Broadband Defects Emission and Enhanced Ligand Raman Scattering in 0D Cs3Bi2I9 Colloidal Nanocrystals
激子0D和2D卤化铅钙钛矿最近已经被开发和研究作为用于光产生的新材料。在这里，我们报告宽带（> 1 eV）的新合成的零维（0D）无铅胶体Cs3Bi2I9纳米晶体的发射。我们调查的性质，他们的发射状态，以及目前正在激烈辩论的相对动力学。特别地，我们发现宽带发射是由发射激子和亚带隙发射陷阱态的共存造成的。值得注意的是，我们观察到的证据增强拉曼散射的配位体时，连接到纳米晶体表面，我们初步归因于强激子配位体电子耦合在这些系统中的效果。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature soft ferromagnetism in the nanocrystalline form of YCo2 - a well-known bulk Pauli paramagnet
Laves相化合物YCo2是一种著名的交换增强泡利顺磁体。我们在这里报告说，在纳米晶形式，这种化合物有趣的是在室温下是一个巡回的铁磁体与低磁感应场。饱和磁矩的大小（每分子式单位约1个玻尔磁子）大到足以推断铁磁性不是这些纳米晶体中的表面现象。由于这些铁磁纳米晶很容易在空气中以稳定的形式合成，因此可以探索应用，特别是在滞后是缺点的情况下。
2008-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Defect driven ferroelectricity and magnetism in nanocrystalline KTaO3
通过显微拉曼和磁共振光谱技术对名义纯的纳米晶KTaO 3进行了深入研究。在所有样品中，记录了缺陷驱动的铁电性和磁性。这两种有序状态的出现是由于铁原子和氧空位。缺陷的浓度估计分别为0.04和0.06-0.1摩尔%。注意，未掺杂的KTaO 3单晶是结晶的，从未表现出铁磁性质。结果表明，纳米KTa（Fe）O3具有多铁性，并在T<29 K时具有磁电效应。还确定了引起材料中新相态出现所需的杂质缺陷的临界浓度与颗粒的尺寸密切相关;随着颗粒尺寸的减小，临界浓度也减小。
2010-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Frequency-dependent spontaneous emission rate from CdSe and CdTe nanocrystals: influence of dark states
研究了室温下胶体CdSe和CdTe纳米晶的自发发射速率。从发光衰减曲线得到的衰减率随发射频率以超线性方式增加。这种依赖性的解释是在室温下的暗激子状态的热占领，引起发射率的强烈衰减。超线性关系与紧束缚计算结果一致。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Cu6Sn5 phase by cold homogenization in nanocrystalline Cu-Sn bilayers at room temperature
采用二次中性质谱深度剖析法和X射线衍射法研究了纳米晶Cu和Sn薄膜在室温下的固相反应。观察到快速扩散混合导致形成均匀的Cu 6Sn 5层。没有Cu 3Sn相出现的迹象。这提供了一种在低温下进行固相焊接的方法，即在合理的时间（大约几小时或更少）内产生几十纳米的均匀Cu 6Sn 5中间层。通过对Sn（100 nm）/Cu（50 nm）体系中初始界面处形成的平面反应层生长的详细分析，得出了室温下的抛物线生长速率系数为2.3 × 10 ~（-15）cm ~ 2/s。此外，Cu膜内部靠近衬底处的成分总体增加是由晶界扩散引起的固态反应解释的：新相沿晶界形成并垂直于晶界面生长。根据组成对时间函数的初始斜率，该反应期间的界面速度估计为约0.5nm/h。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Sol-gel obtained YSZ nanocrystals on a substrate: a Monte Carlo approach of the crystallographic orientation
溶胶-凝胶法制备的YZS（Yttria Stabilized Zirconia）纳米晶在热处理后的$α$ -Al 2 O3衬底上生长时具有不同的形貌。当衬底具有平面缺陷时，纳米晶体在高度上生长并且在垂直方向上具有晶体学取向[111]的狭窄，而当衬底是纳米尺度的完美平面时，纳米晶体在衬底上延伸并且在高度上不生长，在垂直方向上具有晶体学取向[100]。我们在这里提出了一个Monte Carlo方法，计算在热处理过程中的纳米晶体上的衬底的行动：一个行动是在晶体取向的变化取决于缺陷的存在，另一个是行动的纳米晶体的形态。热处理的等效后，应用Metropolis算法与适当的表达式的能量取决于面间间距和表面扩散。在含有平面缺陷的$α$ -Al 2 O3衬底上生长的YSZ纳米晶的取向和形貌与实验结果吻合较好
2009-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Examining the Role of Chloride Ligands on Defect Removal in Imperfectly Attached Semiconductor Nanocrystals for 1D and 2D Attachment Cases
半导体的核壳纳米晶体（NC）是有前途的构建模块的建设更高的维度人工纳米结构使用定向连接。然而，组装和外延连接的步骤，这种结构的关键引入无序和缺陷，抑制观察到所需的电子现象的出现。因此，理解这些系统中的缺陷形成和修复作为维度的函数是完善其合成的关键一步。在这项工作中，我们使用原位高分辨率透射电子显微镜检查的作用，氯离子配位体作为补救剂的不完善的连接界面之间的CdSe/CdS核-壳NC的1D和2D附件的情况下。在1D的情况下，我们发现，氯化物添加剂的存在下，在不完全连接NC二聚体可以导致缺陷去除速度近两倍大，发现在他们的平原，非氯化物处理的同行。然而，当我们增加系统的维度并检查2D NC阵列时，我们发现氯化物和非氯化物处理的样品之间的附着界面质量没有统计学显著差异。我们建议，这种不协调产生的1D和2D NC附件之间的根本差异，并讨论合成的指导方针，以告知未来的纳米材料超晶格设计。
2022-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Identification of point defects on Co-Ni co-doping in SnO$_{2}$ nanocrystals and their effect on the structural and optical properties
采用pH控制化学共沉淀法合成了Sn $_{0.97-y}$ Co $_{0.03}$ Ni $_{y}$ O $_{2}$（0 $\leq y \leq$ 0.04）纳米晶，其平均晶粒尺寸在7.3 nm（$y$ =0.00）~ 5.6 nm（$y$ =0.04）之间。由于共掺杂而在纳米晶体中产生的非化学计量的Sn相关缺陷和O相关的化学计量的Frenkel缺陷已经被确定，并且它们对纳米晶体的结构和光学性质的影响已经被广泛地研究。使用XPS已经观察到，在增加Ni共掺杂浓度（$y$）时，非化学计量Sn缺陷Sn $_{\text{Sn}}^{"}$增加以补偿$y$ = 0.00纳米晶体的现有缺陷Sn $_{i}^{....}$。高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）也证实了Sn $_{\text{Sn}}^{"}$的存在。关于Frenkel缺陷，XPS结果表明，以悬挂键相关表面缺陷态的形式表现的$V_{\text{O}}$和O $_{i}$的浓度随着$y$的增加而增加。纳米晶体的温度依赖性磁化强度测量证实了$V_{\text{O}}$的电荷状态。已发现的点缺陷影响的结构特性的方式，在八面体几何形状的完整的Sn-O octahderon有效地减少，而扭曲的三角平面的O的配位几何形状的增加。Urbach边缘的研究表明，在共掺杂的纳米晶体中的无序增强。纳米晶体的光学带隙已被发现是红移高达$y$ …
2019-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatially resolved fluorescence of caesium lead halide perovskite supercrystals reveals quasi-atomic behavior of nanocrystals
我们相关的空间分辨荧光（寿命）的测量与X射线纳米衍射，以揭示自组装铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体的超晶体中的表面缺陷，并研究其对荧光性能的影响。与密度泛函模型比较后，我们发现，结构的一致性损失，相邻纳米晶体之间的原子错位增加，并在超晶体表面附近的压缩应变的增长是负责观察到的荧光蓝移和荧光寿命降低。这种表面缺陷相关的光学性质扩展了原子和纳米晶体之间经常假设的类比，即所谓的准原子。我们的研究结果强调了在钙钛矿纳米晶体自组装成超晶体用于照明应用如超荧光发射器期间最小化应变的重要性。
2021-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of Defect Structure in Electrodeposited Nanocrystalline Ni Films
采用X射线衍射（XRD）谱线轮廓分析和透射电子显微镜（TEM）截面分析研究了添加糖精和甲酸有机添加剂前后电沉积Ni膜的微观结构。而这些添加剂对微观结构（消除柱状生长以及晶粒细化）的一般效果被复制，本研究的明显意图是比较各种很少使用的高性能结构表征方法的结果相同的电沉积试样，以揭示在这个领域中不太常见的定性结构变化的细节。在没有添加剂的情况下沉积的膜中，观察到柱状结构，显示出与结构区模型的T区的相似性。甲酸和糖精添加剂导致等轴晶粒尺寸减小，以及增加的位错和孪晶缺陷密度的纳米晶薄膜。此外，由于添加剂，结构变得均匀，并且在总膜厚度内没有纹理。与甲酸相比，双氰胺产生更小的晶粒尺寸和更大的缺陷密度。通过仔细区分TEM和XRD晶粒尺寸，利用TEM和XRD的互补应用对晶粒尺寸和孪晶界间距分布进行了详细的分析。
2017-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Luminescence decay dynamics of germanium nanocrystals in silicon
在16 K到室温的温度范围内，研究了镶嵌在晶体硅中的锗纳米晶体的发光衰减动力学。在室温下，特征衰减时间为50纳秒的量级，而在低温下则延伸到微秒范围。衰变主要由非辐射过程，这表明一个典型的热活化能为几毫电子伏。
2010-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Erbium Spin Defects in Colloidal Nanocrystal Hosts
该研究通过低掺杂密度与无核自旋二氧化铈纳米晶，使单个 Er3+ 自旋缺陷实现近微秒相干，并指出表面 Ce3+ 噪声及后续性能提升路径。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Healing of topological defects while crystallizing nanocrystals
Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales, Universidad Nacional de San Luis（圣路易斯国立大学物理、数学和自然科学学院）；Instituto de Física Aplicada, CONICET（阿根廷国家科学研究委员会应用物理研究所）；Condensed Matter Theory group, Centro Atómico Bariloche, CNEA（阿根廷核能委员会巴里洛切原子中心凝聚态理论组）；Instituto Balseiro, CNEA and Universidad Nacional de Cuyo（阿根廷核能委员会巴尔塞罗研究所和门多萨国立大学）；Low Temperatures Lab, Centro Atómico Bariloche, CNEA（阿根廷核能委员会巴里洛切原子中心低温实验室）；Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, CONICET-CNEA, Nodo Bariloche（阿根廷国家科学研究委员会-核能委员会纳米科学与技术研究所巴里洛切节点）
研究了在结晶纳米晶体时 confinement 的作用，通过 Langevin 动力学模拟分析了超导体中微米级纳米晶体的结晶动力学和低温结构特性，发现拓扑缺陷在低温下呈现修复效应，与实验数据一致。
2026-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vacancy-driven non-cubic local structure and magnetic anisotropy tailoring in Fe$_x$O-Fe$_{3-δ}$O$_4$ nanocrystals
与块体材料相比，纳米级晶体生长受到尺寸和形状相关性质的严重影响。然而，这是具有挑战性的破译化学计量，在混合价元素的领域，可以采取行动，以控制物理性质，特别是当复杂的键合是由结构缺陷的短期和长期有序牵连。在这里，溶液生长的氧化铁纳米晶体（NC）的试点方铁矿系统被发现转换成缺铁的岩盐和铁尖晶石子域，但达到一个令人惊讶的四方扭曲的局部结构。化学均匀的NC内的阳离子空位被描绘为参数来调整潜在的属性。这些晶格缺陷产生局部交换各向异性领域，加强纳米粒子的磁化强度，克服有限尺寸效应的影响。亚临界尺寸NC中的原子尺度缺陷控制的概念渴望成为一种途径，以获得定制的性能，并改善无缺陷NC的高温加热性能。
2020-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Spin Precession and Lifetime-Limited Spin Dephasing in CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals
半导体纳米晶体中的载流子自旋是量子信息处理的有希望的候选者。使用时间分辨法拉第旋转和光致发光光谱的组合，我们证明了光学自旋极化和相干自旋旋进胶体CsPbBr 3纳米晶体，持续到室温。通过抑制与一个小的外加磁场的非均匀超精细场的影响，我们证明了非均匀的孔横向自旋退相时间（T2*）的方法的光致发光寿命，使得几乎所有的发射光子来自相干孔自旋。热激活LO声子驱动额外的自旋退相在升高的温度下，但相干自旋旋进仍然观察到在室温下。这些数据揭示了纳米晶和块状CsPbBr 3中自旋之间的几个主要区别，并为在基于自旋的量子技术中使用金属卤化物钙钛矿纳米晶体打开了大门。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structure, energy, and electronic states of vacancies in Ge nanocrystals
采用密度泛函理论（DFT）方法研究了氢钝化Ge纳米晶中空位的原子结构、形成能和电子态。研究了量子自净化与自由表面弛豫之间的竞争。小于2nm的晶体的自由表面扭曲Jahn-Teller弛豫并增强重构键。这增加了量子态的能量分裂，并在最小的纳米晶体中将形成能量降低到低至每个缺陷1 eV。在大于2 nm的晶体中，观察到的Jahn-Teller畸变的对称性与大块Ge晶体的对称性相匹配。在锗的表面附近的空位被发现具有不大于0.5至1.4 eV的每个缺陷的形成能量，但超过0.7 nm的表面内的空位具有的形成能量是相同的，在体锗。没有证据表明的自我净化效果进行观察，占主导地位的效果是自由表面松弛，这使得增强重建。从本文中的证据，它是预测，对于中等大小的Ge纳米晶体的晶体内的空位将表现为散装一样，并没有强烈的相互作用与表面，除了当它是在0.7 nm的表面。
2010-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Giant negative thermal expansion covering room temperature in nanocrystalline GaNxMn3
在加热时收缩的具有负热膨胀（NTE）的材料在技术上和基本上都具有极大的兴趣。在这里，我们报告了巨大的NTE覆盖室温机械研磨的反钙钛矿GaNxMn 3化合物。微晶粒GaNxMn 3在反铁磁（AFM）到顺磁（PM）（AFM-PM）转变时表现出大的体积收缩，温度窗口（ΔT）仅为几K。微球磨后晶粒尺寸减小到30 nm左右，ΔT展宽到50 K。相应的线性热膨胀系数（α）达到~ -70 ppm/K，几乎是化学掺杂反钙钛矿化合物的两倍。当x = 1.0（x = 0.9）时，晶粒尺寸进一步减小到约10 nm，ΔT超过100 K，α保持为-30 ppm/K（-21 ppm/K）。高能X射线对分布函数揭示了原子位移和结构相干性的降低，从而推迟了原子力显微镜-光子晶体的跃迁。通过经由机械合金化或研磨来控制晶粒尺寸，也可以在由于电子或磁性相变而具有大晶格收缩的其它材料中实现巨大NTE。
2015-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
AgBiSe2 Colloidal Nanocrystals for Use in Solar Cells
金属硒化物纳米晶作为一种有前途的光电材料受到人们的广泛关注。然而，用于生产这些纳米材料的昂贵且劳动密集型的合成方法阻碍了它们的广泛应用。晶体成核和生长所需的无空气环境和高合成温度是导致合成成本的主要因素。在这项工作中，我们提出了一种在室温下，在环境条件下，使具有成本效益的硒前体的金属硒化物纳米晶体的合成方法。
2021-09-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room-temperature quantum emission from $\mathrm{Cu_{Zn}}$-$\mathrm{V_{S}}$ defects in ZnS:Cu colloidal nanocrystals
本研究在室温下观测到ZnS:Cu纳米晶中Cu_Zn-V_S缺陷的量子发射，通过时间门控成像识别并表征，发现其具有闪烁、反聚束及蓝移等特性，为量子技术应用提供了新可能。
2025-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Localization of narrowband single photon emitters in nanodiamonds
具有室温窄带单光子发射器的金刚石纳米晶体在纳米光子学和生物成像中的应用受到高度追捧。然而，目前对这些排放源的了解极为有限。在这项工作中，我们证明了窄带发射器是定位在单个纳米金刚石中的扩展形态缺陷处的点缺陷。特别是，我们表明，纳米晶体的缺陷，如孪晶界和二次成核网站表现出窄带发射，是没有从原始的单个纳米晶体生长在相同的条件下。关键是，我们证明了窄带发射线消失时，扩展的缺陷被确定性地使用高度本地化的电子束诱导蚀刻。我们的研究结果增强了目前对金刚石中单光子发射体的理解，并直接关系到新型量子光学器件和传感器的制造。
2016-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Crystal structure and physical properties of half-doped manganite nanocrystals with size < 100nm
在本文中，我们报告的结构和性能（磁和电输运）的测量半掺杂$\mathrm{La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3}$（LCMO）的纳米晶体的化学路线合成，具有平均粒径为15 nm的颗粒大小。据观察，尺寸减小导致晶体结构的变化，并且室温结构被阻止，使得结构不像块状样品那样在冷却时演变。结构变化主要影响晶格的正交畸变。通过与在静水压力下观察到的晶体结构数据进行比较，建议纳米晶体的晶体结构的变化是由于尺寸减小的表面压力所产生的有效静水压力而发生的。这不仅改变了结构，而且还导致室温结构冻结。尺寸的减小也不允许电荷有序化所需的长超电池调制（该半掺杂的亚锰酸盐的特征）开始。磁性和输运测量也表明，电荷有序（CO）不发生时，尺寸减小到临界尺寸以下。相反，纳米晶体显示铁磁有序下降到最低温度以及金属型导电性。我们的研究为半掺杂锰氧化物纳米晶体中观察到的CO态不稳定奠定了结构基础。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic defects in silicon carbide LED as a perspective room temperature single photon source in near infrared
单光子的产生已经在几个系统中得到证实。然而，它们中没有一个满足实际应用所需的所有条件，例如室温功能性、电信波长操作、高效率。在这里，我们报告的发光二极管（LED）的制造基于碳化硅（SiC）中的本征缺陷。为了制造我们的设备，我们使用了标准的半导体制造技术与高能电子辐照相结合。我们的LED的室温电致发光（EL）揭示了可见光和近红外（NIR）中的两个强发射带，与两种不同的本征缺陷相关联。由于这些缺陷可以在低甚至单个缺陷水平下产生，因此我们的方法可以用于实现用于量子通信和信息处理的电驱动单光子源。
2012-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Defect Controlled Ferromagnetic Ordering in Au Implanted TiSe$_2$ Nanocrystals
层状过渡金属二硫属化合物（TMD）由于其非磁性二维结构中的晶体缺陷而表现出非常规的磁性，因此吸引了越来越多的关注。本工作旨在研究利用化学气相沉积法合成的自行设计的缺硒TiSe $_2$薄膜的磁响应。我们证明了铁磁秩序的可调性与金原子的引入，使用低能量的金离子注入，这是一个控制旋钮，以改变在TiSe $_{2-x}$的硒的化学计量。相应的等温场-磁化曲线与修正的布里渊J函数拟合良好，其中Ti $^{3+}$的J值为1.5，Au $^{3+}$的J值为4，说明了Au注入产生的抗磁性。我们提出了一个定性模型的实验观察到的磁化作为离子注量的函数，与高分辨率透射电子显微镜证实。取决于注入样品中的Au纳米颗粒尺寸，磁化在比原始样品低得多的施加磁场下更快地饱和。我们的研究结果有可能扩大自旋电子学和磁传感应用的二维铁磁材料的范围。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-driven Charge Localisation and Spin Dynamics of Paramagnetic Defects in S-deficit 2H-MoS2 Nanocrystals
本研究通过EPR实验和DFT计算，揭示了硫缺陷2H-MoS2纳米晶中高自旋Mo3+和Mo2+电荷中心的起源，阐明了应变驱动自旋局域化机制，并发现氧空位具有最长弛豫时间，为量子技术应用提供关键见解。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Lead-free, luminescent perovskite nanocrystals obtained through ambient condition synthesis
有毒铅的异价取代是获得卤化物钙钛矿的令人兴奋的材料类别的环境可持续变体的越来越流行的设计策略。通过基于溶液的方法获得的过氧化氢纳米晶体（NC）表现出极高的光学质量。不幸的是，这些合成路线中的大多数仍然需要在惰性气体和非常高的温度下反应。在这里，我们提出了一种新的合成路线的无铅双钙钛矿NC。我们结合热注入和配体辅助再沉淀（LARP）的方法，以实现低温和环境气氛为基础的锰掺杂的Cs_{2} NaBiCl_{6} NC的合成。Mn掺入对于其他非发射材料是关键的，其中9：1的Bi：Mn前体比率使亮橙色光致发光（PL）和量子产率（QY）最大化。较高的温度略微提高了材料的性能，但在室温下合成的NC仍然具有发射性，突出了合成方法的多功能性。此外，NCs在环境条件下表现出优异的长期稳定性，有利于其他研究和能源相关应用。
2023-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in Methylammonium Lead Iodide Perovskite
有机-无机杂化钙钛矿的缺陷容限性质反映在其光伏性能的惊人增长中。晶格缺陷的存在可以操纵甚至产生一些特殊的性质，否则这些性质将保持不可见。在这篇文章中报道的这些属性之一是第一次在甲基铵卤化铅钙钛矿中的缺陷介导的室温铁磁性的实验观察，abinitio计算支持。理论分析表明，铁磁性主要来源于正交晶相和立方晶相的碘空位，而不是四方晶相的碘空位。低温（100 K）的铁磁磁滞回线是稳定的，即使在380 K的高温证实了这样一个事实，即磁性的起源嵌入在其有缺陷的性质。
2018-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Crystallographically oriented Co and Ni nanocrystals inside ZnO formed by ion implantation and postannealing
在过去的十年中，过渡金属掺杂的ZnO作为室温稀磁半导体（DMS）的一种途径得到了广泛的研究。然而，ZnO基DMS中所报道的铁磁性的起源仍然值得怀疑。可能的选择是稀磁半导体、旋节分解或第二相。为了澄清这个问题，我们已经进行了一个彻底的表征的结构和磁性的Co和Ni注入ZnO单晶。我们的测量结果表明，钴或镍纳米晶体（NC）的主要贡献的测量铁磁性。已经在注入样品中，Co或Ni NC已经形成，并且它们表现出超顺磁性。Co或Ni NC相对于ZnO基质在晶体学上取向。它们的磁性，例如，各向异性和超顺磁性阻断温度可以通过退火来调节。我们讨论了镶嵌在ZnO中的Ni纳米颗粒的磁各向异性与应变各向异性的关系。
2009-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Ge nanocrystals and radiation defects on C-V characteristics in Si-MOS structures
研究了在SiO_2层中嵌入74 Ge纳米晶（NC-Ge）的金属氧化物半导体（MOS）结构的电容特性。用能量为150 keV的74 Ge+离子注入较厚（~ 640 nm）的非晶SiO_2薄膜，引入Ge原子。实验表征包括在高频率（100 kHz和1 MHz）下的电容-电压（C-V）依赖性的室温测量。研究了四组MOS结构：第一组-“初始”样本，没有Ge原子（离子注入前）。第二次“注入”样品，在Ge+离子注入之后但在退火之前，在斗争层内具有随机分布的Ge原子。第三个样品是通过在800摄氏度下退火形成Ge纳米晶体后的样品（“NC-Ge”样品），第四个样品是“最终”样品：NC-Ge样品在研究核反应堆中接受了积分剂量高达10^20中子/cm ^2的强中子辐照，然后进行了辐射损伤退火。结果表明，在“初始”样品中，C-V特性具有“S形”的阶梯状形式，这是高频情况下MOS结构的典型特征。然而，在“注入”和“NC-Ge”样品中，尽管高频操作，C-V特性仍具有“U形”。此外，“NC-Ge”样品表现出大的滞后，这可能表明在NC-Ge处的电荷捕获。“U形”和滞后特性的组合允许我们提出一种新的4位数存储器保持单元。“最终”样品表明所观察到的C-V特性的特性的破坏和“初始”样品的C-V曲线的重现。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in High Quality Co-doped ZnO Bulk Samples
在过渡金属掺杂氧化物中经常报道的室温铁磁性的性质仍然是一个巨大的争论。本文报道了通过标准固相反应路线合成的高质量Co掺杂ZnO（Zn 1-xCoxO）体样品的室温铁磁性。使具有低水平结构缺陷的参考顺磁性Co掺杂ZnO样品在还原性气氛中经受热处理，以便以受控的方式在样品中引入缺陷。进行了详细的结构分析，以表征诱导缺陷及其浓度。的磁力揭示了在室温下的顺磁和铁磁相的共存，在直接相关的结构性能。饱和磁化强度随着热处理的加强而增加，因此，随着感生缺陷密度的增加而增加。用束缚磁极化子模型对磁性行为进行了充分的解释。基于实验结果，理论计算的支持下，我们归因于所观察到的缺陷引起的铁磁性的起源，由于锌间隙缺陷介导的磁极化子的Co离子之间的铁磁耦合。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring defects and nanocrystal transformation for optimal heating power in bimagnetic $Co_yFe_{1-y}O@Co_xFe_{3-x}O_4$ particles
本研究通过调控钴掺杂量与缺陷结构优化双磁性氧化铁核壳纳米晶的磁性能，结合实验与模拟阐明其结构-性能关联，验证了其在磁热疗应用中的加热效率潜力。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Point defects in SiC as a promising basis for single-defect, single-photon spectroscopy with room temperature controllable quantum states
金刚石中氮空位（NV）中心的独特量子特性促使人们努力寻找碳化硅（SiC）中具有类似特性的缺陷，这可以扩展金刚石无法获得的此类系统的功能。电子顺磁共振（EPR）和光检测磁共振（ODMR）研究表明，SiC中与硅空位（VSi）有关的点缺陷具有与金刚石中NV中心类似的性质，这使它们成为红外区单缺陷和单光子光谱的一个有前途的量子体系。根据缺陷类型，温度，SiC多型体，和结晶位置，两个相反的计划已被观察到的基态自旋子级人口的VSI相关的缺陷与非偏振光照射后的光学对准。自旋系综的VSI相关的缺陷被证明是准备在一个相干叠加的自旋状态，即使在室温下。零场ODMR显示了通过施加射频场来操纵基态自旋布居的可能性。这些共同使得SiC中与VSi相关的缺陷成为自旋电子学、量子信息处理和磁力测量的非常有利的候选者。
2013-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Defect engineering over anisotropic brookite towards substrate-specific photo-oxidation of alcohols
通常采用的用于增强光催化活性的设计策略的目的在于调节诸如可见光响应、暴露的晶面和晶体形状的性质。在这里，我们提出了一种不同的方法来设计高效的光催化剂显示基板特定的反应缺陷工程。有缺陷的各向异性板钛矿TiO2光催化剂功能化的Pt纳米晶体进行测试醇光重整显示高达11倍的甲醇氧化速率增加，相比未还原的，同时呈现出低得多的乙醇或异丙醇的特定氧化速率。我们证明了醇的氧化和析氢反应是密切相关的，当基板特定的醇的氧化能力增加，析氢显着提高。减少的各向异性板钛矿显示高达26倍的比光活性相对于具有各向同性纳米晶体的纳米TiO2和板钛矿，反映了不同类型的有缺陷的催化位点的形成取决于TiO 2多晶型物和它的晶体形状。先进的原位表征和理论研究表明，控制工程的氧空位和晶格应变产生大的电子极化子托管的酒精光氧化的基板特定的活性位点。
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
An antisite defect mechanism for room temperature ferroelectricity in orthoferrites
单相多铁性材料，允许铁电性和磁有序在室温以上共存是非常可取的，激励正在进行的研究机制，非常规铁电性的磁性氧化物。在这里，我们报告了一个反位缺陷机制的室温铁电性在外延薄膜的钇正铁氧体，YFeO 3，钙钛矿结构的倾斜反铁磁体。结合piezoresponse力显微镜，原子分辨元素映射与像差校正扫描透射电子显微镜和密度泛函理论计算表明，YFe反位缺陷的存在有利于促进铁电性的非中心对称畸变。这种机制预计类似于其他稀土正铁氧体，与稀土阳离子的半径上的极化的依赖。此外，垂直排列的纳米复合材料的磁致弹性氧化物CoFe2O4的支柱外延嵌入在YFeO3矩阵在室温下表现出强大的铁电性和亚铁磁性，以及显着的应变介导的磁电耦合效应。我们的工作揭示了反位缺陷在一系列磁性正铁氧体中提供铁电性的新机制中的独特作用，并进一步增强了该系列复合氧化物用于多铁性应用的功能。
2021-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Recombination processes in CuInS$_{2}$/ZnS Nanocrystals during steady-state photoluminescence
利用共焦显微荧光系统研究了分散在SiO $_{2}$ /Si衬底上的CuInS $_{2}$ /ZnS纳米晶的温度和激发功率依赖的光致发光（PL）。在22 K和室温下，随着激发功率的增加，由于态填充，PL谱发生蓝移。在低温下，在光谱的低能侧观察到小峰，这可能是由于不同纳米晶体之间的F $\ddot{o}$ rster共振能量转移。积分光致发光强度随激发功率呈亚线性增加，功率因数约为2/3，说明纳米晶中的俄歇复合过程占主导地位，特别是在高激发功率下。
2016-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A Defective Graphene Phase Predicted to be a Room Temperature Ferromagnetic Semiconductor
理论计算，基于混合交换密度泛函理论，被用来表明，在石墨烯的周期性阵列的缺陷产生铁磁基态在室温下意外大的缺陷分离。这是证明的缺陷，包括一个碳空位，其中两个悬挂键饱和与H原子。的磁耦合机制进行了分析，发现是由于在$π$电子系统相对于一个远程自旋极化的不稳定性，其特征在于在相邻的碳原子之间的自旋方向交替。$π$键的破坏在费米边缘打开了一个半导体间隙。能隙的大小和磁耦合强度是缺陷分离的强函数，因此可以通过改变缺陷浓度来控制。半导体的能隙和电子有效质量的位置是强烈的自旋依赖性，这是预期的结果在自旋不对称的输运性质的系统。因此，有缺陷的石墨烯片是一种非常有前途的材料，具有用于定制未来自旋电子器件特性的内置机制。
2008-02-12 cond-mat.mtrl-sci
PEG- and PVP-assisted wet-chemical synthesis of ZnS nanocrystals via hydrothermal and co-precipitation methods for route-dependent structural and bandgap tuning
Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology（古拉姆·伊沙克汗工程科学与技术学院）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究通过PEG和PVP辅助的湿化学法合成ZnS量子点，利用水热和共沉淀方法实现结构和带隙调制，PVP表现出更好的分散性和生长抑制效果。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Native defect association in beta-Ga2O3 enables room-temperature p-type conductivity
本研究通过MOCVD制备p型β-Ga2O3薄膜，揭示氧-镓本征受主缺陷复合体的作用，并利用Zn掺杂将导电性提升三个数量级，实现稳定的室温空穴导电。
2023-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Fe-doped ZnO Nanocrystals: Experimental and Theoretical investigations
成功合成了Fe掺杂ZnO纳米晶，并利用X射线衍射和透射电镜对其结构进行了表征。在相同系统上的磁化测量揭示了铁磁到顺磁转变温度> 450 K，由于纳米颗粒系统中无序表面自旋的倾斜，具有从铁磁到自旋玻璃态的低温转变。局部磁探针，如EPR和穆斯堡尔表明存在的Fe在两个价态Fe 2+和Fe 3+。我们认为，Fe 3+的存在是由于在系统中的阳离子（Zn）空位可能的空穴掺杂。通过从头算电子结构计算，研究了Fe掺杂ZnO体系中的缺陷（如O空位和Zn空位）对铁磁性的性质和起源的影响。电子结构计算表明空穴掺杂（锌空位）是更有效地稳定铁磁性Fe掺杂ZnO和我们的结果是一致的铁磁性Fe掺杂ZnO样品中的空穴掺杂的实验签名。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Ferromagnetism in Th1-xFexO2-d (x = 0.0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25) nanoparticles
采用凝胶燃烧法制备了不同Fe含量（x = 0.0，0.05，0.10，0.15，0.20和0.25）的（Th_（1-x）Fe_x）O_（2-d）纳米颗粒。Rietveld细化分析的X-射线衍射数据显示，形成一个不含杂质的立方型Th 1-xFexO 2-d结构，x = 0.20。这一观察结果进一步证实了10日进行的详细研究。使用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）成像和选定区域电子衍射（SAED）图案的索引来测量Fe掺杂的ThO 2的百分比。直流磁化研究表明，它们是铁磁性的居里温度（Tc）远高于室温。
2007-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of microstructural and mechanical properties of nanocrystalline Co2FeAl Heusler alloy prepared by mechanical alloying
采用机械合金化方法制备了具有纳米晶结构的Co2 FeAl Heusler合金。研究了合金的形成机理。Rietveld分析表明，研磨超过15小时的所有样品具有空间群为Fm 3 m的L21结构。采用Williamson-Hall方程计算了样品的晶粒尺寸和内部应变。随着机械合金化的20小时，Co2 FeAl的微晶尺寸增加，之后微晶尺寸开始减小。而内应变则随着球磨时间的增加先减小后增大。将MA 20小时后获得的粉末分成三部分，并分别在300、500和700 ℃下退火5小时。当退火温度达到500 ℃时，粉末颗粒的硬度值随退火温度的升高而显著增加。而在700 ℃退火后，试样的硬度值下降。这似乎与晶粒尺寸的增大、晶格有序性的增强、缺陷和杂质密度的变化以及非化学计量效应等参数有关。
2012-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-Dependent Spectroscopy of Cr3+:YGG Nanophosphors with Multisite Emission
本文通过改进Pechini法合成Cr3+:YGG纳米晶体，发现Cr3+浓度增加导致低温下4T2g发射红移，晶体场强度增大，并用能量传递链解释低温光谱模式。
2025-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Red Emission from Copper-Vacancy Color Centers in Zinc Sulfide Colloidal Nanocrystals
铜掺杂硫化锌（ZnS：Cu）在电磁波谱的UV、可见光和IR区域中表现出下转换发光;可见红光、绿光和蓝光发射分别被称为R-Cu、G-Cu和B-Cu。亚带隙发射产生于由点缺陷产生的局部电子态之间的光学跃迁，使得ZnS：Cu成为多产的磷光体材料和量子信息科学的有趣的候选材料，其中点缺陷作为单光子源和自旋量子比特表现出色。ZnS：Cu的胶体纳米晶体（NC）作为量子缺陷的产生、隔离和测量的宿主是特别有趣的，因为它们的尺寸、组成和表面化学可以精确地定制用于生物传感和光电应用。在这里，我们提出了一种方法，用于合成胶体ZnS：Cu NC的发射主要是R-Cu，这已被提出产生的Cu $_{Zn}$ -V $_S$复杂，杂质空位点缺陷结构类似于众所周知的量子缺陷，在其他材料中产生有利的光学和自旋动力学。第一性原理计算证实了Cu $_{Zn}$ -V $_S$的热力学稳定性和电子结构。温度和时间依赖的ZnS：Cu纳米晶体的光学性质显示蓝移发光和异常的高原强度的依赖性，随着温度从19 K增加到290 K，为此，我们提出了一个经验动力学模型的基础上热激活的两个流形的状态之间的耦合内的ZnS带隙。了解R-Cu发射动力学，结合控制合成方法获得R-Cu中心的胶体NC主机，将大大促进发展的Cu $_{Zn}$ -V $_S$和相关的配合物作为量子点缺陷的ZnS。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effect of Dimensionality on the Optical Absorption Properties of CsPbI$_3$ Perovskite Nanocrystals
在低温下用吸收光谱法测量了CsPbI $_3$钙钛矿纳米晶的带隙。在CsPbI $_3$纳米立方体和纳米片中观察到异常的带隙位移，这些带隙位移通过晶格振动模式引起的带隙重整化准确建模。我们发现，降低尺寸的CsPbI $_3$晶格的纳米片大大减少了电子-声子耦合，和占主导地位的面外量子限制的结果在一个均匀加宽的吸收线的形状下降到低温。在低温下，CsPbI $_3$纳米立方体中形成吸收尾部，我们将其归因于位于价带边缘附近的浅缺陷态。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Formation of cBN nanocrystals by He+ implantations of hBN
用显微拉曼光谱研究了能量在200 keV ~ 1.2 MeV、注量为1.0 \times 1017离子\cdot cm-2的He+离子注入多晶六方氮化硼后的结构变化。测量的拉曼光谱表明，从六方晶相到纳米晶立方氮化硼，菱形氮化硼和非晶氮化硼相的结晶诱导的结构转变的证据。观察到一阶纵向光学cBN声子被下移和不对称加宽，这是解释使用空间相关模型加上高离子掺杂诱导的缺陷密度。
2010-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Precursor stoichiometry controls dopant structure, defect chemistry, and valence in Mn-doped ZnGa$_2$O$_4$ nanocrystals
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利科学院维格纳物理研究中心）；Institute for Solid State Physics and Optics（凝聚态物理与光学研究所）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯科技经济大学）；University of Notre Dame（圣母大学）
该研究揭示前驱体化学计量比是Mn掺杂ZnGa₂O₄纳米晶体发光的关键设计变量，明确了其对掺杂剂结构、缺陷与价态的调控作用，确定了高亮度高温磷光体的最优组成。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Limits on intrinsic magnetism in graphene
研究了超声剥离法制备的石墨烯纳米晶的磁化强度。在低于2K的任何温度下都没有检测到铁磁性。我们也没有发现强顺磁性预期由于大量的边缘缺陷。相反，石墨烯是强抗磁性的，类似于石墨。我们的纳米晶体仅表现出弱的顺磁性贡献，在50K以下是显而易见的。测量结果产生了单一种类的缺陷，负责顺磁性，每个典型的石墨烯微晶大约有一个磁矩。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of low field magnetoresistance at room temperature in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$/Al$_{2}$O$_{3}$ nanocomposite
研究了$_{0.67}$/微米$_{2}$颗粒复合材料的磁输运性质。讨论了无磁场时的电阻率曲线和低温电阻率上升的各种输运机制。在室温下观察到了Al $_{2}$ O $_{3}$的引入对低场磁电阻的增强作用。
2005-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cation exchange synthesis of AgBiS$_2$ quantum dots for highly efficient solar cells
本文提出了一种通过阳离子交换反应在室温下合成AgBiS$_2$纳米晶的新方法，避免了传统热注入法的高温真空条件，所制备的光伏器件功率转换效率达7.35%。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photostable single-photon emission from self-assembled nanocrystals of polycyclic aromatic hydrocarbons
量子技术可以在很大程度上受益于亚微米尺寸晶体中量子发射器的控制。这些都是自然倾向于集成在混合器件，包括异质结构和复杂的光子器件。目前可用的以纳米晶体雕刻的量子发射器遭受光谱不稳定性，阻止它们用作单光子源，用于大多数量子光学操作。在这项工作中，我们报告了前所未有的性能的单光子发射的有机纳米晶体（平均大小为数百\SI{}{\nano\meter}），由蒽（Ac）和掺杂二苯并三萘（DBT）分子。该源在室温和低温下具有数小时的频率和强度光稳定性。当冷却至\SI{3}{K}时，00-零声子线显示接近寿命极限的线宽值（\SI{50}{MHz}）。纳米晶环境中的这种光学性质使得所提出的有机纳米晶体成为集成光子量子技术的独特单光子源。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Size Dependent Ternary Halide Solid Solutions in Perovskite Nanocrystals
Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
研究通过高通量合成和理论模型，确定了三元卤化物钙钛矿纳米晶体的溶解极限，并展示了其尺寸依赖的混溶性及稳定性提升机制。
2026-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Temperature behavior of the Optical Absorption and Photoluminescence Spectra of InP/ZnS Nanocrystals with a Stabilizing Polyvinylpyrrolidone-based Coating
本文论述了异双功能聚乙烯吡咯烷酮聚合物稳定的InP/ZnS胶体纳米晶体的光学性质的研究工作的结果。我们分析了样品在不同浓度溶液和沉积膜中的吸收光谱和光致发光谱，以及它们在6.5 - 296 K温度范围内的温度变化规律。已经观察到激子光学带的不均匀加宽与纳米晶体尺寸的宽分布有关。激子吸收和发射最大值的温度漂移已被发现是由于与声学声子的相互作用。结果表明，缺陷相关发光的猝灭是通过核壳界面处磷原子悬挂键的局部能级实现的，激子发光的温度稳定性由ZnS壳层的厚度决定。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A defect in diamond with millisecond-scale spin relaxation time at room temperature
Princeton University（普林斯顿大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；US Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）；University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；University of Iowa（爱荷华大学）
本研究发现金刚石中WAR5缺陷在室温下具有0.97毫秒的自旋弛豫时间，并在4K时达到14.38分钟，同时展示了光学自旋极化和零声子线候选。
2026-03-07 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electroluminescence from isolated defects in zinc oxide, towards electrically triggered single photon sources at room temperature
单光子源在量子信息科学、量子密码学和量子通信中有着广泛的应用。然而，到目前为止，大多数室温发射器仅被光学激发，这限制了它们适当地集成到可扩展的设备中。在这项工作中，我们克服了这一限制，并提出了室温下电触发发光从局部缺陷的氧化锌（ZnO）纳米粒子和薄膜。该器件在红色光谱范围内发射，并表现出优异的整流行为。发射在长时间内是稳定的，这为实际设备提供了重要的先决条件。我们的研究结果开辟了可能性，建立新的ZnO基量子集成器件，将固态单光子源的量子信息技术。
2015-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Elastic Forces Drive Nonequilibrium Pattern Formation in a Model of Nanocrystal Ion Exchange
化学转化，例如离子交换，通常用于改性可固化组合物。然而，这些转变的机制，往往运作远离平衡，并需要混合不同的化学物种，仍然知之甚少。在这里，我们探索一个理想化的离子交换模型，其中化学势驱动成分缺陷在晶体表面积累。这些杂质随后向内扩散。我们发现，在一个组成不纯的晶体网站之间的相互作用的性质强烈影响交换轨迹。特别地，伴随晶格失配物质的弹性形变促进组合物中的空间调制图案。这些相同的图案可以在核/壳纳米晶体中平衡产生，其结构模仿在非平衡轨迹中观察到的瞬态图案。此外，这种纳米晶体的核经历相变-从调制到非结构化-随着壳的厚度或刚度减小。我们的研究结果有助于解释在离子交换产生的异质结构纳米晶体中观察到的各种图案，并提出了合理设计组合图案化纳米材料的原则。
2021-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
