Synthesis of nanocrystalline d-MoN by thermal annealing of amorphous thin films grown on (100) Si by reactive DC sputtering at room temperature
本文报道了用反应溅射法在（100）Si衬底上生长非晶薄膜，并在室温下晶化得到纳米晶δ-MoN。使用5毫托的沉积压力和Ar/（Ar+N2）=0.5的反应混合物生长具有化学组成MoN的膜。所生长的薄膜显示主要是非晶结构。在高于600 °C的温度下退火后获得纳米晶δ-MoN相。超导临界温度Tc取决于薄膜厚度。在700 °C下退火30分钟的厚膜（170 nm）显示Tc = 11.2 K（接近于体样品所报道的Tc：13 K），对于40 nm厚的δ-MoN膜，其逐渐被抑制到7.2 K。我们的研究结果提供了一个简单的方法来合成超导氮化物薄膜在硅晶片上的Tc以上的传统超导体，如Nb。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Ferromagnetic Semiconductor Rutile Ti1-xCoxO2-δEpitaxial Thin Films Grown by Sputtering Method
采用直流溅射法在蓝宝石衬底上生长了室温铁磁半导体金红石型Ti 1-xCoxO 2-δ（101）外延薄膜。铁磁磁化，磁性圆二色性，和异常霍尔效应在室温下清晰地观察到在单晶生长的薄膜中的第一次。磁化强度值接近3μB/Co，这与最近通过光谱方法确定的该化合物中的高自旋态Co 2+一致。因此，其原本较大的磁光响应被进一步增强。
2008-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and increased ionicity in epitaxially grown TbMnO3 films
在SrTiO 3衬底上生长了TbMnO 3薄膜。薄膜在压缩应变下生长，并且仅部分地被夹在衬底上。这产生了显着的变化，在磁性能和，不像散装材料，薄膜显示铁磁相互作用低于40 K的有序温度。X射线光电子能谱测量表明，薄膜中Mn-3s的分裂比体材料大0.3eV。从头算嵌入式集群计算产生Mn-3S分裂，与实验一致，并揭示，较大的观测值是由于较大的离子性的薄膜。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Properties of Ferromagnetic Ga1-xMnxN Films Grown by Ammonia-MBE
采用NH3作为氮源进行分子束外延，成功地生长出Mn浓度为x~6.8%的p型GaN基稀磁半导体Ga 1-xMnxN。薄膜具有纤锌矿结构，Mn在GAN的Ga位上取代。磁化强度测量表明，Ga 1-xMnxN在高于室温的温度下具有铁磁性。铁磁-顺磁转变温度Tc取决于膜的Mn浓度。在低温下，磁化强度随磁场的增大而增大，表明铁磁相与类顺磁相共存。对生长的薄膜中两种磁相的共存现象提出了可能的解释。
2002-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin epitaxial ferroelectric films grown on compressive substrates: Competition between the surface and strain effects
利用平均场Landau型理论分析了生长在不同立方衬底上的外延铁电薄膜的极化特性，这些薄膜在薄膜平面内产生双轴压应力。通过外推长度的概念考虑了薄膜表面对自发极化的本征影响。该理论同时考虑了厚衬底对薄膜晶格施加的失配应变的影响。数值计算进行了PbTiO 3和BaTiO 3薄膜的表面层的极化减少的假设下。薄膜的平均偏振计算为膜厚，温度和失配应变的函数。结果表明，由于薄膜晶格的面内压缩，外延薄膜中的负本征尺寸效应减小。在室温下，平均极化的强烈降低可能只发生在薄膜（厚度~ 1 nm）。理论预测进行了比较与现有的实验数据上生长的SrRuO 3涂层SrTiO 3的钛酸钡薄膜的极化特性。
2001-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Structural, magnetic, and nanoscale switching properties of BiFeO3 thin films grown by pulsed electron deposition
我们报告的BiFeO3的外延生长脉冲电子沉积和由此产生的晶体质量，磁性和纳米开关性能。X射线衍射显示在SrTiO 3（001）衬底上生长的高质量单相外延（001）取向薄膜。磁场和温度依赖的磁性揭示了反铁磁行为的薄膜。对于具有SrRuO3底电极的薄膜，在低温下观察到反铁磁BiFeO3和铁磁SrRuO3之间的交换增强效应。压电力显微镜和开关光谱测量表明局域域开关过程，并建议BiFeO3薄膜是高品质的铁电体。
2013-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Effects related to deposition temperature of ZnCoO films grown by Atomic Layer Deposition - uniformity of Co distribution, structural, optical, electrical and magnetic properties
在本研究中，我们报告的ZnCoO薄膜在相对较低的温度下生长的原子层沉积，使用两个反应性的有机锌前体（二甲基锌和二乙基锌）的属性。使用这些前体使我们能够将生长温度显著降低到300 ℃以下。采用二次离子质谱、扫描电子显微镜、阴极荧光、能量色散X射线谱、X射线衍射和超导量子干涉仪等研究了生长条件对ZnCoO薄膜中Co的分布、结构和磁性能的影响。我们在160°C下生长的薄膜具有很高的均匀性。这种薄膜是顺磁性的。在200°和更高温度下生长的薄膜是不均匀的。用高分辨EDX方法检测了薄膜中杂质相的形成。这些样品不是纯顺磁性的，并且在低温下显示出弱的铁磁响应。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Effect of interface on mid-infrared photothermal response of MoS2 thin film grown by pulsed laser deposition
本文报道了用脉冲激光沉积（PLD）技术在晶态（p型硅和c轴取向的单晶蓝宝石）和非晶态（Si/SiO_2和Si/SiN）衬底上生长的多层MoS_2薄膜的中红外光热响应。用中红外（7 ~ 8.2 μm）光源照射MoS_2薄膜，测量了薄膜的光热响应，并测量了薄膜电阻的变化。我们发现，它是可能的，以提高电阻的温度系数（TCR）的二硫化钼薄膜通过控制界面，通过适当的选择衬底和生长条件。用XRD、Raman、AFM、XPS和TEM对PLD生长的薄膜进行了表征。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）图像显示，MoS 2薄膜在蓝宝石衬底上以逐层方式生长，并存在失配位错。当在具有金刚石立方结构的衬底（例如硅）上生长时，由于生长孪晶的形成，层生长形态被破坏。在Si/SiO2或Si/SiN等非晶衬底上的生长形态有很大不同。与其它衬底上的膜相比，在硅上生长的MoS 2膜显示出非常高的TCR（~ 2.9%K-1）、中等IR灵敏度（delR/R= 5.2%）和响应度（8.7V/W）。
2016-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Millimeter-scale layered MoSe2 grown on sapphire and evidence for negative magnetoresistance
利用分子束外延技术在蓝宝石衬底上制备了单层和双层MoSe2薄膜。广泛的表征，包括原位和非原位测量表明，层状MoSe 2生长在一个可扩展的方式在衬底上，并揭示了化学计量的2H相的特性。层状MoSe 2表现出多晶的特征，畴由缺陷和边界分隔。温度和磁场相关的电阻率测量揭示了二维可变范围跳跃机制中描述的载流子跳跃特性。此外，还观察到了负磁电阻，强调了在磁场作用下层状MoSe 2系统中电荷输运的迷人特征。在毫米尺度下观察到的这种负磁阻类似于最近在室温下在微米尺度下在WS2薄片中观察到的负磁阻[Zhang等人，应用物理信函108，153114（2016）]。这种可扩展性突出了这样一个事实，即潜在的物理机制是这些二维材料所固有的，并且发生在非常短的尺度上。
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci
High carrier mobility epitaxially aligned PtSe2 films grown by one-zone selenization
少层PtSe 2薄膜在高速电子学、自旋电子学和光电探测器等领域具有广阔的应用前景。然而，大面积高度结晶薄膜的可重复制造仍然是一个挑战。在这里，我们报告使用一个区域硒化预溅射铂层的外延排列的PtSe 2膜的制造。我们研究了生长条件对不同初始厚度的Pt层制备的薄膜的结构和电学性能的影响。对于在升高的温度（600 °C）下生长的PtSe 2层获得最佳结果。该薄膜表现出的签名为一个长距离的面内排序类似的外延生长。通过霍尔效应测量确定的载流子迁移率在这些膜中高达24 cm 2/V.s。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of molecular beam epitaxy grown 1T$^\prime$-MoTe$_2$ film and strain effect
具有畸变三角（1 T $^\prime$）相的原子薄过渡金属二硫属化物薄膜被认为是实现量子自旋霍尔效应的候选材料。1 T $^\prime$薄膜的生长及其电子结构的实验研究是关键。本文报道了分子束外延（MBE）生长的1 T $^\prime$ -MoTe $_2$薄膜的电子结构。1 T $^\prime$ -MoTe $_2$薄膜的生长主要取决于衬底温度，薄膜的成功生长由反射高能电子衍射中的条纹和低能电子衍射中的尖锐衍射点指示。角分辨光电子能谱测量揭示了金属的行为在生长的薄膜之间的导带和价带的重叠。第一性原理计算表明，需要沿a轴方向的合适的拉伸应变来诱导间隙以使其成为绝缘体。我们的工作不仅报道了分子束外延生长的1 T $^\prime$ -MoTe $_2$薄膜的电子结构，而且为应变工程提供了启示，使量子自旋霍尔效应成为可能。
2019-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Resistive Switching Phenomena of HfO2 Films Grown by MOCVD for Resistive Switching Memory Devices
研究了金属有机化学气相沉积（MOCVD）法制备的HfO 2薄膜在ReRAM器件中的阻变特性。在所制备的Pt/HfO 2/TiN存储单元中，观察到双极阻变特性，并且在VREAD = 1V时，置位和复位状态分别被测量为低至7 μ A和4 μ A。关于阻变性能，在40次重复直流循环测试下观察到稳定的RS性能，其中置位/复位电压和电流的变化很小，在LRS和HRS中均具有超过105 s的良好保留特性。这些结果表明，MOCVD生长的HfO 2薄膜作为一个有前途的电阻开关材料的ReRAM应用的可能性。
2016-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Fabricating Superconducting Interfaces between Artificially-Grown LaAlO$_3$ and SrTiO$_3$ Thin Films
在人工生长的LaAlO $_3$和SrTiO $_3$薄膜之间的界面处实现完全金属化的二维电子气一直是一个令人兴奋的挑战。在这里，我们提出了第一次成功地实现超导二维电子气之间的界面人工生长的LaAlO $_3$和SrTiO $_3$薄膜。我们的研究结果突出了两个因素的重要性-生长温度和SrTiO $_3$终止。我们使用局部摩擦力显微镜和运输测量，以确定在正常的生长条件下，没有一个强大的金属状态在低温下在人工生长的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面是由于纳米级SrO偏析发生在SrTiO $_3$膜表面的生长过程中和相关的缺陷在SrTiO $_3$膜。通过采用极高的SrTiO $_3$生长温度，我们展示了一种在LaAlO $_3$层和人工生长的SrTiO $_3$薄膜之间的界面上实现金属性（低至最低温度）和超导2DEG的方法。本研究为在其它衬底上实现功能性LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格和/或人工LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面铺平了道路。
2015-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic order in MnBi2Te4 films grown on Si(111) by molecular beam epitaxy
MnBi_2Te_4是一种具有内禀反铁磁序的磁性拓扑绝缘体。然而，它仍然是一个挑战，生长化学计量比的MnBi2Te4薄膜的分子束外延（MBE）和观察纯反铁磁有序的磁力计。本文报道了用元素源分子束外延法在Si（111）衬底上生长MnBi_2Te_4薄膜的详细研究。膜厚约100 nm的化学计量，结构，磁性和磁输运性能进行了分析，具有高精度。实现了具有近乎完美的七层结构的高质量MnBi2Te4薄膜，并分析了外延范德华层的典型结构缺陷。薄膜的Neel温度为19 K，在磁场为2.5 T时发生自旋翻转转变，电阻率为1.6 mOhm cm，显示出反铁磁有序性.这些值与块状MnBi2Te4晶体的值相当。研究结果为实现和鉴定分子束外延生长的单相反铁磁有序MnBi_2Te_4薄膜提供了重要依据。
2021-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Thin films MnGe grown on Si(111)
用分子束外延方法在Si（111）衬底上生长了MnGe薄膜。使用10 μ m的MnSi层作为籽晶层以建立B20晶体结构。制备了厚度在45 - 135 μ m之间的薄膜，并用RHEED、AFM和XRD对其结构进行了表征。这些技术给出了MnGe在立方B20晶体结构中形成为呈现非常光滑表面的岛的证据。随着膜厚度的增加，岛变得更大。磁特性表明，MnGe薄膜的有序温度比体材料提高。从磁化强度和磁阻测量获得的螺旋磁结构的性能进行比较与相关化合物MnSi的膜。MnGe中更大的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致更高的自旋螺旋刚性。
2013-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Very thin (111) NiO epitaxial films grown on c-sapphire substrates by pulsed laser deposition technique
采用脉冲激光沉积（PLD）技术在c-蓝宝石衬底上生长（111）NiO外延层。薄膜的结构和形态特性的研究使用面内以及面外的高分辨率X射线衍射和原子力显微镜技术作为生长温度，氧气压力和激光脉冲计数的函数。研究表明，该技术可以生长出结晶质量高、表面和界面形貌光滑、厚度低至3 nm的连续外延薄膜。研究还揭示了60°旋转的NiO（111）三角畴在薄膜中的共存。该研究还证明了在这些薄膜中存在非常低密度的60度位错。螺位错和刃位错的密度估计也相当低。发现生长温度、氧分压和膜厚对各种位错密度有不同的影响。这些参数也被发现显着影响的薄膜中开发的应变。
2021-03-07 cond-mat.mtrl-sci
1/ f noise and two-level systems in MBE-grown Al thin films
研究发现MBE生长的铝薄膜具有更低的TLS密度，其1/f噪声源于晶界处的热激活TLS。
2025-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Davydov Splitting, Resonance Effect and Phonon Dynamics in CVD grown Layered MoS2
在共振条件下，我们对水平取向CVD生长的层状MoS_2在4 ~ 330 K温度范围内进行了全面的温度相关拉曼光谱测量。我们的声子频移和线宽的温度依赖的分析表明，有限的三，四声子非谐效应的作用。我们观察到的Davydov分裂的面外（A1 g）和面内（E12 g）模式，归因于弱层间相互作用，并反映在外观的额外模式随着温度的降低为3层和几层系统。我们还观察到，与3L MoS 2相比，Davydov分裂分量的数量在少数层中更多，这表明它随着层数的增加而增加。拉曼光谱的温度评估表明，Davydov分裂，特别是A1 g模式，是非常强的，在低温下很好地解决。我们注意到A1 g模在低温下发生分裂，而E12 g模在室温下也发生分裂，这表明A1 g模在层间相互作用中起着突出的作用。此外，通过在低温下声子模的强度增加近60倍，观察到共振效应的温度依赖性调谐。
2020-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of InN films grown on Si
我们用拉曼光谱研究了在450 ~ 550 ℃温度范围内用分子束外延法在（111）硅衬底上生长的氮化铟薄膜。拉曼光谱在443、475、491和591 cm{-1}处显示出清晰的峰，分别对应于纤锌矿结构的A_1（TO）、E_1（TO）、E_2^{high}和A_1（LO）声子。在垂直于表面的背散射中，A_1（TO）和E_1（TO）峰很弱，表明薄膜沿六方c轴生长。峰宽与生长温度的关系表明，最佳生长温度为500 ℃，此时E_2^{high}峰的全宽最小，为7 cm{-1}。这个小的值，可与先前的结果生长在蓝宝石上的InN膜，是良好的结晶度的膜的证据。
1999-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Novel Layered Iridate Ba7Ir3O13+δ Thin Films with Colossal Permittivity
发现了以薄膜形式存在的Ba_7Ir_3 O_（13 +δ）。这些薄膜的特点是在室温下的巨大介电常数（CP）~104，归因于巨大的内部势垒层电容效应在原子级薄的域边界。这些发现为通过设计原子级薄的畴界来寻找新型CP材料提供了一条新的途径。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Substrate Temperature on Structural and Magnetic Properties of c-axis Ori-ented Spinel Ferrite Ni0.65Zn0.35Fe2O4 (NZFO) Thin Films
改变衬底温度可以改变尖晶石铁氧体NZFO薄膜的结构和磁性。在不同温度下生长的薄膜的XRD显示只有004反射，没有任何次级峰，显示沿c轴的生长取向。我们发现这些薄膜的结晶质量随着衬底温度的升高而增加。在不同生长温度条件下生长的薄膜的表面形貌显示，这些薄膜是光滑的，具有低粗糙度，然而在800 ℃下生长的薄膜在所有薄膜中表现出最低的平均粗糙度和均方根粗糙度。我们发现铁和镍被更多的氧化，即更大的铁和镍含量的薄膜生长和退火在700 ℃和800 ℃，相比，在较低的温度下生长。磁矩随衬底温度的升高而增大，室温下所有薄膜均具有高的饱和磁化强度和低的矫顽场。在800 ℃下生长的薄膜在室温以上表现出铁磁顺磁相变.在室温以上的NZFO薄膜中观察到的具有软磁行为的大磁化强度表明在存储器、自旋电子学和多功能器件中的潜在应用。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Strain distribution and thermal strain relaxation in MOVPE grown hBN films on sapphire substrates
近来，六方氮化硼（hBN）层作为用于2D堆叠装置的理想衬底已经产生了很多兴趣。采用金属有机物气相外延技术，通过流量调制方案，生长了不同厚度的蓝宝石支撑的hBN薄膜。虽然这些相对大尺寸的薄膜是设计实际器件的潜在候选者，但它们表现出扭曲。褶皱的形成是膜中应变分布的关键特征。拉曼成像已被用来研究这些褶皱的hBN薄膜中的残余应变分布。已经观察到随着层厚度的增加，膜中的总体压缩应变增加。为了发现是否可以通过热处理去除薄膜中的残余晶格应变，对这些薄膜进行了温度依赖的拉曼测量。研究表明，应变演化的热速率在较低的厚度的膜比在较厚的膜更高。这一观察结果进一步提供了一个可能的解释应变的变化，在生长的薄膜。已提出了一个经验关系估计的残余应变从薄膜的形态。我们还表明，残余应变可以部分释放的薄膜的分层。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Improved structural ordering in sexithiophene thick films grown on single crystal oxide substrates
我们报告sexithiophene薄膜，约150 nm厚，生长通过热蒸发单晶氧化物，作为比较，在Si/SiO2。通过在100 ℃下加热整个沉积室，我们在整个体厚度上获得了直立取向的分子。表面形态显示阶梯状岛，每个步骤是只有一个单层的高度。通过加热整个沉积室获得的分子的恒定和均匀的升温允许稳定的扩散限制生长过程。因此，当增加膜的厚度时，保持规则的生长动力学。不同结构的薄膜上的电气测量的证据岛间分离区域的大小上的主要电荷传输参数的影响。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Co-doped ZnO films grown by molecular beam epitaxy: magnetic, electrical and microstructural studies
采用等离子体辅助分子束外延（MBE）技术在（0001）蓝宝石衬底上生长了高质量的5%和15% Co掺杂ZnO薄膜，研究了薄膜的结构、光学和磁性。磁力显微镜（MFM）和磁测量与SQUID磁强计显示明确的铁磁行为的薄膜到室温，而他们是反铁磁低于200 K左右。载流子迁移率的温度依赖性，确定使用拉曼线形状分析的光-声子-等离子体激元耦合模式。结果表明，Co原子自旋间的自由电子耦合是铁磁有序化的微观机制。这些结果使我们深入了解分子束外延生长的Zn（1-x）CoxO薄膜中载流子和磁性之间的微妙相互作用。
2011-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous interface layer in thin graphite films grown on the carbon face of SiC
横截面透射电子显微镜（TEM）是用来表征在界面处观察到的石墨和石墨烯薄膜生长通过C-面4 H-SiC的热分解的非晶层。非晶层不覆盖整个界面，但均匀的连续区域跨越几微米的横截面界面。环形暗场扫描透射电子显微镜（ADF-STEM）图像和电子能量损失谱（EELS）表明，非晶层是Si/C的富碳组合物。在氩气中，在1600°C的生长压力范围内生长的样品中清楚地观察到非晶层，但在1500°C下没有观察到，表明温度依赖性形成机制。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic Coupling between Surface and Bulk Magnetization and Anomalous Magnetic Transport in Electro-deposited Co Film
报道了用电沉积技术在Si/Ti/Cu缓冲层上生长的Co薄膜（厚度~ 350 μ m）的有趣的磁性行为。使用深度敏感X射线反射率和偏振中子反射率（PNR），我们观察到ED生长的Co膜的两层结构，与Co膜的其余部分（厚度~ 250 μ m）相比，表面层（厚度~ 100 μ m）的密度降低（~ 68%）。两层结构与原子力显微镜（AFM）得到的薄膜的直方图轮廓一致。有趣的是，使用PNR，我们发现，在表面Co层的磁化是反向（antiferomagnetically）耦合（表面Co层的负磁化）与其余的Co层的ED生长膜。虽然我们比较PNR结果的类似的层状结构的Co膜溅射生长，膜显示出均匀的磁化，如预期的。我们还表明，ED生长的Co膜的深度依赖异常的磁性行为可能是负责在低场观察到的异常各向异性磁电阻在此膜相比，溅射生长的Co膜。结合X射线散射，原子力显微镜，超导量子接口器件磁强计（SQUID），PNR和磁输运测量，我们试图关联和比较的结构，磁性和形态学性质与磁输运的ED和溅射生长的Co薄膜。研究表明，ED膜独特的表面形貌导致了其独特的表面磁性和磁输运性质。
2016-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Strain in Epitaxial High-Index Bi2Se3(221) Films Grown by Molecular-Beam Epitaxy
在In_2Se_3缓冲的GaAs（001）衬底上生长了高折射率的Bi_2Se_3（221）薄膜，记录到明显滞后的应变弛豫动力学。Bi_2Se_3（221）外延生长的慢应变弛豫过程可归因于Bi_2Se_3晶体的层状结构，其中沿[221]方向生长的外延膜类似于一堆弱耦合的五层平板并排堆叠在衬底上。最后，通过绘制第一性原理计算的微分电荷等值线图，揭示了Bi_2Se_3和In_2Se_3界面处的强化学键。这项研究指出，实现应变TI操纵拓扑系统的性能的可行性。
2016-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Optical characterization of a-Si:H thin films grown by Hg-Photo-CVD
汞敏化光辅助化学气相沉积（Hg-Photo-CVD）技术为降低薄膜生长温度和在低成本柔性塑料基板上生产适合于未来一代高效薄膜太阳能电池的新型半导体材料开辟了新的可能性。本文提供了用这种淀积技术生长的氢化非晶硅薄膜的光学特性的一些实验数据。实验已经进行了沉积层和热退火的。保留字：光伏，太阳能电池，薄膜，纳米晶硅，氢化非晶硅，光学性能，热退火PACS编号：68.60.Dv，78.66.Jg，78.66.- w，73.50，Pz，81.15。z，84.60.Jt
2006-08-29 cond-mat.mtrl-sci
High quality atomically thin PtSe2 films grown by molecular beam epitaxy
原子级薄的PtSe 2薄膜在高速电子学、自旋电子学和光电探测器等领域有着广泛的应用前景。获得高质量、大尺寸的单晶薄膜是关键。在这里，我们报告的第一个成功的逐层生长的高品质PtSe2薄膜的分子束外延。从1 ML到22 ML的原子薄膜已经生长，并通过低能电子衍射，拉曼光谱和X射线光电子能谱进行表征。此外，一个系统的厚度依赖的电子结构的研究揭示了角分辨光电子能谱（ARPES），和螺旋自旋织构揭示了自旋ARPES。我们的工作为研究PtSe 2的物理性质和潜在应用提供了生长大尺寸单晶薄膜的新机会。
2017-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in (In,Mn)As alloy thin films grown by metalorganic vapor phase epitaxy
研究了In_（1-x）Mn_xAs薄膜的铁磁特性。室温铁磁秩序观察到名义上的单相薄膜与x = 0.01-0.10。磁化强度测量表明，这些In 1-xMnxAs样品的居里温度为333 K。居里温度与Mn浓度无关。随温度变化的磁化强度的大小的饱和磁化强度和微观结构的数据表明，在单相薄膜的高温铁磁性的来源是不属于MnAs纳米沉淀。高的转变温度归因于近邻Mn对的存在。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Scaling like behaviour of resistivity observed in LaNiO_3 thin films grown on SrTiO_3 substrate by pulsed laser deposition
本文讨论了用脉冲激光淀积技术在SrTiO_3衬底上生长的高度取向的LaNiO_3薄膜（厚度为d）的电阻率随温度变化的原因。发现在整个温度区间（20 K <T<300 K），所有实验数据都坍缩成一条普适曲线[T/ T_{sf}（d）]^{3/2}，其中T_{sf}（d）是LaNiO_3/SrTiO_3异质结中自旋涨落引起传导电子共振散射的起始温度。
2015-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Morphology dependent surface properties of nanostructured GaN films grown by molecular beam epitaxy
分析了分子束外延生长的氮化镓外延膜的表面形貌对其表面化学和能带结构的影响。用扫描电子显微镜和原子力显微镜研究了薄膜的形貌，用X射线光电子能谱学和阴极发光光谱研究了薄膜的能带结构、缺陷和发射特性。结果发现，高度多孔的GAN半导体网络显示出最高的相对电导率，并且不具有与缺陷相关的发光。较平坦的膜更电阻，并显示黄色发光，由于Ga空位。GAN半导体网络在价带最大值以上（1.8 $\pm$ 0.2）eV处表现出费米能级钉扎，表明GAN半导体网络表面存在Ga吸附层。发现Ar离子溅射优先溅射N原子导致表面金属化。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of low-moment ferrimagnetic Heusler Cr2CoGa thin films grown by molecular beam epitaxy
近年来，理论家们预测了许多具有低磁矩和大自旋极化率的自旋电子学应用材料。这些化合物被预测形成的逆Heusler结构，然而，这些化合物中的许多已被发现相分离。在这项研究中，有序的Cr2CoGa薄膜合成无相分离，使用分子束外延。本生长的薄膜表现出低的磁矩从反铁磁耦合的Cr和Co原子与SQUID磁强计和软X射线磁性圆二色性测量。电测量表明，热激活的电阻率与活化能为87毫电子伏。这些结果证实了自旋无隙半导体行为，这使得这些薄膜很好地定位为未来的设备。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of ZnO:Si Nanocomposite Films Grown by Thermal Evaporation
采用共蒸发法制备了氧化锌和硅的纳米复合薄膜。这导致ZnO纳米晶嵌入硅中。组成材料的晶体结构的失配导致ZnO纳米晶体处于应力状态。这与样品中的氧空位一起导致在520nm处的良好的光致发光发射。此外，硅背景在620nm处给出光致发光发射。发现该结构随着时间的推移相当稳定，因为均匀分散的ZnO纳米晶体不团聚。这种纳米复合材料有望成为未来光电子器件的有用候选材料。
2007-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural insight using anomalous XRD into Mn2CoAl Heusler alloy films grown by magnetron sputtering, IBAS and MBE techniques
研究了超高真空磁控溅射、氩离子束辅助溅射和分子束外延三种方法制备的反Heusler合金Mn2CoAl薄膜的电输运性质、微观结构和原子级结构。在这些样品中，分子束外延生长的Mn2CoAl薄膜由富Mn相和富Co相组成，根据反常XRD分析，其结构分别确定为L21 B型和无序L21型。它们都没有形成SGS Heusler合金预期的XA型结构，尽管它们都显示出SGS特征。我们建议，要验证SGS特性，有必要提取不仅磁和电的传输特性，但也包括原子交换等缺陷的薄膜的微观结构和原子尺度结构的信息。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Comparative study on magnetoresistance of carbon-cobalt nanocomposite thin films grown by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积技术在$Si$衬底上生长了$C_{1-x}Co_x$薄膜（含$x=0.1$、$0.15$和$0.2$），研究了外加磁场对薄膜电阻的影响。结果表明，磁电阻（MR）的行为强烈依赖于温度。也就是说，在低温下，MR是积极的，其行为是由场介导的弱本地化方案。而在高温下，MR变为负值，其行为主要是电子在铁磁钴原子上的散射。
2018-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Competing Uniaxial Anisotropies in Epitaxial Fe Thin Films Grown on InAs(001)
本研究通过铁磁共振和X射线衍射实验，揭示了InAs(001)上外延Fe薄膜中界面和剪切应变两种单轴磁各向异性的相互作用，为III-V半导体自旋电子和量子器件开发提供参考。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Electronic, and Magnetic Properties of HiPIMS Grown Co-N Thin Films
研究了直流和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）沉积的氮化钴（Co-N）薄膜的生长行为、结构、电学和磁学性质。以紧密的间隔改变N $_2$部分气体流量（\pn）以获得用于四氮化钴（\tcn）相生长的最佳条件。我们发现，采用HiPIMS工艺生长的Co-N薄膜采用（111）取向，而在dcMS工艺中沿（100）方向生长。观察到HiPIMS生长的Co-N-薄膜在晶粒尺寸和均匀的表面形貌方面是优越的。利用X射线吸收精细结构（XAFS）测量的薄膜的局部结构进行了研究。我们发现，在HiPIMS技术中的高能量的吸附原子有助于更大的稳定fcc-Co和新的\tcn ~相相对于dcMS过程。采用磁光克尔效应、振动样品磁强计和极化中子反射率等方法研究了Co-N薄膜的磁性。结果发现，虽然饱和磁化强度保持几乎相似的dcMS或HiPIMS过程中生长的薄膜，它们的磁各向异性方面的不同。这种变化可以根据影响所得\tcn ~相的局部结构的dcMS和HiPIMS过程中的生长机制的差异来理解。
2020-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Field Suppression of Morin Transition Temperature in Epitaxially Grown Hematite Thin Films
本文证明了外延生长赤铁矿薄膜中存在Morin相变，发现其相变温度受磁场各向异性抑制，并提出一种确定DM强度的方法，为研究薄膜反铁磁自旋构型提供了新途径。
2025-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Strain Relaxation and the Burstein-Moss Energy Shift on the Optical Properties of InN Films Grown in the Self-Seeded Catalytic Process
首次采用常压化学气相沉积技术在蓝宝石衬底上生长了高光学质量的InN薄膜。采用自催化方法来克服InN薄膜的成核势垒。在该过程中，在反应性NH3的存在下进行成核位点的接种和随后的生长。利用拉曼光谱和光致发光光谱研究了应变和Burstein-Moss（BM）能移对InN薄膜光学性质的影响。拉曼光谱分析表明，在所有的薄膜中存在压应变，并发现随着生长温度的升高而松弛。在620 ℃生长的薄膜中，随着等离子体-声子相互作用的开始，观察到A1（LO）声子模的非对称展宽。观察到InN的带隙（1.2 eV）的大的蓝移作为膜中的压缩应变以及BM位移的集体结果。使用光致发光光谱中的BM位移来计算载流子密度。最后，由于薄膜中存在压应变以及BM效应，进一步观察到带边发射的蓝移。
2016-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Compositon of Tantalum Nitride Thin Films Grown by Low-Energy Nitrogen Implantation: A Factor Analysis Study of the Ta 4f XPS Core Level
在室温下，用0.5- 5 keV的能量对金属钽进行原位氮注入，生长了氮化钽薄膜。用X射线光电子能谱学（XPS）和因子分析（FA）对薄膜的化学成分进行了表征。氮注入过程中形成的不同Ta-N相的数量，以及它们的光谱形状和浓度，已经获得使用主成分分析（PCA）和迭代目标转换因子分析（ITTFA），没有任何事先的假设。FA结果表明，氮化钽薄膜的成分主要由金属钽、β-TaN 0.05、γ-Ta 2 N和立方/六方TaN相组成，与离子注入剂量和离子注入能量有关。
2004-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Mg-Ni-H films as selective coatings: tunable reflectance by layered hydrogenation
与其他可切换镜不同，Mg 2NiHx薄膜在反射率方面显示出很大的变化，在不同的氢含量下产生非常低的反射率（高吸收率），远未达到半导体状态。所得到的反射图案是干涉起源，由于自组织分层氢化机制，在基板界面处开始，因此可以通过改变膜厚度进行调整。这种可调谐性，以及在太阳能和热能之间观察到的高吸收率对比度，强烈表明这些膜在用于太阳能应用的智能涂层中的用途。
2004-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of magnetic and structural properties of permalloy Ni80Fe20 grown by dc and high power impulse magnetron sputtering
研究了高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）制备的Ni 80 Fe 20薄膜的微观结构和磁性能，并与直流磁控溅射（dcMS）制备的薄膜进行了比较。在不同的压力（0.13-0.73 Pa）和衬底温度（室温和100 °C）下，使用两种技术在35°的倾斜角下生长膜至37 nm的相同厚度。我们所有的薄膜显示出有效的平面内单轴各向异性与方形易轴和线性难轴磁化痕迹。X射线衍射表明，在所研究的压力和温度范围内，晶粒尺寸几乎没有变化。然而，在薄膜密度的变化，通过X射线反射率测量，与压力有显着的影响，如各向异性场（Hk）和磁化率（HC）的磁性能。吸附原子能量高的沉积产生致密的膜，而低吸附原子能量导致具有较高的Hk和Hc的富空隙膜。后者适用于我们在室温和高压下的dcMS沉积膜。然而，HiPIMS沉积方法给出了比dcMS更高的吸附原子能量，并导致具有低Hk和Hc的致密膜。在所有情况下，发现表面粗糙度随着压力的增加而增加，但是它对Hk和Hc的增加的贡献可以忽略不计。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Optimized hydrogen sensing properties of nanocomposite NiO:Au thin films grown by dual Pulsed Laser Deposition
采用反应脉冲激光沉积法（R-PLD）制备了由金纳米颗粒镶嵌在氧化镍基体中的纳米复合NiO：Au薄膜。两个主动同步纳秒激光源，KrF准分子激光器（248 nm）和Nd：YAG激光器（355 nm），用于同时烧蚀镍和金目标在氧气环境中。研究了所得纳米复合材料的形貌、组成和光学性质，发现其与Au纳米颗粒的浓度相关。此外，NiO：Au纳米复合材料已被测试为氢传感器。将Au纳米颗粒嵌入NiO膜基质中降低了传感器的工作温度，并将其性能提高了几个数量级。
2013-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure and epitaxy of Bi2Te3 films grown on Si
我们报告全面的X射线衍射研究的晶体结构和外延的拓扑绝缘体Bi 2 Te 3在Si（1 1 1）上生长的薄膜。薄膜是高结晶质量的单晶，其强烈地依赖于其衬底的结晶质量，具有Bi 2 Te 3的面内外延关系[2 1 - 3 0]。||Si [1 - 10]和Bi 2 Te 3 [0 1 - 10]|| Si [11 - 2]，1x 3Bi 2 Te 3和2x2 Si超晶胞的晶格沿其良好匹配。随着样品的老化，我们观察到晶体Bi 2 Te 3膜厚度的损失伴随着粗糙化的结晶界面，形成新的结晶相，以及组成和结构的修改的Si衬底，与扩散到Si衬底的Te。
2012-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and crystalline structures of zero band-gap PdLuBi thin films grown epitaxially on MgO(100)
采用PdBi 2和Lu靶共溅射法在Ta-Mo缓冲MgO（100）衬底上制备了具有C1 b结构的拓扑绝缘体PdLuBi的薄膜。高质量的PdLuBi薄膜的外延生长证实了X射线光谱和反射高能电子衍射。的均方根粗糙度的薄膜是低至1.45 nm，虽然薄膜是在高温下沉积。薄膜成分接近理想的化学计量比。硬X射线光电子能谱学观察到的PdLuBi薄膜的价带谱与从头算计算的态密度完全对应。
2012-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Impact of annealing temperature on structural, electrical and optical properties of epitaxial GaN thin films grown on sapphire substrates by PA-MBE
报道了利用等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）技术在蓝宝石（0001）衬底上以低温GAN中间层外延生长GAN薄膜的研究。采用高分辨X射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）、霍尔效应和光致发光（PL）等手段对生长态和退火态的GAN薄膜进行了研究。结果表明，经725 \degree C退火后，GAN薄膜的电子迁移率、（0002）衍射峰附近的Ω（ω）扫描半高宽（FWHM）等性能都有明显改善。由GAN（0002）ω扫描的半高宽（FWHM）得到的螺位错密度为6.4 \times 10^8 cm^{-2}，由AFM图像计算的刻蚀间距密度为5.1 \times 10^8 cm^{-2}。在PL测量中，GAN膜的近带边（NBE）峰的半高宽已被发现为30 meV。
2015-09-08 cond-mat.mtrl-sci
High Quality, Transferable Graphene Grown on Single Crystal Cu(111) Thin Films on Basal-Plane Sapphire
目前在Cu表面（多晶箔和薄膜）上生长大面积石墨烯并将其转移到任意衬底的方法在技术上是有吸引力的。然而，石墨烯的质量可以通过在单晶Cu表面上生长而显著提高。在这里，我们表明，高质量，大面积的石墨烯可以生长在外延单晶Cu（111）薄膜上的可重复使用的基面蓝宝石（α-Al 2 O 3（0001））衬底，然后转移到另一个基板。在使石墨烯能够在Cu单晶表面上生长的同时，该方法具有避免与在石墨烯转移期间牺牲体单晶Cu相关联的高成本和对石墨烯的广泛损害的潜力。
2011-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis pathways to thin films of stable layered nitrides
本研究揭示了以元素气相前驱体制备热力学稳定有序层状三元氮化物薄膜的合成路径，阐明亚稳态中间相的形成机制，该方法可拓展至多类氮化物体系，为新型功能氮化物材料合成提供新思路。
2024-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Impact of strain and morphology on magnetic properties of Fe$_3$O$_4$/NiO bilayers grown on Nb:SrTiO$_3$(001) and MgO(001)
采用反应分子束外延技术在MgO（001）和SrTiO $_3$（001）衬底上生长了Fe $_3$ O $_4$ /NiO双层薄膜，并对薄膜的形貌、结构和磁性进行了比较研究。这些结构的研究通过X射线光电子能谱学，低能电子衍射，X射线反射率和衍射以及振动样品磁强计。虽然在MgO（001）上生长的NiO的晶格失配仅为0.8%，但是如果在SrTiO $_3$上生长，则其暴露于-6.9%的横向晶格失配。在Fe $_3$ O $_4$的情况下，MgO（001）和SrTiO $_3$（001）的错配应变分别为0.3%和-7.5%。为了阐明双层系统的弛豫过程，磁铁矿和氧化镍膜的膜厚度在5和20 nm之间变化。虽然NiO薄膜在两种衬底上都很好地有序，但与在NiO/MgO上生长的薄膜相比，在NiO/SrTiO $_3$上生长的Fe $_3$ O $_4$薄膜表现出更高的表面粗糙度以及更低的结构有序性。此外，NiO膜生长假晶在MgO基板上的调查的厚度范围内没有任何迹象的松弛，而SrTiO $_3$的NiO膜显示出较强的应变松弛。Fe $_3$ O $_4$薄膜即使在NiO/MgO和NiO/SrTiO $_3$上厚度为5 nm的薄膜也表现出强弛豫。两种衬底上的磁铁矿层显示出四重磁面内各向异性，磁易轴指向$\left\langle100\right\rangle$方向。由于NiO/SrTiO $_3$上的…
2018-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structures and electron spin decoherence in (001)-grown layered zincblende semiconductors
层状锌基半导体的电子结构计算描述在一个限制的基础形式主义，自然和非微扰accomodates晶体反转不对称性和立方各向异性。应用这些计算方法计算了量子阱中由于旋进退相干引起的电子自旋退相干时间$T_1$和$T_2$。从微扰计算中发现了自旋相干时间对迁移率、量子化能量和温度的不同依赖关系。这些计算和实验之间的定量协议被发现GaAs/AlGaAs，InGaAs/InP，和GaSb/AlSb $(001)$生长的量子阱。计算了CdZnSe/ZnSeII-VI量子阱的电子自旋相干时间，并计算了InGaAs/GaAs量子阱的电子自旋相干时间。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long-term Stability of Bilayer MoS2 in Ambient Air
我们报告说，化学气相沉积（CVD）生长的双层和较厚的层状二硫化钼的结构和光学稳定的环境条件下，在CVD生长的单层二硫化钼和其他过渡金属二硫属化物（TMD），已被报道在相同的条件下降解，阻碍了他们的许多潜在的应用。我们目前的原子力显微镜（AFM），拉曼和光致发光（PL）光谱测量的生长和预热的多层二硫化钼暴露在环境条件下长达2年的时间。AFM图像显示，在环境条件下，生长和预热的双层和较厚的层状MoS 2膜不表现出枝晶的生长，这是单层降解的特征。观察到枝晶在单层-双层边界处停止。老化的双层和较厚的层状膜的拉曼光谱和PL光谱与生长的膜的拉曼光谱和PL光谱相当。更大的稳定性的双层和更厚的层支持以前报道的机制涉及Förster共振能量转移的单层降解。我们的研究结果表明，双层和较厚的层状TMD是有前途的材料，用于需要环境稳定性的应用。
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Light-weight sodium alanate thin films grown by reactive sputtering
本文报道了在氢原子反应气氛中用共溅射法制备铝酸钠薄膜的方法。我们研究了相的形成和分布，以及氢的脱附，与光学和红外透射光谱相结合。我们表明，氢的脱附，相分离和掺杂剂在这些复杂的金属氧化物中的作用，可以监测与光学测量。这一结果表明，薄膜方法可用于技术相关的轻金属陶瓷的模型研究。
2009-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Optical and magnetic properties of Co-TiO2 sandwich Composite films grown by magnetron sputtering
过渡金属离子掺杂的TiO 2薄膜在室温下具有磁性，激发了许多科学家对其他性质的研究。采用射频反应磁控溅射和直流磁控溅射相结合的方法在玻璃和硅衬底上制备了Co-TiO_2三明治复合薄膜。利用Raman光谱和X射线光电子能谱（XPS）对薄膜的微观结构进行了表征。它显示了含Co纳米层的纳米TiO 2。随着Co纳米层厚度的增加，吸收光谱发生红移，这是由于量子限制效应和隧道效应的影响。磁性测试结果表明，在两层TiO_2之间添加12 nm Co层，样品的饱和磁化强度、剩磁和矫顽力分别为4.35 emu /g、1.02 emu/g和569.6 Oe。
2002-04-19 cond-mat.mtrl-sci
