LAO后，薄膜的晶粒尺寸减小。在低频（100 kHz）下测量了Pt/Ti/SiO2/Si衬底上LAO-BST薄膜的介电性能，在高频（~7.9 GHz）下测量了LaAlO 3衬底上LAO-BST薄膜的介电性能。在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上，由纯BST靶和LAO面积比分别为1/6、2/6和3/6的靶制备的薄膜的介电常数分别为772、514、395和282，介电损耗分别为0.096、0.023、0.024和0.025，介电调谐率分别为65%、53%、43%和14%。在最大外加电压为2.4 kV（~9.2 kV/cm）时，薄膜的介电常数分别为2436、2148、2018、1805，最大介电调谐率分别为11%、13%、10%和8%。
2003-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Microstructural and dielectric properties of Ba0.6Sr0.4Ti1-xZrxO3 based combinatorial thin film capacitors library
报道了用组合脉冲激光沉积（PLD）法在SrRuO 3/SrTiO 3薄膜上外延生长Ba0.6Sr0.4Ti 1-xZrxO 3（0/\leq 0.3）组分扩散薄膜库。X-射线衍射和能量色散X-射线光谱研究表明，组合PLD的膜相和组合物的准确控制。描述了一个复杂的演变的微观结构和形态与组合物的库，导致从外延应力之间的相互作用，增加的化学压力和减少的弹性能Zr掺杂。整个库的统计和温度相关的电容测量显示出意想不到的介电特性的变化。掺杂窗口增强介电常数和可调谐性的确定，并与微结构特性。
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Infrared dielectric properties of low-stress silicon oxide
氧化硅薄膜在光学薄膜和高性能电子线路中起着重要的作用。在远红外和中红外制度的介电函数的估计来自于所观察到的透射光谱为一个常用的低应力氧化硅配方。实验，建模和数值方法用于提取介电函数。
2016-03-15 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Broadband Dielectric Spectroscopy of Ruddlesden-Popper Sr$_{n+1}$Ti$_{n}$O$_{3n+1}$ ($n$ = 1, 2, 3) Thin Films
研究了Ruddlesden-Popper系列Sr（n+1）Ti（n）O（3 n +1）（n = 1，2，3）薄膜的相对介电常数随温度和直流电场的变化关系.使用叉指电容和共面波导提取从500 Hz到40 GHz的频率响应。在室温下，Sr（n+1）Ti（n）O（3 n +1）（n = 1，2，3）的面内相对折射率分别为42+/-3，54 +/-3，77 +/-2，与频率无关。在低温下，Sr（4）Ti（3）O（10）的介电常数增加，电场可调性增强。
2009-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Infrared dielectric properties of low-stress silicon nitride
氮化硅薄膜在传感器、滤波器和高性能电路中起着重要的作用。在远红外和中红外制度的介电函数的估计来自于所观察到的透射光谱为一个常用的低应力氮化硅配方。实验，建模和数值方法用于提取介电参数的精度约为4%。
2012-09-13 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ab Initio Calculation of stressed Cesium Iodide lattices and resulting Surface Plasmon Resonance Peak shifts
碱金属卤化物如碘化铯由于在其紫外-可见吸收光谱中出现表面等离子体共振吸收峰而作为具有潜在应用的检测器涂层材料而重新受到关注。表面等离子体共振峰的形成可追溯到碘化铯背景中色心的聚合形成铯金属团簇。本文基于立方碘化铯因色心在附近形成而受到应力并形成四重晶格结构的实验观察，用从头算方法研究了四重碘化铯的能带结构和介电常数。碘化铯的带隙和介电常数都随晶格常数的变化而系统地变化。虽然可以看出带隙强烈地依赖于晶格参数“c”，但发现沿“a”方向的介电常数的变化（${\rm 0.2~nm^{-1}}$）比沿“c”方向的介电常数的变化（${\rm -2.5~nm^{-1}}$）更强。计算的介电常数用作消光系数的GAN模型计算和表面等离子体共振峰位置（${\rm λ_{max}}$）的评价的输入参数。${\rm λ_{max}}$的红移随着介电常数的增加而被观察到，该介电常数随着作用在碘化铯的晶格上的应力而出现。
2017-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetodielectric metamaterial
具有可调介电常数的介电材料在无线通信、雷达技术中是非常需要的。然而，在微波频率范围内和更高的介电性能的可调谐性对于传统材料是一个巨大的挑战。在这里，我们展示了一个巨大的磁介电效应在GHz区域的超材料的基础上铁氧体晶胞。这种效应是由铁氧体单胞中的铁磁共振和米氏共振的耦合引起的。模拟和实验结果均表明，通过改变外加磁场可以调节超材料的有效介电常数，在11.284 GHz处获得了巨磁介电效应，[H '（H）-H'（0）]/H '（0）= 15000%.这种机制提供了一个有前途的手段，构建微波可调谐范围大，通过超材料的路线定制相当大的潜力。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci
The effect of the dielectric end groups on the positive bias stress stability of N2200 organic field effect transistors
共轭聚合物场效应晶体管中的偏置应力退化是这些无序材料中的一个基本问题，并且可以追溯到材料与环境物种的相互作用，1，2，3以及制造引起的缺陷。聚合物栅极电介质的端基和相关偶极诱导的无序对偏置应力稳定性的影响迄今为止还没有在高-在这项工作中，N2200晶体管的性能指标进行了检查，与不同的端基（Cytop-M和Cytop-S8）的双金属化。我们假设极性端基会导致偶极诱导的紊乱增加，以及更差的性能。1，9，10长-假设论文中使用的较低温度下的时间退火方案通过允许晶域在溶剂存在下重新组织而导致更好的结晶。11假设较高的结晶度可以缩小诱导能量载体的范围，并且从而降低迁移率的栅极依赖性。结果表明，电介质端基不影响N2200晶体管的偏置应力稳定性。然而，长退火时间导致偏置应力稳定性的显著改善，最稳定的器件具有仅弱依赖于或独立于栅极电压的迁移率。
2021-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Improvement of dielectric loss of doped Ba0.5Sr0.5TiO3 thin films for tunable microwave devices
采用脉冲激光沉积（PLD）技术在（100）LaAlO 3基片上制备了不同Al 2 O3含量的Al 2 O3-Ba0.5Sr0.5TiO3（Al 2 O3-BST）薄膜。Al_2O_3-BST薄膜是制备低介电损耗、高品质因数的微波可调谐铁电薄膜的理想体系。为了比较的目的，还制备了纯BST薄膜。用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对薄膜的结构和形貌进行了分析，结果表明，Al 2 O3-BST薄膜的表面粗糙度随着Al 2 O3含量的增加而增加。此外，XRD分析结果表明，随着Al_2O_3掺杂量的增加，Al_2O_3-BST薄膜的晶粒尺寸减小。用自制的双谐振腔法在~ 7.7GHz频率下测量了Al_2O_3-BST薄膜的介电特性。与纯BST薄膜相比，掺杂Al 2 O3的BST薄膜的介电常数、介电损耗和介电可调谐性显著降低。我们的研究结果表明，品质因数（K），用于比较不同的介电性能的薄膜，随着Al 2 O3含量的增加。因此，Al_2O_3-BST薄膜在可调谐微波器件中具有潜在的应用前景。
2003-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Strain-tunability of the multipolar Berry curvature in altermagnet MnTe
本研究通过单轴应力调控MnTe的反常霍尔效应，在0.14%临界应变下实现符号反转，证实了交错磁多极贝里曲率的存在及其可调性。
2025-09-25 cond-mat.mtrl-sci
High field properties of typical perovskite ferroelectrics by first-principles modeling
使用第一性原理计算，我们估计的影响，大的外加电场的结构，介电和铁电性能的典型铁电体。在大磁场下，结构参数发生显著变化，从而降低了不同结构相之间的应变。这种效应有利于铁电开关的极化旋转模型，其中电子极化在四方相、菱方相和斜方相的方向之间旋转。我们估计BaTiO 3和PbTiO 3的体铁电单畴在零温下的矫顽场E_c分别为~31 MV/m和~52 MV/m。BaTiO 3的介电常数和可调谐性在大电场下受影响最小，这使得这种材料在电子和储能领域的应用具有吸引力。
2016-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Electrode effects on electrical properties of polycrystalline (Ba0.6Sr0.4)(Zr0.3Ti0.7)O3 thin films
在镀有IrO 2和Pt的Si衬底上生长了（Ba 0.6Sr 0.4）（Zr 0.3Ti 0.7）O3薄膜。Pt电极上的膜在较低的频率下表现出较大的介电色散，另一方面IrO 2上的膜表现出几乎与频率无关的介电常数高达1 MHz。在1 MHz下，Pt和IrO 2上的可调谐性（损耗）分别为55%（0.159）和45%（0.07）。与Pt（345）上的膜相比，IrO 2（620）上的膜的FOM也高。与Pt（6.14x10-3 A/cm 2）涂覆的Si衬底相比，IrO 2（1.3 x 10-6 A/cm 2）上也获得了非常低的漏电流密度。
2010-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the role of threading dislocations on 4H-SiC MOSFET breakdown under high temperature reverse bias stress
研究了4 H-SiC MOSFET在高温反向偏置（HTRB）应力作用3个月后发生介质击穿的原因。对失效器械的局部检查表明，在击穿位置存在螺纹位错（TD）。先进的高空间分辨率扫描探针显微镜（SPM）技术突出了介电击穿的纳米级起源。特别是，SPM揭示了TD的导电性质和接近缺陷的少数载流子浓度的局部增加。数值模拟估计的空穴浓度比理想的4 H-SiC晶体大13个数量级。在器件的特定区域中的空穴注入解释了应力下栅极氧化层的失效。通过这种方式，TD在4 H-SiC MOSFET的介质击穿中的关键作用得到了明确的证明。
2020-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optimized methodology for the calculation of electrostriction from first-principles
本文提出了一种用密度泛函理论计算材料电致伸缩特性的新方法。该方法依赖于电介质中的二次机械响应（应力或应变）对施加的电刺激（电场或极化场）的电介质磁化率或刚度张量的应变或应力依赖性的等效性。与目前的有限场方法计算的电致伸缩相比，我们证明了我们提出的方法提供了显着的优势，效率，鲁棒性和易用性。这些优点使得对材料的电致伸缩性质的高通量理论研究变得容易处理。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Properties of Pb(Zr,Ti)O$_3$ ultrathin films under stress-free and open-circuit electrical boundary conditions
采用第一性原理方法模拟了（001）PbO封端的Pb（Zr $_{1-x}$ Ti $_{x}$）O $_3$薄膜在无应力和开路边界条件下的性质.它们的低温自发极化从未消失到最小厚度，并且<010><110>当在x=0.50附近改变Ti成分时，在面内和方向之间连续旋转。这种旋转显著地增强了压电性和介电性。此外，当从块体到薄膜时，一些相变的顺序改变。
2004-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Fine tuning the electro-mechanical response of dielectric elastomers
我们提出了一个协议，以准确地建模的电介质弹性体膜的机电行为，使用应力拉伸和电压拉伸测试的实验数据。我们展示了如何之间的关系电位移和电场可以建立在一个合理的方式从这些数据。我们的方法表明，理想的介电模型，规定在纯电本构方程的线性，是相当准确的，在低到中等值的电场，在这个范围内，材料的介电常数可以推导出应力拉伸和电压拉伸数据。在线性范围之外，需要更精细的耦合，可能包括电弹性能量的非加性分解。我们还强调，电压拉伸数据中的垂直渐近线的存在下，经常在实验中观察到的失败之前，不应该与应变硬化效应，而是与电击穿的快速发展。
2018-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
First principles study of strain/electronic interplay in ZnO; Stress and temperature dependence of the piezoelectric constants
我们提出了一个第一性原理研究的应力，温度和压电ZnO的电子性质之间的关系。我们的方法是密度泛函理论和密度泛函线性响应在局域密度近似下的平面波赝势实现。我们观察到显着的变化时，材料的压电和介电常数被扭曲。这种应力依赖性是O $2p$和Zn $3d$电子之间强的、键长依赖性的杂化的结果。我们的研究结果表明，可以通过控制ZnO的晶格常数，例如通过在适当的衬底上外延生长，来实现对特定器件应用的压电性能的微调。
2000-07-12 cond-mat.mtrl-sci
O-vacancy as the origin of negative bias illumination stress instability in amorphous In-Ga-Zn-O thin film transistors
我们发现，O空位（Vo）作为一个空穴陷阱，在非晶In-Ga-Zn-O薄膜晶体管的负偏压光照应力不稳定性中起作用。光激发的空穴由于小的势垒而向沟道/电介质界面漂移，并且可以被沟道中的Vo捕获。虽然Vo（+2）缺陷在室温下非常稳定，但它们的原始深态在退火时通过电子捕获恢复。在负栅偏压下，Vo（+2）可以在非晶相中扩散，包括界面附近的空穴积累。
2010-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low-voltage organic transistors and inverters with ultra-thin fluoropolymer gate dielectric
我们报告了在电压<1-2 V下操作的无陷阱和电稳定的有机场效应晶体管（OFFET）和逆变器的简单制造，这是通过有机半导体和超薄（<20 nm）和高度绝缘的单层含氟聚合物栅极电介质（Cytop）之间的几乎无陷阱的界面实现的。以PTCDI-C_（13）（N，N ′-ditridecylperylene-3，4，9，10-tetracarboxylicdiimide）为半导体的OFET具有以下特性：阈值电压很低（0.2V），起始电压为0 V，亚阈值电压摆幅很陡（0.1- 0.2V/decade），无迟滞现象，对栅压应力具有很好的稳定性。令人欣慰的是，这种小的OFET的工作电压可以实现与本研究中采用的相对简单的处理技术。
2009-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoelectric effect induced by intrinsic surface stress in ferroic nanorods
在唯象理论的框架下，提出了考虑铁性纳米棒中磁电效应的一般方法。本征表面应力，磁致伸缩和电致伸缩，以及压电和压磁效应包括在自由能。弯曲的纳米颗粒表面下的内在表面应力被证明在铁电和铁磁转变温度和内置的磁场和电场外观，这是成反比的纳米棒半径的移位中发挥重要作用。我们考虑的情况下，二次和线性磁电耦合系数。线性耦合系数与半径无关，而二次耦合系数包括与纳米棒半径成反比的项，因此随着半径的减小而强烈增加。在铁磁和铁电相变点附近由二次磁电耦合引起的预测巨相对介电可调性增加了2-50倍。当半径减小时，二次磁电耦合显著地改变了铁性纳米棒的相图。特别是二阶相变可能变为一阶相变，在零电场和磁场下出现以连续的序参量为特征的三相点态，在外场下出现三临界点。
2007-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Laser-Induced Spatially-Selective Tailoring of High-Index Dielectric Metasurfaces
具有米氏型电和磁谐振的光学谐振高折射率介电超颖表面通常通过平面技术来制造，这限制了所制造系统的可调谐性和可扩展性的自由度。因此，我们提出了一种基于超短（$\leq$ 10 ps）激光脉冲的互补后处理技术。该过程涉及热效应：结晶和重塑，而热量通过聚焦激光束的高精度定位来定位。此外，第一次利用介电超颖表面元件的谐振行为来设计特定的吸收分布，这导致空间选择性加热和定制的修改。这种技术具有降低基于非均匀超颖表面的光学元件的制造的复杂性的潜力。两个不同的情况下，一个大规模的元表面的空间像素化和高度修改的元表面元素，明确证明。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Breakdown of the static dielectric screening approximation of Coulomb interactions in atomically thin semiconductors
该研究通过电荷可调激子共振实验，发现高介电常数环境中激子蓝移超30 meV，表明静态介电屏蔽近似失效，动态屏蔽模型揭示自能由高频响应主导，为调控多体效应提供新途径。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunability and Losses of Mid-infrared Plasmonics in Heavily Doped Germanium Thin Films
重掺杂杂质半导体薄膜在中红外等离子体激元器件中的应用非常有前景，因为它们的介电函数的实部是负的并且在该波长范围内可宽调谐。在这项工作中，我们研究了严重的n型掺杂锗外延生长在不同的衬底上，在原位掺杂的$10^{17}$的$10^{19}$厘米$^{-3}$范围内，通过红外光谱，第一原理计算，泵浦探测光谱和直流传输测量，以确定等离子体边缘和载流子密度之间的关系，并量化中红外等离子体损耗。我们表明，未屏蔽的等离子体频率可以在400 - 4800厘米$^{-1}$范围内调谐，平均电子散射率，占主导地位的散射与光学声子和带电杂质，几乎线性增加的频率。我们还发现损耗和可调谐性对晶体缺陷密度、失活掺杂剂密度和温度（低至10 K）的依赖性很弱。在薄膜中的等离子体被光学激活的泵浦在近红外，我们发现弱，但显着的弛豫时间依赖于静态掺杂水平的薄膜。我们的研究结果表明，在几皮秒范围内的等离子体振子的衰减时间可以在硅衬底上生长的n型锗薄膜，从而允许在室温下的欠阻尼中红外等离子体振荡。
2016-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reversible Tuning of Superconductivity in Ion-Gated NbN Ultrathin Films by Self-Encapsulation with a High-$κ$ Dielectric Layer
离子门控是用于经由电场诱导的电荷掺杂来调整材料的物理性质的强大技术，但是倾向于在门控材料中引入超出纯静电的非本征无序和不期望的电化学改性。相反，可逆的、易失性的和静电调制在通过离子门控可获得的静电感应电荷密度实现的新型器件概念的可靠设计和操作中是关键的。在这里，我们展示了一个简单而有效的方法，实现可逆的和挥发性的表面敏感的氮化铌薄膜通过控制其表面的氧化门控。所得的氧化铌封装层表现出与未封装的离子晶体管的电容相当的电容，承受超过栅极电解质的电化学稳定窗口的栅极电压，并且使得封装膜的正常状态电阻率和超导转变温度两者的完全可逆的可调谐性成为可能。我们的方法应该是可转移到其他材料和设备的几何形状，更标准的封装技术是不容易适用。
2022-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The tuning of light-matter coupling and dichroism in graphene for enhanced absorption: Implications for graphene-based optical absorption devices
用精细结构常数表征的石墨烯带间光吸收普适值为2.3%，与材料参数无关。然而，对于若干基于石墨烯的光子应用，高度期望石墨烯中增强的光学吸收。在这项工作中，我们通过石墨烯中的费米能级、入射偏振光的入射角以及石墨烯嵌入的周围电介质的介电常数来量化石墨烯中的光吸收的可调谐性。吸附在石墨烯表面上的杂质的洛伦兹加宽的状态密度的谱函数的影响进行了分析评估内的平衡格林函数形式主义。最后，我们计算了左右圆偏振光在单轴光学应变石墨烯中的差分吸收。研究了扶手椅应变和锯齿应变的优先吸收或圆二色性。
2015-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal-induced stress of plasmonic magnetic nanocomposites
我们提出了理论计算来解释Ag@Fe3O4纳米花的光学和力学性质。利用有效介电近似下的Mie理论和实验吸收谱确定了纳米花的微观结构和光学峰的性质。采用连续介质力学方法研究了激光照射下，由于吸收光能引起的结构内外的热应变场。我们的研究结果提供了简单而全面的描述以前的实验的弹性行为。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
