Existence of Large Room Temperature Ferroelectricity in Chemical Solution Grown PbTiO3 Buffered (BiFeO3)1-x-(PbTiO3)x Films on Pt/Si Substrates
本文报道了组分x = 0.25，0.30和0.35的PbTiO_3缓冲多晶（BiFeO_3）_{1-x}（PbTiO_3）_x薄膜在准同型相界附近存在大的剩余极化和介电常数。该膜通过化学溶液沉积法沉积在镀铂硅衬底上。薄膜具有钙钛矿结构，在PbTiO_3含量高于体相时仍保持菱方晶系结构。我们观察到非常大的剩余极化，~75 microC/cm^2，和高介电常数，~2400在1 kHz x = 0.3，这是在MPB组成范围内。对于相同的成分，未缓冲的膜显示出小于1微C/cm ^2。
2008-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room-temperature quantum oscillations of static magnetic susceptibility of silicon-carbide epitaxial layers grown on a silicon substrate by the method of the coordinated substitution of atoms
本研究测量分析了原子协调置换法制备的硅衬底碳化硅外延薄膜磁化率，发现室温弱磁场下存在磁化率磁滞与Aharonov-Bohm量子振荡，源于载流子在负U偶极微缺陷上的单、双粒子干涉。
2023-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Epitaxial Stabilization of a Tetragonal Phase in ARuO3 (A=Ca,Sr) Thin Films
我们证明了SrRuO 3和CaRuO 3薄膜在衬底施加的外延双轴应变驱动下发生室温结构相变。随着拉伸应变的增加，ARuO3（A=Ca，Sr）薄膜从通常在室温下观察到的体SrRuO3和CaRuO3中的正交相转变为体样品中仅在较高温度下稳定的四方相。更重要的是，我们发现，所观察到的现象强烈影响的电子和磁性的ARuO3薄膜，生长在不同的单晶基板，这反过来又提供了可能性，以调整这些属性。
2008-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Realization of room-temperature ferromagnetic semiconducting state in graphene monolayer
室温铁磁半导体在非易失性数字电路中具有重要的应用价值，它可以提供一个理想的系统，使我们可以同时利用电子的电荷和自旋。然而，寻找室温铁磁半导体至今仍只是一个诱人的想法，从未在实践中实现。在这里，我们证明了石墨烯单层，与下面的Ni（111）衬底杂交，是室温铁磁半导体，已经持续了几十年的研究。我们的自旋极化扫描隧道显微镜（STM）的实验，辅以第一性原理计算，明确表明，石墨烯和镍衬底之间的相互作用产生了一个大的间隙在石墨烯，同时导致相对移动之间的多数和少数自旋带。因此，Ni衬底上的石墨烯片即使在室温下也表现出具有几十meV能量的自旋极化带隙。这一结果使室温铁磁半导体的科学和应用成为可能，并为基于石墨烯的新型信息技术带来了希望。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall 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
Controlled epitaxy of room-temperature quantum emitters in gallium nitride
School of Engineering, Cardiff University（卡迪夫大学工程学院）；Translational Research Hub（转化研究枢纽）；Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge（剑桥大学材料科学与工程系）
通过可控深度外延生长技术，在硅基板上实现室温高亮度氮化镓量子点的制备，具有强反束发射特性。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Infrared-transmittance tunable metal-insulator conversion device with thin-film-transistor-type structure on a glass substrate
采用热致变色二氧化钒（VO 2）作为三端薄膜晶体管型器件的有源层，以玻璃为衬底，以水渗透玻璃为栅绝缘体，实现了红外透射率可调的金属-绝缘体转换。交替施加正/负栅压诱导VO 2通道的可逆质子化/去质子化，并且通过VO 2的金属-绝缘体相变以非挥发的方式在室温下同时表现出两个数量级的薄层电阻调制和49%的红外透射率调制。本发明的装置可在全固态结构中通过室温质子化来操作，因此它将作为先进的智能窗为未来节能技术提供新的途径。
2017-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the conductivity of graphene on boron nitride
单层石墨烯的衬底材料通过各种机制影响载流子迁移率。在室温下，传导电子被定位在衬底表面的声子模散射，可以严重限制载流子迁移率。我们在这里表明，对于由压电六方氮化硼（hBN）制成的衬底，与广泛使用的SiO $_2$相比，这种远程声子散射机制在室温下几乎弱一个数量级，并导致电阻率约为3\，$Ω$。这使得hBN成为未来在室温下工作的石墨烯基电子器件的优秀候选材料。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ni-Mn-Ga films in the austenite and the martensite structures at room temperature: Uniaxial texturation and epitaxial growth
采用直流磁控溅射技术在奥氏体和室温马氏体组织中制备了Ni-Mn-Ga薄膜。研究了两种加工工艺。使用抗蚀剂牺牲层沉积第一批样品，以便在真空退火之前从衬底释放膜。该过程导致具有强（022）纤维织构的多晶膜。用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了这种多晶自支撑薄膜的马氏体相变。第二批样品使用不同的沉积温度在（100）MgO衬底上外延生长。用四圆X射线衍射分析了织构。研究了室温下在奥氏体和马氏体结构中结晶的外延膜。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Polymer Thin Films as Universal Substrates for Extreme Ultraviolet Absorption Spectroscopy of Molecular Transition Metal Complexes
探索了聚苯乙烯和聚氯乙烯薄膜作为过渡金属配合物分子极紫外光谱的样品载体。通过滑涂制备的聚合物薄膜是平坦、光滑的，并且比氮化硅窗口透射更多的XUV光。分析物可以直接浇铸到聚合物表面上，也可以共沉积在聚合物表面上，给出了8种典型过渡金属配合物（M=Mn，Fe，Co，Ni）的M边X射线吸收近边（XANES）谱（40-90 eV），证明了该方法的通用性。该薄膜是适合于泵浦/探测瞬态吸收光谱，如所示的激发态光谱的Fe（bpy）$_3^{2+}$在两种不同的聚合物支持。
2021-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spin and charge distributions in Graphene/Nickel (111) substrate under Rashba spin-orbital coupling
为了理解Rashba自旋轨道相互作用和铁磁邻近效应之间的耦合因子，我们设计了一个Monte Carlo算法来模拟室温Rashba材料石墨烯/镍（111）衬底在有限温度下的自旋和电荷分布。我们观察到，汇率波动率是在石墨烯中产生巨大的Rashba自旋轨道分裂的关键因素。更重要的是，我们监测Rashba自旋分裂现象，自旋极化电子可能会从两个相对的边缘时，加热逃逸。然而，逃逸电子在内部区域呈现高斯分布，这对于自旋电子学工程师优化自旋态探测效率是重要的。此外，我们研究了我们的Monte Carlo模型是否可以解释为什么在石墨烯/镍（111）衬底实验观察到室温Rashba效应。所有结果均以物理单位表示。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Room temperature formation of high-mobility two-dimensional electron gases at crystalline complex oxide interfaces
良好的控制子单元电池层的尖晶石氧化铝的外延生长在室温下实现的TiO 2终止的SrTiO 3单晶衬底。通过定制的界面氧化还原反应，二维电子气的迁移率超过3000 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），实现在这个新的氧化物界面。
2013-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Fractal analysis of BaF2 thin films deposited on different substrates
采用电子束蒸发技术在室温下分别在玻璃、硅和铝基片上制备了厚度为20 nm的氟化钡（BaF 2）薄膜。利用掠射角X射线衍射（GAXRD）和原子力显微镜（AFM）分别研究了其结构和表面形貌。结果表明，不同基体的晶粒尺寸、平均表面粗糙度和界面宽度不同。应用Higuchi算法对AFM图像进行分形测量，发现不同衬底的分形维数不同。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic room temperature ferromagnetism in Co-implanted ZnO
我们报道了在蓝宝石衬底上生长的钴离子注入ZnO薄膜的结构和磁性。X射线衍射和透射电子显微镜揭示了一个（10-10）-取向的六方Co相的存在下，在Al 2 O3蓝宝石衬底，但不是在ZnO薄膜。Co团簇直径约为5-6 nm，在ZnO/Al_2 O_3界面附近形成富Co层。磁化强度测量表明，注入区存在两种不同的磁相。一个来源于Co在Al 2 O3中的团簇，另一个属于均匀的铁磁相，铁磁居里温度远高于室温，可以归因于在ZnO层中的Zn位上的Co替代。我们已经观察到在Co L2，3和O K边缘在室温下的磁二向色性，以及在X射线吸收光谱中的多重态结构的Co L3边缘周围，支持所观察到的铁磁性的内在本质Co注入ZnO薄膜。在高自旋态下，每个Co原子的磁矩约为2.81个Bohr磁子，这与理论预期的3个Bohr磁子非常接近.
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Electric-Field Control of Anomalous Hall Effect in Py/BTO/LSMO Heterostructures
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
本研究通过外延生长Py/BTO/LSMO异质结构，利用衬底诱导应变和铁电极化，实现了室温下反常霍尔效应的电场调控，调制幅度高达93%，为低功耗自旋电子器件提供了新途径。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Phase transition close to room temperature in BiFeO3 thin films
BiFeO 3（BFO）多铁性氧化物具有复杂的相图，可以通过适当的衬底诱导的应变在外延膜映射。通过使用拉曼光谱，我们最终表明，薄膜的所谓supertetraxite T-BFO相，稳定的压缩应变下，显示可逆的温度诱导的相变在约100 \circ，从而接近室温。
2011-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Thermal Conductance across Room-Temperature Bonded GaN-Diamond Interfaces for GaN-on-Diamond Devices
宽禁带、高击穿电场和高载流子迁移率使GAN成为高功率和高频电子应用（如无线通信和雷达系统）的理想材料。然而，GaN基HEMT的性能和可靠性受到器件沟道中的焦耳热引起的高沟道温度的限制。集成有GAN的高导热率衬底可以改善GAN基HEMT的热提取并降低器件工作温度。然而，GAN与金刚石衬底的异质集成并不是微不足道的，并且提出了最大化金刚石衬底所带来的散热潜力的技术挑战。在这项工作中，两个改进的室温表面活化键合技术被用来键合GAN和单晶金刚石具有不同的中间层厚度。利用TDTR测量了从室温到480 K的热性能。观察到具有4 nm夹层的GaN-金刚石界面的相对大的TBC，并且进行材料表征以将界面的结构与TBC联系起来。器件建模表明，键合得到的GaN-金刚石TBC实测值能够充分利用单晶金刚石的高热导率，实现高功率GAN器件，并达到优异的冷却效果。此外，在这项工作中的室温键合过程中不会引起应力问题，由于不同的热膨胀系数在其他高温集成工艺在以前的研究。我们的工作揭示了半导体与金刚石的室温异质集成的潜力，用于电子冷却，特别是用于金刚石衬底GaN器件。
2019-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optimization of indirect magnetoelectric effect in thin-film/substrate/piezoelectric-actuator heterostructure using polymer substrate
研究了磁致伸缩薄膜/衬底/压电致动器异质结构中的间接磁电效应。已经采用了两种不同的基板：柔性基板（杨氏模量为4GPa）和刚性基板（杨氏模量为180 GPa）。一个明确的优化的间接磁电耦合，研究了微带铁磁共振，已被强调时，使用的聚合物基板。然而，与刚性基板相比，柔性基板也导致先验的不期望的和巨大的单轴各向异性，这似乎与磁致伸缩膜内部的非等双轴残余应力有关。这种非等轴性的强振幅是由于聚合物和磁致伸缩膜之间的大杨氏模量失配，这导致在加工过程中沿着给定方向的轻微弯曲，从而导致大的磁致弹性各向异性。
2014-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Biaxial Compressive Strain Tuning of 2D semiconductors via Hot Dry Transfer on Polymer Substrates
本研究提出在低温冷却前对聚合物衬底预应变的热干法转移方法，将更高水平的双轴压应变引入单层WS₂，实现了创纪录的激子蓝移，揭示了低温下应变转移效率提升源于衬底杨氏模量增大。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pt, Ni and Ti Schottky barrier contacts to \{beta}-(Al0.19Ga0.81)2O3 grown by Molecular Beam Epitaxy on Sn doped \{beta}-Ga2O3 substrate
对在25 ℃-300 ℃温度范围内用分子束外延（MBE）方法在β-Ga_2 O_3上生长的非故意掺杂（UID）β-（Al_（0.19）Ga_（0.81））O_3与Pt、Ni和Ti三种不同肖特基接触进行了全面的电流-电压（I-V）特性研究。倒易空间映射表明（Al 0.19Ga 0.81）2 O3薄膜是应变的，与衬底晶格匹配。肖特基势垒高度（SBH）、理想因子（n）和串联电阻（Rs）是从三种类型的金属和温度的I-V特性中提取的。室温电容-电压（C-V）测量显示完全耗尽的β-（Al0.19Ga0.81）2 O3层。Pt、Ni和Ti的零场校正后提取的室温SBH分别为2.39 eV、2.21 eV和1.22 eV。SBH随金属的变化清楚地表明了对功函数的依赖性。
2018-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetism in transparent Mn(II)-doped indium tin oxide films prepared by sol-gel process
我们观察到非常强的室温铁磁性（~1.5玻尔磁/锰）在光学透明的Mn（II）掺杂的氧化铟锡（ITO）薄膜。采用溶胶-凝胶法在钠钙石英玻璃衬底上制备了平均晶粒尺寸为10-22 nm、厚度为150-350 nm的纳米晶薄膜。当然，对于沉积在纯石英玻璃衬底上的膜，铁磁性质是弱的。薄膜的结构参数似乎是强烈的磁性能，这取决于基板的变化明显。透明导电ITO薄膜的室温铁磁性在磁光领域有着广泛的应用。
2008-08-22 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
Room temperature multiferroism in polycrystalline thin films of gallium ferrite
采用溶胶-凝胶法在n-Si（100）和Pt/Si（111）衬底上沉积了（010）织构的镓铁氧体（GaFeO 3或GFO）多晶薄膜，并对其室温多铁性进行了表征。使用X-射线衍射和拉曼光谱的结构表征证实了与纳米尺寸的微晶的单相的形成。磁化强度随温度变化的研究表明，在~300 K时铁向顺磁转变。室温piezoresponse力显微镜分析显示，在非常高的矫顽场EC，~ 1350 kV/cm的铁电畴的局部180度的相位切换与最近的实验和第一性原理研究一致。我们的研究开辟了将多晶GFO集成到新型室温多铁性器件中的可能性。
2016-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnon spin transport in NiFe$_2$O$_4$ thin films on a lattice-matched substrate
我们研究了在镓酸镁尖晶石（MgGa $_2$ O $_4$，MGO）衬底上外延生长的镍铁氧体（NiFe $_2$ O $_4$，NFO）薄膜中的磁振子自旋输运，该薄膜与NFO的晶格失配小至0.78%，导致反相边界缺陷的减少，从而改善了NFO薄膜的磁性能.在非定域输运实验中，增强的信号被观察到的电和热激发的磁振子，和磁振子弛豫长度（$λ_m$）的NFO被发现在室温下约为2.5 $μ$ m。此外，在室温和低温下，我们提出了不同的功能，从非本地自旋Seebeck信号所产生的磁振子极化子的形成。我们的研究结果表明，良好的磁振子输运性能（磁振子自旋电导率，$λ_m$和自旋混合电导之间的Pt之间的界面）的NFO薄膜生长在晶格匹配的衬底上，是与钇铁石榴石。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust ferroelectric properties of organic Croconic Acid films grown on spintronically relevant substrates
在有机铁电材料克酮酸中发现了稳定的室温铁电性，其极化值与无机铁电材料中发现的极化值相当，并且是有机铁电材料中最高的，这开辟了实现基于有机铁电体的无数纳米电子和自旋电子器件的可能性。这种可能性需要充分了解的铁电性能的克酮酸生长在表面上，通常采用在设备制造。虽然已经对相对较大的克酮酸晶体进行了一些宏观研究，但对薄膜的研究仅处于早期阶段。我们在自旋电子器件中常用的金属电极金和钴表面上生长了克酮酸薄膜，并在室温下用非原位压电力显微镜研究了薄膜的铁电响应。我们发现，在克酮酸领域的极化反转是敏感的基板表面。使用相同的实验协议，我们观察到一个单一的，主要是在平面内的电域的钴基板的强大的极化反转，而极化反转是很难观察到的金基板。我们将这种差异归因于底物对克酮酸分子网络的影响。我们的研究表明，为了实现器件，必须注意克酮酸将沉积在其上的基底。在钴表面上的偏振转换是稳健的这一事实可以用于制造利用钴-克酮酸界面的多功能器件。
2020-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Sodium Doped LaMnO3 Thin Films: Influence of Substrate and Thickness on Physical Properties
本文报道了在SrTiO_3（100）、NdGa_3（100）和NdGa_3（110）衬底上生长的最佳掺杂的La_（1-x）Na_xMnO_3薄膜的合成和表征结果。研究了衬底性质和取向、薄膜厚度和退火工艺对薄膜磁电阻性能的影响。我们获得了非常光滑的薄膜，显示MR值大于70%，接近室温。
2004-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic decoupling of ferromagnetic metals through a graphene spacer
我们研究了不同的铁磁金属（FM）之间的磁耦合在石墨烯（G）层，和石墨烯作为一个薄的共价间隔的作用。从在FM衬底（Ni或Co）上生长的G开始，我们在室温下在顶部沉积不同的FM金属（Fe、Ni、Co）。通过测量3p光电子谱线的二向色效应，我们检测了室温下基底的磁化强度和FM覆盖层中交换耦合的符号。我们表明，G层磁性的FM金属。
2016-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Effect of substrate temperature on the optoelectronic properties of DC magnetron sputtered copper oxide films
采用直流磁控溅射法在石英衬底上制备了氧化铜薄膜，研究了沉积温度对其光电性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、紫外-可见光谱和四探针薄层电阻测量分别表征了薄膜的表面形貌、结构、光学和电学性能。沉积在室温和200 - 300 °C下进行。XRD分析表明，氧化物主要为Cu $_2$ O，吸收光谱表明薄膜在300 nm附近有一个临界吸收边。随着沉积温度的升高，薄层电阻逐渐减小，从而增加这些薄膜的导电性。还观察到带隙从室温沉积的2.20 eV增加到300 °C下的2.35 eV。光学带隙和方块电阻随温度的变化表明，微结构在其行为中起着至关重要的作用。这些转换特性具有巨大的技术重要性，具有包括透明太阳能电池制造的各种应用。
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magneto-transport characterization of Co_2Cr_xFe_(1-x)Al Heusler alloy films
研究了Co_2Cr_xFe_（1-x）Al全Heusler化合物的薄膜的结构和磁输运性质。采用磁控溅射法在室温下在不同衬底上制备了薄膜，以分别调节从热氧化Si衬底上的多晶生长到MgO（001）衬底上的高度织构甚至外延生长。我们的Heusler薄膜具有非常软的磁性和铁磁性，居里温度高达630 K。的总磁矩减少相比，理论的体积值，但仍相当于在升高的温度下生长的膜报道的值。多晶Heusler膜结合MgO势垒被纳入磁性隧道结，并在室温下产生37%的磁阻。
2006-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional honeycomb-kagome V2O3: a robust room-temperature magnetic Chern insulator interfaced with graphene
在量子反常霍尔效应（QAHE）中，不需要外加磁场就可以获得无耗散的手征边缘态，这在电子学和自旋电子学领域具有巨大的应用潜力。实现室温磁性陈氏绝缘体的最大障碍是找到一种结构稳定的材料，具有足够大的能隙和居里温度，可以很容易地在电子器件中实现。基于第一性原理的研究表明，V2 O3单原子层的蜂窝状晶格是结构稳定的，具有自旋极化的狄拉克锥，通过原子的原位自旋轨道耦合（SOC）产生室温QAHE.此外，通过应变和衬底研究，发现量子反常霍尔系统对小变形是鲁棒的，并且可以由石墨烯衬底支撑。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural and electrical properties of CdS thin films spin coated on glass substrates
CdS样品在室温下使用旋涂技术在非晶玻璃和导电玻璃衬底上合成，随后在五个不同温度下在空气中退火一小时。最初改变旋涂的速度和时间以优化样品的性质。在本实验中使用FTIR光谱分析CdS键形成随退火温度的变化。制备了以KI/I2为电解质的液结光电池，并对其光伏特性进行了测试。测量光电压、光电流和相应的输出功率以确定输出功率。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Quenched growth of nanostructured lead thin films on insulating substrates
采用真空气相沉积法在80 K下分别在玻璃和陶瓷衬底上制备了铅岛薄膜。电导率的测量过程中的蒸汽冷凝和进一步退火的膜到室温。薄膜形成过程中的电阻行为和退火薄膜的原子力显微镜被用作其结构的信息源。基于弹道聚集理论，提出了一个淬火生长模型。讨论了影响铅薄膜化学电阻特性的纳米结构和传感器响应机理。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Robust Room-Temperature Quantum Spin Hall Effect in Methyl-functionalized InBi honeycomb film
二维III-V族蜂窝薄膜由于其在量子计算和纳米电子学等领域的潜在应用而引起人们极大的兴趣。寻找具有高结构稳定性和大禁带宽度的二维III-V族薄膜是利用量子自旋霍尔效应实现无耗散输运边态的关键。基于第一性原理计算，我们预测，甲基官能化的InBi单层（InBiCH 3）没有动态不稳定性，并主机QSH态的带隙高达0.29 eV，表现出有趣的电子行为，适用于室温应用。通过s-pxy能带反转、拓扑不变的Z2数和时间反演对称性保护的螺旋边态证实了其拓扑特性。值得注意的是，QSH状态是可调的，并且对机械应变、电场和不同水平的甲基覆盖度具有鲁棒性。我们还发现，在h-BN衬底上负载的InBiCH 3保持了一个非平凡的QSH态，它包含了位于衬底带隙内的边缘态。这些发现表明，甲基官能化的III-V族薄膜可能是一个很好的QSH平台，用于自旋电子学中的器件设计和制造。
2016-02-12 cond-mat.mtrl-sci
STM observation of initial growth of Sn atoms on Ge(001) surface
我们利用扫描隧道显微镜研究了室温和80 K下锡原子在Ge（001）表面的初始生长。在室温下，在Ge（001）衬底上沉积Sn时，Sn原子形成了两种一维结构，一种是沿和方向排列的二聚体<310><110>，另一种是外延结构。对于Sn沉积到衬底上，在80 K，人口的二聚体链排列的方向<310>增加。Sn吸附原子在衬底上的扩散势垒在动力学上决定了二聚体链的种群。我们提出扩散势垒高度依赖于吸附原子引起的表面应变。本文从表面染色的角度系统地解释了在Ge（001）和Si（001）表面吸附IV族元素原子时出现的两种二聚体链。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Enabling two-dimensional electron gas with high room-temperature electron mobility exceeding 100 cm$^2$/Vs at a perovskite oxide interface
本文在BaSnO$_3$/LaInO$_3$外延界面可控创建二维电子气，室温电子迁移率达119 cm$^2$/Vs，为钙钛矿氧化物2DEG最高值，并借助分子束外延沉积模式实现远离衬底界面的原位优化。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Temperature dependent graphene suspension due to thermal Casimir interaction
在室温下，对物体之间的卡西米尔相互作用有贡献的热效应通常很小，并且它们在更高温度下很难与量子力学贡献分开。我们建议，热卡西米尔力效应可以观察到的石墨烯片悬浮在衬底之间的流体在室温制度。适当选择的基板和流体的材料引起卡西米尔排斥。与其它力（例如重力和浮力）的平衡导致稳定的温度依赖性平衡分离。悬浮的石墨烯是一个很有前途的系统，由于其在室温下观察热卡西米尔效应的潜力。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Large spin-to-charge conversion at room temperature in extended epitaxial Sb2Te3 topological insulator chemically grown on Silicon
磁性材料和拓扑绝缘体（TI）之间的界面处的自旋-电荷相互转换现象在为未来信息和通信技术开发快速和超低功率器件的研究努力中吸引了巨大的兴趣。本文报道了在4英寸Si（111）衬底上用金属有机化学气相沉积法生长的Sb_2Te_3薄膜，在Au/Co/Au/Sb_2Te_3/Si（111）异质结中获得了很高的自旋-电荷转换效率。通过室温自旋抽运铁磁共振，我们测量到了最大为0.75nm的反Edelstein效应长度λIEE，这是三维硫系TI异质结构的最大值。我们的研究结果开辟了使用化学方法在大面积Si衬底上生产TI的道路，其特征在于高性能的自旋-电荷转换，从而标志着未来技术转移的里程碑。
2021-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mobility Improvement and Temperature Dependence in MoSe2 Field-Effect Transistors on Parylene-C Substrate
我们报告低温扫描隧道显微镜表征的MoSe 2晶体，和MoSe 2场效应晶体管的制造和电学特性的SiO2和聚对二甲苯-C基板。我们发现，在Parylene-C衬底上的多层MoSe 2器件的室温迁移率（100 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）~ 160 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1））接近于块状MoSe 2的迁移率，明显高于SiO2衬底上的迁移率（~50 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1））。在这两种类型的基板上的室温迁移率几乎是厚度无关的。我们的变温输运测量揭示了特征电导率为e2/h的金属-绝缘体转变。从SiO2和聚对二甲苯-C上的金属区域提取的MoSe 2器件的迁移率随着温度降低至~ 100 K而增加至~ 500 cm 2 V-1 s-1，其中MoSe 2在SiO2上的迁移率增加得更快。尽管带电杂质的显著变化，如由强烈样品依赖的低温迁移率所指示的，但SiO2上的所有MoSe 2器件的迁移率在200 K以上收敛，这表明这些器件中的高温（> 200 K）迁移率几乎与带电杂质无关。我们的SiO2和聚对二甲苯-C基板的原子力显微镜研究进一步排除了表面粗糙度散射作为基板依赖的迁移率的主要原因。我们将所观察到的MoSe 2迁移率的衬底依赖性主要归因于源自SiO2衬底的表面极性光学声子散射，这在聚对二甲苯-C衬底上的MoSe 2器件中几乎不存在。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy of Wurtzite (Ga,Mn)N Films on Sapphire(0001) Showing the Ferromagnetic Behaviour at Room Temperature
以NH3为氮源，采用分子束外延技术在蓝宝石（0001）衬底上成功地生长了室温下具有铁磁性的纤锌矿（Ga，Mn）N薄膜。用超导量子干涉仪在1.8 ~ 300 K温度范围内测量了薄膜的磁化强度，外加磁场平行于薄膜平面，磁场强度达7 T。在300 K时，（Ga，Mn）N薄膜的磁化强度与磁场的关系为铁磁性，而GAN薄膜的磁化强度则表现出类似泡利顺磁性的行为。（Ga，Mn）N薄膜的居里温度为940 K。
2001-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in epitaxial bilayer FeSb/SrTiO3(001) terminated with a Kagome lattice
本研究在SrTiO3(001)衬底上外延生长了二维非范德华铁磁双层FeSb，其居里温度高于300K且具有面内磁各向异性，终止层为Fe Kagome层，为自旋电子学中探索铁磁与拓扑相互作用开辟了新途径。
2023-11-10 cond-mat.mtrl-sci
High anisotropic inserted dendritic growth during first stage of Zn monolayer deposition on Ag(111) substrate
利用俄歇电子能谱、低能电子衍射和扫描隧道显微镜研究了室温下Zn在Ag（111）衬底上的亚单层物理层沉积。我们确定了一个原始的锌高度各向异性结构的形状指状插入枝晶前面的锌单层生长。在STM观察的基础上，提出了插入枝晶生长的机制及其向层状生长转变的机制。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Amplified Stimulated Terahertz Emission at Room temperature from Optically Pumped Graphene
报道了光抽运石墨烯的室温太赫兹受激发射和粒子数反转。在1550 nm，80 fs脉冲光纤激光泵浦下，利用非线性电光传感器，观察了SiO2/Si衬底上剥离石墨烯中光生电子/空穴的快速弛豫和相对缓慢的复合动力学过程。源自相干太赫兹光子发射的时间分辨电场强度在全反射几何结构中被电光采样。在SiO2/Si衬底上测量的太赫兹电场强度与在石墨烯衬底上测量的太赫兹电场强度的比较清楚地表明，石墨烯片充当放大介质。发射光谱与泵浦光子谱吻合较好，其对泵浦功率的依赖性表现出类似阈值的行为，证明了在太赫兹光谱范围内负电导和粒子数反转的发生。阈值泵浦强度> 5*10^6 W/cm ^2与模拟结果吻合较好。
2011-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.ins-det
A room-temperature polymeric spin-valve
我们报告巨磁阻高达150%，在低偏置电流和低温以及室温下的磁阻在聚合物自旋阀具有结构LSMO/共轭聚合物/Co。共轭聚合物，区域无规和regioregular P3 HT被用作间隔材料。我们观察到不同器件的非对称偏置电压依赖性以及在MR与磁场的关系图中的另外的迄今未见的峰值，其中低偏置电流测量值我们归因于由于间隔物材料中的缺陷中的自旋捕获而引起的局部磁矩。此外，不同的间隔物厚度导致磁阻在一定的温度范围内的变化。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Significant enhancement of room temperature ferromagnetism in surfactant coated polycrystalline Mn doped ZnO particles
本文报道了一种表面活性剂辅助合成的Mn掺杂ZnO多晶样品，通过X射线衍射分析、透射电镜、电子顺磁共振和直流磁化强度测量表征了样品的室温铁磁性。这种表面活性剂辅助合成方法，我们开发的，被发现是高度可重复性。此外，该方法还可以推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci
An experimental demonstration of room-temperature spin transport in n-type Germanium epilayers
我们首次报道了生长在Si（001）衬底上的n型Ge外延层的室温自旋输运的实验结果。通过利用铁磁共振下的自旋泵浦，其固有地赋予与铁磁体连接的半导体自旋电池功能，在室温下在n-Ge中产生纯自旋电流。纯自旋电流的检测是通过使用的逆自旋霍尔效应的Pt或Pd电极上的n-Ge。包括几何贡献的理论模型允许在室温下估计n-Ge中的自旋扩散长度为660 nm。自旋弛豫时间的温度依赖性为Elliott-Yafet自旋弛豫机制提供了证据。
2015-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature green light emissions from nonpolar cubic InGaN/GaN multi quantum wells
通过采用自支撑3C-SiC（001）衬底和优化InGaN量子阱生长，获得了具有高结构和光学质量的立方InGaN/GAN多量子阱。超晶格峰高达5阶清楚地解决了在X射线衍射。我们观察到明亮的绿色室温光致发光（PL）的c-InxGa 1-xN/GAN多量子阱（x=0.16）。在300 K时，PL半峰全宽约为240 meV。PL强度随着阱厚度的增加而增加，从而证明不存在可以限制基于纤锌矿III族氮化物的器件的性能的偏振场。多余载流子的扩散长度约为17 nm。
2007-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial charge transfer influences thin-film polymorphism
结构和化学成分是影响在无机衬底上沉积的有机薄膜性能的关键参数。这样的膜通常显示出与本体显著不同的结构，并且基底对它们的多晶型具有相关影响。在这项工作中，我们阐明了基板的作用，通过研究其对对苯醌在两种不同的基板，银（111）和石墨烯的影响。我们采用了第一性原理计算和机器学习的组合，以确定两种基板上的能量最有利的结构，并研究其电子性质。我们的研究结果表明，对于第一层，类似的结构是有利的两个基板。对于第二层，我们发现两个显著不同的结构。有趣的是，石墨烯有利于具有较少电子耦合的石墨烯，而Ag有利于具有更多电子耦合的石墨烯。我们解释这种开关的稳定性作为两个基板上的不同的电荷转移的效果。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Predicting New Iron Garnet Thin Films with Perpendicular Magnetic Anisotropy
垂直磁各向异性（PMA）是自旋电子学应用的必要条件，如自旋轨道转矩开关、逻辑和存储器件。在室温下具有低吉尔伯特阻尼的一类重要的磁性绝缘体是铁石榴石，其仅具有少数PMA类型，例如铽和钐铁石榴石。更多和稳定的PMA石榴石的选择是必要的，研究人员能够研究新的自旋电子现象。在这项研究中，我们预测20个新的基板/磁性铁石榴石薄膜对在室温下稳定的PMA。利用形状、磁弹性和磁晶各向异性项计算了10种不同石榴石薄膜与5种不同市售石榴石衬底晶格匹配的有效各向异性能。应变类型，拉伸或压缩取决于衬底的选择，以及石榴石的磁致伸缩常数的符号和大小决定了石榴石薄膜是否具有PMA。我们显示的条件，其中钐，钆，铽，钬，镝和钍石榴石可能具有PMA的调查石榴石衬底类型。获得低阻尼石榴石薄膜的准则。具有可调饱和磁矩和磁场的新型PMA石榴石薄膜可以改善自旋-轨道矩存储器和补偿磁振薄膜器件。
2019-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis effects in the potential-dependent double layer capacitance of room temperature ionic liquids at a polycrystalline platinum interface
该论文已被作者撤回，因为它已提交给Journal of Physical Chemistry C。
2010-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of the dielectric loss in semi-conducting polypyrrole aged at room temperature
本文研究了半导体聚吡咯在室温下物理老化两年后，在不同压力下的介电损耗的变化。介电损耗谱的变化和松弛的激活体积的值的修改被解释为通过链簇划分成更小的组件和导电颗粒的尺寸的减小。
2010-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Graphite based Schottky diodes formed on Si, GaAs and 4H-SiC substrates
我们证明了半金属石墨/半导体肖特基势垒的形成，其中半导体是硅（Si），砷化镓（GaAs）或4 H-碳化硅（4 H-SiC）。在室温附近，正向偏置二极管的特性很好地描述了电子发射，和提取的势垒高度，这是由电容电压测量确认，大致遵循肖特基-莫特关系。由于石墨电极的最外层是单个石墨烯片，我们预计石墨烯/半导体屏障将表现出类似的行为。
2009-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Optical band gap and associated band-tails in nanocrystalline AlN thin films grown by reactive IBSD at different substrate temperatures
采用反应离子束溅射沉积（IBSD）方法在Si（100）衬底上生长了AlN薄膜，衬底温度从室温（RT）到500 ℃变化。用透射电子显微镜（TEM）观察了衬底温度引起的非晶、纳米晶和微晶的转变。平均表面粗糙度（Ra）和形态已被探索通过使用原子力显微镜（AFM）。用紫外-可见分光光度法在反射模式下研究了衬底温度引起的薄膜光学带隙的变化。发现随着衬底温度从室温升高到500 ℃，Eg从5.08增加到5.21 eV。Urbach能量尾（Eu）以及弱吸收尾（WAT）的能量（Et）已被估计占的光学无序，这是发现减少与相关的Eg的增加。
2016-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Possibility of Realizing Quantum Spin Hall Effect at Room Temperature in Stanene/Al2O3(0001)
二维量子自旋霍尔（QSH）绝缘体具有合理的宽带隙是必不可少的各种创新技术的发展。通过系统的密度泛函计算和紧束缚模拟，我们发现锡烯在α-Al 2 O3表面上可能在Γ点处具有相当大的拓扑非平凡带隙（~0.25 eV）.此外，锡烯原子键合到衬底上，但与衬底电子解耦，在很大程度上提供高结构稳定性和隔离的QSH状态。基本的物理机制是相当普遍的，这一发现可能会导致打开一个新的前景，探索QSH绝缘体的室温器件应用。
2017-01-26 cond-mat.mtrl-sci
