Two-dimensional multiferroic NbPc COF with strong magnetoelectric coupling and room-temperature ferroelectricity
本研究通过密度泛函理论和蒙特卡洛模拟预测NbPc COF单层为I型多铁性材料，具有室温以上铁电转变和源于磁电同源的强磁电耦合，为有机纳米多铁器件设计提供新途径。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ptychographic nanoscale imaging of the magnetoelectric coupling in freestanding BiFeO$_3$
本文利用软X射线叠层衍射成像技术对80 nm自由站立BiFeO$_3$薄膜进行纳米尺度成像，同时分辨铁电畴和64 nm周期反铁磁自旋回旋结构，直接可视化其强磁电耦合及畴结构。
2024-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic nanoscale bit arrays of magnetoelectric Cr$_2$O$_3$ thin films
本研究制备了100纳米厚磁电Cr$_2$O$_3$薄膜的圆形纳米比特阵列，发现随尺寸减小畴结构从多畴态变为单畴态，并通过自旋晶格模拟揭示其由冷却时的能量耗散主导，为单畴AFM存储器件的制备提供了途径。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric Coupling in Nickel-Cobalt Ferrite and Lanthanum Ferrite Heterostructure Composites: Experimental Evidence and Simulation-Driven Insights
Guru Ghasidas Vishwavidyalaya (CU)（古鲁·加西达斯大学）
研究通过实验和模拟探讨镍钴铁氧体与稀土铁氧体异质结构复合材料的磁电耦合特性，揭示其在多功能器件中的应用潜力。
2026-04-02 cond-mat.mtrl-sci
ZnO/LSMO Nanocomposites for Energy Harvesting
掺锶锰氧化镧（LSMO）与氧化锌（ZnO）复合材料由于其磁性和压电特性而成为能量收集的候选材料。它们可用于从杂散源获取能量，例如电网发电站内Transformers和压缩机的振动和电磁噪声，为小型诊断传感器提供动力。LSMO/ZnO纳米复合材料通过以下方式制备：（i）研磨两种本体粉末，和（ii）导致核-壳结构的湿化学过程。的电，压电和磁电性能表现出强烈的依赖性的制造方法。在LSMO表面的颗粒核上生长ZnO纳米柱似乎改善了压电性能。此外，可以容易地修改化学浴沉积工艺以掺入掺杂剂来进一步增强这些性质。
2017-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strong and tunable magnetoelectric coupling in 2D trilayer heterostructures
理论预测二维双层和三层异质结构可通过极化-极化相互作用实现强磁电耦合与 skyrmions 的电场控制，为 spintronics 设计提供新视角。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric torque in polar magnetic bilayers
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院量子材料与器件教育部重点实验室）
本文提出通过纯电场实现极性磁性双层中磁化方向快速切换的铁电扭矩机制，为自旋电子器件提供了一种新的高效切换方法。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale variation of the Rashba energy in BiTeI
本文利用扫描隧道显微镜研究BiTeI表面单原子缺陷周围的Rashba能量纳米尺度变化，并将其与局域电场关联，揭示了原子缺陷对Rashba效应的局域影响及其对纳米自旋电子器件的意义。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale ferroelectric manipulation of magnetic flux quanta
利用大极化铁电体（BiFeO 3）和高温超导体（YBa 2 Cu 3 O 7-δ）的异质结构，我们证明了铁电场效应对超导凝聚体的纳米尺度调制。通过这种机制，可以在超导体中创建模仿铁电畴结构的正常区域的纳米级图案。这产生了磁通量量子的能量景观，并进而将局部铁电极化耦合到局部磁感应。我们表明，这种形式的磁电耦合，连同可逆设计的铁电畴结构的可能性，允许静电操纵的磁通量量子。
2011-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric phase control at domain-wall-like epitaxial oxide multilayers
本研究在外延BaTiO₃/BiFeO₃异质结构中构建带电HH/TT人工畴壁，并通过插入超薄LSMO层实现极化构型对电导率与磁化的磁电调控。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic fingerprint of interfacial coupling between CoFe and nanoscale ferroelectric domain walls
铁磁体/多铁性系统中的磁电耦合通常表现为交换偏置效应，其可能具有来自多个源的组合贡献，例如畴壁、化学缺陷或应变。在这项研究中，我们磁性“指纹”的耦合行为的CoFe外延BiFeO 3（BFO）薄膜上生长的磁力计和一阶反转曲线（FORC）。通过FORC分布，阐明了71°、109°和带电铁电畴壁对交换偏置的贡献。在71° DW的BFO上生长的CoFe样品仅表现出矫顽磁力的增强，但交换偏置很小。在具有109° DW和镶嵌DW的BFO上生长的样品表现出大得多的交换偏置，其中主要增强归因于109°和带电DW。基于Malozemoff随机场模型，提出了一个各向异性模型来解释交换偏置增强。这一工作揭示了CoFe/BFO异质界面的交换偏置效应与铁电DW之间的关系，为多铁性器件的分析和设计提供了一条途径。
2016-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasma engineering of microstructured piezo and triboelectric hybrid nanogenerators for wide bandwidth vibration energy harvesting
我们在此介绍先进的应用低压等离子体程序的压电和摩擦电模式I混合纳米发电机的发展。因此，等离子体辅助沉积和功能化方法作为关键的使能技术的纳米级设计的ZnO多晶壳，形成导电金属核芯@壳纳米线，和无溶剂表面改性的聚合物涂层和基质。我们展示了PDMS的全氟链接枝如何提供一种可靠的方法来增加疏水性和表面电荷，同时保持PDMS的机械性能。通过这种方式，我们生产出高效的Ag/ZnO回旋压电纳米发电机，其支撑在柔性衬底上并嵌入与接触分离摩擦电架构兼容的PDMS中。像晶体纹理，ZnO的厚度，纳米线的纵横比，和PDMS的表面化学改性的因素进行了探讨，以优化的纳米发电机的功率输出，旨在从低频振动收获。只需手动充电，这种混合装置就可以给一个微型电容器充电，从而打开一排彩色LED。值得注意的是，这种简单的三层架构允许在宽带宽内收集振动能量，因此，我们展示了1 Hz至50 Hz之间频率的性能特征，并展示了系统在高达约100 Hz的频率下的成功激活。800 Hz
2021-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Polycrystalline ferroelectric croconic acid for multisource environmental energy harvesting
Materials Science Institute of Seville (CSIC- US)（塞维利亚材料科学研究所）
研究通过真空升华在柔性基板上制备多晶环烷酸薄膜并原位封装，集成到多层器件中，该材料虽为多晶却展现热电性，所提制造路线结合沉积与封装，简化器件制造，有望用于多源能量收集系统。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
OpenBTE: a Solver for ab-initio Phonon Transport in Multidimensional Structures
在纳米尺度上控制热流对于包括热能收集和热管理在内的若干应用是关键的。然而，工程纳米结构是具有挑战性的，因为声子边界的相互作用，而不是考虑傅立叶定律，必须考虑。非扩散模型，如玻尔兹曼输运方程（BTE），已被成功地用于捕捉复杂结构中的尺寸效应;然而，它们的广泛应用受到该领域开源求解器有限的阻碍。我们填补了这一空白，引入OpenBTE，一个有效的求解器的稳态声子BTE在多维结构。该工具与第一性原理计算接口，因此无需拟合参数即可解锁热相关属性的计算。作为一个例子，我们采用OpenBTE计算的温度和通量的地图，以及模式分辨，有效的热导率的硅膜具有无限和有限的厚度。通过解锁快速的纳米级热传输模拟，OpenBTE可能有助于加速热能应用的纳米材料设计。
2021-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Multiferroics of TiO2/PbTiO3 Heterostructure Driven by Ferroelectric Polarization Discontinuity
当两种不同的氧化物材料结合在一起形成界面时，就会出现新的现象。例如，在LaAlO_3/SrTiO_3界面处，形成二维导电态以避免极性不连续，并且在该界面处发现磁性。在这项工作中，我们提出了一种新型的界面之间的两个非极性和非极性的氧化物，可以主机的导电状态与磁性，它是铁电极化不连续性，而不是极性不连续性，导致电荷转移，形成界面导电或磁性状态。作为一个具体的例子，我们用第一性原理计算研究了铁电钙钛矿氧化物PbTiO 3和非铁电极化氧化物TiO 2构成的异质结构。我们发现，电荷转移到界面层形成的界面导电状态与铁磁有序，可以持续到室温。特别是体铁电极化与界面铁磁性之间的强耦合代表了一种新型的磁电效应，为探索有趣的界面多铁性提供了理想的平台。这里的发现不仅对基础科学很重要，而且对纳米电子学和自旋电子学的有前途的应用也很重要。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci
A Comprehensive Review of Heat Transfer in Thermoelectric Materials and Devices
固态热电器件目前用于从热电偶传感器到卫星发电机，再到便携式空调和冰箱的各种应用。随着全世界对能源消耗和减少二氧化碳的需求不断增加，热电能转换作为废热收集以及可再生能源发电的潜在候选者受到了越来越多的关注。有效的热电能量转换关键取决于热电材料和器件的性能。在这篇综述中，我们讨论了热电材料和器件中的热传递，特别是声子工程，以降低热电材料的晶格热导率，这需要对纳米级热传导物理有基本的了解。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A perspective on inelastic light scattering spectroscopy for probing transport of collective acoustic excitations
Seoul National University（首尔大学）
本文探讨了布里渊光散射和脉冲受激布里渊散射在探测低维材料中集体声学激发传输中的应用及挑战。
2025-11-09 cond-mat.mtrl-sci
High emissivity, thermally robust emitters for high power density thermophotovoltaics
本研究利用飞秒激光将多种材料转化为高发射率（>0.96）的近黑体表面，在1000°C以上稳定运行100小时，用于热光伏发射器时功率输出提升至4.10 W cm-2，效率超30%，提供可扩展的发射率增强方案。
2025-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya interaction torques and domain wall dynamics in van der Waals heterostructures
该研究结合密度泛函理论与原子自旋模拟，揭示 CrI$_3$-In$_2$Se$_3$ 范德华异质结构中界面 DMI 可由铁电翻转产生转矩，实现无电流低能耗畴壁运动并提高 Walker 场。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Efficient Anharmonic Lattice Dynamics Calculations of Thermal Transport in Crystalline and Disordered Solids
了解半导体和绝缘体中的热传输具有根本的重要性，因为它对电子和可再生能源的收集和转换具有技术影响。非谐晶格动力学为描述纳米尺度下的热输运提供了一个强有力的框架。这种方法的优点之一是，它自然包括由于原子振动而产生的量子效应，这是计算纳米技术中广泛使用的半导体（如硅和碳）即使在室温下的热性能所必需的。虽然从微观角度来看，非晶和晶体半导体之间的热传输图像有很大的不同，但已经设计了一种统一的方法来模拟晶体和玻璃。在这里，我们介绍了一个统一的工作流程，它实现了玻尔兹曼输运方程（BTE）和准谐波Green-Kubo（QHGK）方法。我们讨论了如何优化理论，利用现代并行架构，以及它是如何实现的$κALDo$：一个多功能和可扩展的开源软件来计算声子输运固体。这种方法适用于晶体和部分无序的硅基系统，包括体硅和笼形物，并在硅锗合金笼形物大大降低了热导率。
2020-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
