Bulk transport properties of Bismuth selenide thin films approaching the two-dimensional limit
我们研究了拓扑绝缘体Bi 2 Se 3薄膜的输运性质，重点是了解作为厚度的函数的行为。我们表明，厚度有很强的影响，各方面的运输作为二维极限的接近。体电阻率和霍尔迁移率显示不成比例的大的变化低于6五重层，我们直接相关的几层Bi2Se3的体带隙的增加，这种效果是伴随着表面间隙开口。在超薄Bi2Se3中的温度依赖性电阻率测量中从金属到绝缘行为的交叉趋势也与体带隙的增加以及膜-衬底界面处的增强的无序一致。我们的工作突出了少层Bi2Se3的性质是可调的，这可能是有吸引力的各种器件应用领域，如光电子学，纳米电子学和自旋电子学。
2018-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of Magneto-Conductivity of Bismuth Selenide -- A Topological Insulator
本文报道了在14特斯拉的磁场范围内，不同温度下Bi_2Se_3单晶的磁导率分析。采用自熔法生长单晶，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱进行表征。在14 T的磁场和5 K的温度下，单晶显示出约380%的磁电阻（MR）。Hikami Larkin Nagaoka（HLN）方程已被用来拟合的磁导率（MC）的数据。然而，HLN拟合曲线在高于1特斯拉的较高磁场下偏离，表明表面驱动电导率的作用随着磁场的增加而抑制。本文提出了一个由表面驱动的HLN和添加的量子扩散和体载流子驱动的经典项组成的推测模型。该模型成功地解释了Bi_2Se_3单晶在不同温度（5 ~ 200 K）和外加磁场（最高达14 T）下的MC。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Light-Matter Interactions in Single Crystal Topological Insulator Bismuth Selenide
本文通过Bi2Se3单晶的角度分辨偏振拉曼光谱获取拉曼张量元素，揭示其沿bc平面更高的微分极化率，为拓扑绝缘体中电子-声子及各向异性光-物质相互作用提供了实验证据。
2023-01-01 cond-mat.mtrl-sci
$\require{mhchem}$Misfit phase $\ce{(BiSe)_{$1.10$}NbSe2}$ as the origin of superconductivity in nobium-doped bismuth selenide
$\require{mhchem}$拓扑超导电性是当前非常感兴趣的，并且已经在掺杂的$\ce{Bi2Se3}$中提出，其中诸如Cu、Sr或Nb的给电子原子已经插入到$\ce{Bi2Se3}$结构中。对于$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$，使用$\text{T}_\text{c} \sim 3 \ \text{K}$，在文献中假设Nb插入范德华能隙中。然而，在这项工作中，在Nb掺杂的$\ce{Bi2Se3}$的超导电性的替代起源建立。与以前的报道相比，推断Nb在$\ce{Bi2Se3}$中没有嵌入。相反，标称组成$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$的样品中的超导行为是由$\ce{(BiSe)_{$ 1.10 $}NbSe2}$失配相引起的，该失配相作为小$x$（$0.01 \leq x \leq 0.10$）的杂质相和作为大$x$（$x = 0.50$）的主相存在于样品中。使用X射线衍射和透射电子显微镜技术相结合，详细研究了这种失配相的结构。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cumulative X-ray Damage in Bismuth Selenide Examined by Simultaneous TXM and XRD
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；PULSE Institute（脉冲研究所）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Pohang Accelerator Laboratory（浦项加速器实验室）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；European Radiation Synchrotron Facility（欧洲辐射同步辐射装置）；Nevada National Security Site（内华达国家安全区）；Sogang University（西江大学）
本研究利用同步TXM与XRD在PAL-XFEL上观测Bi₂Se₃的累积X射线损伤，明确其两种损伤机制，揭示晶界形成的加速作用，建立跨尺度辐射损伤研究方法。
2026-08-21 cond-mat.mtrl-sci
The role of surface chemical reactivity in the stability of electronic nanodevices based on two-dimensional materials "beyond graphene" and topological insulators
在这里，我们研究了对环境气体的表面化学反应性对纳米器件的性能的影响，基于二维材料“超越石墨烯”和新的拓扑相的物质。虽然观察到硅烯和磷烯在环境条件下的表面氧化，随后降低了载流子的迁移率，但具有硒化铟、铋硫属化物和过渡金属二硫属化物的活性通道的纳米器件在空气中是稳定的。然而，暴露于空气中的硒化铟由于Se空位上的水分解而遭受p型掺杂，而过渡金属二硫属化物中的载流子的低迁移率增加了纳米器件的响应时间。相反，铋硫族化物需要控制晶体质量，这可能是扩大规模的严重障碍。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature driven phase transition at the antimonene/Bi2Se3 van der Waals heterostructure
本文报道了锑烯α-β结构间温度诱导相变的发现。当锑在室温下沉积在硒化铋上时，它形成相对于衬底具有不同取向的α-锑烯畴。在温和的退火过程中，β相生长并超过α相，最终形成与硒化铋表面晶格结构完全匹配的单畴。第一性原理热力学计算解释了这两个相的不同温度依赖的稳定性，并揭示了一个最小的能量跃迁路径。虽然独立的α-和β-锑烯的形成能量只有轻微的差异，最终有利于β相退火异质结构由于增加与衬底的相互作用介导的完美的晶格匹配。
2019-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interactions and tensor analysis in topological insulator bismuth telluride using angle resolved polarized Raman spectroscopy
本研究采用角分辨偏振拉曼光谱结合经典与量子方法分析单晶碲化铋的拉曼张量，发现其c轴微分极化率更高且光子-声子相互作用各向异性，为理解该材料支撑热电与拓扑性能的晶格动力学提供关键依据。
2025-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin- and Angle-resolved Photoelectron Spectroscopy Study of the Quantum Spin Hall Insulator Bismuthene and its Precursor Phase
Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）；Research Center for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN)（纳米膜材料、架构与集成研究中心）；MAX IV Laboratory（MAX IV 实验室）；Lund University（隆德大学）
本研究利用自旋分辨与角分辨光电子能谱，解析了石墨烯/SiC界面处可可逆切换的铋前驱相与铋烯的电子态自旋织构，证实了二者的自旋-动量锁定特性。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding theory of surface spin states on bismuth thin films
采用$sp^3$紧束缚模型研究了铋薄膜的表面自旋态。该模型解释了实验观察到的角度分辨光电子能谱，包括费米面，能带结构与Rashba自旋分裂，和量子限制在表面态的能带隙。还出现了较大的面外自旋分量。表面态在膜内部穿透到布里渊区中心附近的大约几个双层内，而它们到达布里渊区边界附近的膜中心。
2016-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin dependent recombination based magnetic resonance spectroscopy of bismuth donor spins in silicon at low magnetic fields
通过监测硅中铋施主的自旋相关复合引起的光电导变化，观察到了低场（6-110 mT）磁共振。在不同的共振频率下的光谱显示信号强度分布与在常规的电子顺磁共振中观察到的信号强度分布显著不同，这归因于一对Bi供体和顺磁复合中心的40种可能的自旋态组合的不同复合率。Bi激发能具有良好的可调谐性，可用于未来与超导磁通量子比特的低场耦合。
2012-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling spectroscopy of the surface states of Dirac fermions in thermoelectrics based on bismuth telluride
用扫描隧道显微镜和能谱研究了p-Bi_（2-x）Sb_xTe_（3-y）Sey固溶体的层间范德华表面形貌和微分隧穿电导随组分的变化。确定了狄拉克费米子表面态的拓扑特征。结果表明，随着原子取代度的增加，热电材料的热电功率因数和材料参数随着狄拉克点向价带顶的移动而增大。发现了拓扑特性、功率因子与材料参数之间的相关性，当Bi原子在x>1.5处大取代和Te亚晶格中的小取代（y=0.06）时，表面态的生长贡献由费米速度的增加决定。在x =（1-1.3）和y=（0.06-0.09）处具有较小取代基的组合物中，通过提高载流子的表面浓度来确定表面态的类似效果。
2017-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Hyperfine Clock Transitions of Bismuth Donors in Silicon Detected by Spin Dependent Recombination
利用基于自旋相关复合的磁共振谱研究了离子注入$^{28}$ Si和$^\text{nat}$ Si中的铋施主。超精细时钟跃迁，在该线宽显着变窄，观察铋施主。实验结果定量建模的铋供体和自旋相关的复合读出中心，包括超精细和塞曼相互作用的影响组成的耦合对的分子轨道理论。
2014-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Higher-Order Topology in Bismuth
拓扑学的数学领域已经成为描述晶体固体低能电子结构的框架。体绝缘三维拓扑晶体的典型特征是导电的二维表面态。这构成拓扑体边界对应。在这里，我们建立了铋的电子结构，一个元素一贯被描述为散装拓扑平凡，实际上是拓扑的，并遵循一个广义的散装边界对应的高阶：而不是表面的晶体，但其铰链主机拓扑保护的导电模式。这些铰链模式的保护本地化的时间反演对称性，并在全球范围内的三重旋转对称性和反演对称性的铋晶体。我们从理论上和实验上支持我们的主张。我们的理论分析是基于对称性参数，拓扑指数，第一性原理计算，以及最近引入的拓扑量子化学框架。我们提供了两个互补的实验技术的支持证据。利用扫描隧道光谱，我们探测了位于晶体表面台阶边缘的一维态的旋转对称性的独特特征。利用约瑟夫森干涉法，我们证明了它们对电子输运的普遍拓扑贡献。我们的工作建立铋作为一个高阶拓扑绝缘体。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Alkali-metal induced band structure deformation investigated by angle-resolved photoemission spectroscopy and first-principles calculations
碱金属在材料表面的吸附被广泛用于原位表面电子掺杂，特别是用于通过角分辨光电子能谱（ARPES）观察未占据的能带结构。然而，碱金属原子对所产生的能带结构的影响还没有得到充分的研究，由于在实验和计算的困难。在这里，我们结合ARPES测量铯吸附的铋薄膜的电子电荷密度的第一性原理计算，并证明了一个简单的方法来评估碱金属诱导的能带变形。我们发现，变形的铋表面带是直接相关的垂直电荷密度分布在每个电子状态的铋。相比之下，在量化的体带的变化是很好地描述了一个传统的刚性带移图片。我们从整体上讨论了这两个方面的能带变形，考虑空间分布的电子态和铯-铋杂化，并提供了一个处方应用碱金属吸附到广泛的材料。
2018-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Electrodeposition of amorphous molybdenum sulfo-selenide as a low-cost catalyst
本研究通过单电解液电沉积技术合成非晶态Se-MoSx催化剂，证明硒的掺入能显著提升其电催化效能，为低成本电化学过程提供了可扩展方案。
2024-10-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Surface Structure of In Situ Cleaved Single Crystal Bi2Se3 Measured by Low Energy Ion Scattering
硒化铋是一种二维拓扑绝缘体材料，由五层堆叠而成。这些层通过弱的范德华力保持在一起，使得能够通过劈裂进行表面制备。低能离子散射实验（LEIS）表明，在超高真空（UHV）下裂解的Bi2Se3具有与QLs之间的裂解一致的Se终止结构。比较实验数据的分子动力学模拟证实了硒终止，并提供了一个估计的表面松弛。
2016-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Particulate Generation on Surface of Iron Selenide Films by Air Exposure
纳米尺寸的特殊结构的FeSe外延膜的表面上产生直接暴露在空气中后，这种现象进行了研究，在目前的工作，因为这些结构是一个障碍，场致超导电双层晶体管使用FeSe沟道层。使用场效应扫描俄歇电子能谱的化学分析显示，特定结构和其他平坦表面区域之间的化学成分没有明显差异。这一观察结果将微粒形成的可能来源限制在空气中的轻元素，如O、C、H和N。
2019-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hard X-ray Transient Grating Spectroscopy on Bismuth Germanate
光域瞬态光栅（TG）光谱是一种多功能的无背景四波混频技术，用于探测时域中的振动、磁性和电子自由度。新研制的相干X射线自由电子激光源使其扩展到X射线领域。X射线为TG提供了多个优点：其大的穿透深度允许探测材料的整体性质，其元素特异性可以解决核心激发态，并且其短波长产生具有前所未有的动量转移和空间分辨率的激发光栅。我们首次在7.1 keV的硬X射线范围内演示了TG激发。在锗酸铋（BGO）中，非共振TG激发产生相干光学声子，通过光学探测脉冲的衍射作为时间的函数被检测到。该实验展示了探测材料的体特性的能力，并为使用X射线探针和涉及纳米TG空间周期的超快相干四波混频技术铺平了道路。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Giant Anisotropy of Spin-Orbit Splitting at the Bismuth Surface
我们用时间分辨和角度分辨的光电子能谱学研究了铋（111）表面。对费米能级以下和以上表面态的平行探测揭示了自旋轨道（SO）分裂的巨大各向异性。这些强烈的偏离Rashba耦合不能在$\textbf{k}\cdot \textbf{p}$微扰理论中处理。相反，第一原理计算可以准确地再现电子态的实验色散。我们的分析表明，巨大的各向异性的SO分裂是由于一个大的面外屈曲的自旋和轨道织构。
2015-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of electron thermalization and electron-phonon coupling in photoexcited bismuth
我们用时间分辨光电子能谱研究了铋（111）表面的超快响应。电子结构的直接可视化使我们能够深入了解电子-电子和电子-声子相互作用。关于电子-电子相互作用，发现电子热化是与注量相关的，在低注量下可以持续数百飞秒。这种行为与朗道的费米液体理论定性一致，但数据显示偏离了常见的3D简并电子气的行为。在电子-声子相互作用方面，我们的数据使我们能够直接观察到单个Bloch态与相干$A_{1g}$模的耦合。据发现，表面态是少得多耦合到这种模式相比，体状态。这是证实了表面和本体铋的\textit{ab initio}计算。
2018-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Band Topology and Dichroic Signature of Bismuth
铋是发现和发展拓扑绝缘体材料的关键元素。以往的理论研究表明，Bi是拓扑平凡的，它可以通过合金化Sb转变为拓扑相。然而，最近的高分辨率角分辨光电子能谱（ARPES）测量强烈建议在纯Bi的拓扑能带结构。为了解决这个问题，我们用ARPES和第一性原理计算研究了Bi和Sb薄膜的能带结构。通过调整紧束缚参数，我们表明，Bi量子薄膜在拓扑平凡和非平凡的阶段不同的表面微扰响应。因此，我们建立了一个实验路线，通过光谱方法检测带拓扑结构的Bi。此外，我们的圆二向色性光电发射照亮了Bi（111）表面丰富的表面态和复杂的自旋织构。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast electronic and lattice dynamics in laser-excited crystalline bismuth
飞秒光谱被用来研究铋中的瞬态电子和晶格过程。在晶体的光致反射率响应中检测到弛豫时间为1 ps、7 ps和~ 1 ns的分量。为了便于分配所观察到的弛豫到特定的激发电子态的衰减，我们使用泵浦脉冲的中心波长范围从400 nm到2.3 μ m。此外，我们还研究了相干A1 g声子参数随激发和探测条件的变化。数据分析揭示了布里渊区的电子-空穴和电子-声子耦合强度沿Γ-T方向具有显著的波矢依赖性。
2012-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topological Phase Transition in Quasi-One-Dimensional Bismuth Iodide Bi4I4
利用micro-ARPES技术研究了准一维碘化铋Bi4I4，直接证明了其随温度变化从弱拓扑绝缘体到高阶拓扑绝缘体的拓扑相变。
2024-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Phonon Coupling to Individual Bloch States in Photoexcited Bismuth
利用时间分辨和角度分辨的光电子能谱学研究了铋（111）表面电子态的时间演化。块状带的结合能随$A_{1g}$声子模的频率振荡，而表面态对晶格的相干位移不敏感。电子-声子耦合的\textit{ab initio}计算正确地再现了振幅对电子波矢的强烈依赖性。除了这些振荡，所有的电子状态也显示出光致位移向更高的结合能，其动力学如下的电子温度的演变。
2011-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature-driven modification of surface electronic structure on bismuth, a topological border material
单晶铋具有非常接近拓扑相变的特殊电子结构。用角分辨光电子能谱学（ARPES）研究了温度对Bi表面态的影响。在低温下，表面态的上分支合并到表面布里渊区（SBZ）的$\bar{M}$点周围的投影体导带。相反，在高温（400 K）下，相同的分支合并到投影的体价带。这种行为可以解释为温度驱动的拓扑相变，这可能适用于未来的自旋热电器件。我们讨论了引起这种转变的可能机制，如晶格热畸变和电子-声子耦合。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized saddle points in the topological surface states of the elemental Bismuth revealed by a pump-probe spin-resolved ARPES
利用泵浦-探测自旋分辨ARPES技术首次揭示元素铋完整能带结构，证实其强拓扑绝缘体相，并发现未占据拓扑表面态存在自旋极化鞍点及van Hove奇点，为光自旋电子学发展提供平台。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Topologically Nontrivial Bismuth(111) Thin Films Grown on Bi2Te3
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了在Bi $_2$ Te $_3$（111）衬底上生长的Bi（111）薄膜在费米能级附近的电子结构和拓扑性质。在Bi（111）表面上除了两个已知的表面带外，还发现了另一个靠近$\bar{M}$点的表面带。利用这种新的表面能带，Bi的体价带和体导带可以通过表面态连接起来。我们的能带图揭示了表面能带的奇数个费米交叉点，这提供了一个直接的实验信号，即在Bi $_3$ Te $_2$（111）衬底上一定厚度的Bi（111）薄膜在三维上可以是拓扑非平凡的。
2015-06-15 cond-mat.mtrl-sci
An analysis of derivative absorption spectroscopy of multiferroic bismuth ferrite materials
Sethu Institute of Technology（塞图理工学院）
本研究通过分析块体、纳米结构和薄膜BiFeO3的PDF和CDF，识别了电子跃迁并计算了Urbach尾带能量，揭示了其复杂能带结构。
2025-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The rise and fall of an oxide: growth and evolution of Bismuth Oxide on Au(111)
University of Trieste（的里雅斯特大学）；Elettra - Sincrotrone Trieste S.C.p.A（的里雅斯特电子同步加速器公司）；Aarhus University（奥胡斯大学）
研究通过多技术手段揭示了Bi₂O₃在Au(111)表面的结构演变及电子特性，为低接触电阻器件集成提供了理论基础。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of clean surfaces and Se vacancy formation in Bi$_{2}$Se$_{3}$ by ion bombardment and annealing
硒化铋（Bi $_{2}$ Se $_{3}$）是一种拓扑绝缘体（TI），具有五层堆叠结构。单晶表面通常通过机械劈裂来制备。本工作探讨了使用低能量Ar $^{+}$离子轰击和退火（IBA）作为替代方法，以产生可重复的和稳定的Bi $_{2}$ Se $_{3}$表面在超高真空（UHV）下。结果表明，1 keV Ar $^{+}$离子轰击和30 min退火可以制备出有序的表面。低能电子衍射（LEED）和详细的低能离子散射（LEIS）的测量结果表明，IBA制备的表面和$\textit{in situ}$在超高真空中裂解制备的表面之间没有差异。对LEED图案的分析表明，最佳退火温度为450°C。角LEIS扫描揭示了当退火温度超过520°C时表面Se空位的形成。
2016-12-16 cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Spin-Polarised Surface States -- A Comparison of Bi(112) with Other Vicinal Bismuth Surfaces
本研究通过实验测量与理论计算证实Bi(112)表面存在两个一维自旋极化表面态，明确其色散与自旋极化特征，表明该类态是铋邻晶面的稳定属性，且可通过晶体加工调控自旋输运性质。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Topological layered n-type thermoelectrics based on bismuth telluride solid solutions
在基于Bi $\rightarrow$ In，Te $\rightarrow$ Se，S原子置换的$Bi_{2}Te_{3}$拓扑n型热电材料中，利用扫描隧道显微镜和光谱（STM/STS）技术研究了范德华夹层（0001）表面狄拉克费米子的形貌和表面态.利用STM方法观察到了薄膜表面的暗斑和亮斑，暗斑和亮斑的强度与固溶体的组成和热电性能有关。所观察到的表面形貌特征的固溶体中的原子取代，掺杂杂质的影响，和形成的结构缺陷所产生的表面电子态的扭曲解释。对（0001）表面形貌STM图像进行快速傅里叶变换（FFT），得到了缺陷对表面电子散射引起的准粒子激发的干涉图样。通过对隧道谱的分析，确定了狄拉克点能及其涨落、表面缺陷的峰值能量、价带和导带边的位置以及能隙。发现狄拉克费米子表面态参数与热电性能之间存在相关性，即在高功率因数的固溶体中，费米子表面态的贡献随表面浓度的增加而增加，在$Bi_{1.98}In_{0.02}Te_{2.85}Se_{0.15}$组分中费米子表面态的贡献最大。用一组狄拉克锥截面描述了不同固溶体的费米能对波矢的依赖关系，这一关系接近于由费米速度在碲化铋亚晶格中所研究的原子替换的组分中的微弱变化所解释的狄拉克点能波动的极限。
2020-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Orbital-enhanced Warping Effect in P\textsubscript{x},P\textsubscript{y}-derived Rashba Spin Splitting of Monatomic Bismuth Surface Alloy Surface Alloy
自旋分裂Rashba带可以有效地控制运动电子的自旋自由度，在自旋电子器件设计和自旋信息处理等前沿应用领域具有巨大的潜力。考虑到反转对称性的内在破缺和相当大的自旋-轨道相互作用，由重金属元素形成的二维（2D）表面合金表现出明显的表面态的Rashba型自旋分裂。本文利用扫描隧道谱（STS）和密度泛函理论（DFT）揭示了原子轨道对称性在$\sqrt{3}\times\sqrt{3} R30^{\circ}$ BiCu $_{2}$单原子合金六角翘曲Rashba自旋劈裂表面态中的重要作用.从$\mathrm{d}I/\mathrm{d}U$谱和计算的能带结构中，在未占能区发现了三个从不同轨道对称性杂化的类空穴Rashba分裂带。准粒子干涉（QPI）映射由于费米面的六角形变形，分辨出了\textit{p$_{x},$p$_{y}$}（$m_{j}=1/2$）带间跃迁打开的散射通道。与\textit{s,p$_{z}$}衍生带相反，六边形翘曲主要伴随着在具有面内轨道对称性的\textit{p$_{x}$,p$_{y}$}（$m_{j}=1/2$）带的色散中高达24\%的大量面外自旋极化$S_{z}$。
2020-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, characterization and low temperature studies of iron chalcogenide superconductors
我们分别在450 ℃和550 ℃下用固相反应法合成了四硒化铁和碲化铁超导体。这些合成温度已经通过优化建立。电阻率和磁化率测量（4.2-300 K）证实在所有标称组成Fe 1 +deltaSe（delta=0.02-0.22）的硒化物样品中具有约8.5 K的Tc的超导性。然而，扫描电子显微镜/能量色散光谱研究清楚地表明，所有合成样品的Fe：Se的实际化学计量比约为1：1。此外，所有的样品表现出相同的相变温度从四方晶系到正交结构低于100 K，意味着相同的相组成。Te部分取代Se使Tc提高到~ 13 K。非超导碲化物Fe 1.09 Te在~ 82 K发生金属-绝缘体相变。此外，还进行了硫和硅的碲化物系统的替代研究，以研究化学压力是否会导致超导性。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Giant Spin-splitting in the Bi/Ag(111) Surface Alloy
表面合金化所示，以产生一个非常大的自旋分裂的电子状态。我们讨论了长程有序的铋/银（111）表面合金，其中的能带分离达到一个eV。这种强的自旋分裂使得角分辨光电子能谱能够直接观察到靠近带边的区域，其中态密度显示出准一维行为。用低温扫描隧道谱测量了局域态密度的相关奇异性。这类新材料的潜在自旋电子学的应用以及基本问题的影响进行了讨论。
2005-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Surface-state Coulomb repulsion accelerates a metal-insulator transition in topological semimetal nanofilms
纳米尺度量子化的出现，量子尺寸效应（QSE），允许灵活控制物质，是先进功能的丰富来源。半个世纪前，铋被预测为半金属纳米膜中的绝缘相的QSE诱导的转变，并重新获得了新的兴趣，其表面状态表现出非平凡的电子拓扑结构。在这里，我们揭示了一个意想不到的过渡机制，高分辨率角分辨光电子能谱学结合理论计算。量子化能级的反常演化和简并表明，随着厚度的减小，来自表面态的库仑排斥的增加使量子限制势变形。势的形变极大地调制了量子化波函数的空间分布，这导致了跃迁的加速，甚至超过了原始的QSE图像。这一发现建立了铋长期讨论的问题的全貌，并突出了一类新的尺寸效应在金属表面态系统中主导纳米级传输。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Surface phase transitions in BiFeO3 below room temperature
我们结合了各种各样的实验技术来分析两个迄今为止神秘的相变在低温多铁性铁酸铋。拉曼光谱，共振超声光谱，EPR，X-射线晶格常数测量，电导率和介电响应，比热和热电数据已收集两种不同类型的样品：单晶，为了最大限度地提高表面/体积比，以增强表面相变效应，BiFeO 3纳米管也进行了研究。在T=140.3K的转变被证明是一个表面相变，与晶格参数和表面电荷密度的急剧变化相关联。与此同时，201 K异常似乎是玻璃态开始的信号。
2012-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A facile top-down synthesis of phase pure CuBi2O4 photocathode materials by low-energy sequential ball milling
铜铋氧化物（Kusachiite）是最有前途的光电阴极材料之一，具有很高的太阳能制氢效率。本文采用固相反应法制备了纯相的铜铋氧化物（CuBi_2 O_4）纳米粉体，并在空气中于750 ℃烧结4 h。这些CuBi 2 O 4（CBO）粉末已进一步顺序球磨（SBM）至25 h，以阐明球磨CuBi 2 O 4（SBM-CBO）的光学带隙的球磨时间的效果。X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱学（XPS）和紫外-可见-近红外（UV-VIS-NIR）漫反射研究表明，从CuO和Bi_2O_3原料粉末中可以生长出纯相的四元CBO。采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和能量色散X射线（EDX）微区分析技术分别研究了CBO的形貌和化学组成随球磨时间的变化。SBM-CBO粉末的光学带隙在约100 nm的范围内测量。1.70- 1.85 eV SBM-CBO浆料在丝网印刷电极上与Na 2SO 4水溶液电解质的光电化学研究表明其适合作为太阳光驱动的制氢的光电阴极材料。
2023-02-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High repetition pump-and-probe photoemission spectroscopy based on a compact fiber laser system
本文描述了一种时间分辨光电发射（TRPES）装置，该装置配备了一个掺Yb光纤激光器系统，在95 MHz的重复频率下提供1.2 eV的泵浦脉冲和5.9 eV的探测脉冲。时间和能量分辨率分别为11.3 meV和~310 fs，后者是通过在高度取向的热解石墨（HOPG）上进行TRPES来估计的。高重复频率适合于在TRPES谱中实现高信噪比，从而促进低泵浦注量（p）区域中的超快电子动力学的研究。在p低至30 nJ/mm ~ 2的多晶铋（Bi）的TRPES证明。激光源是紧凑的，并对接到现有的TRPES设备的基础上250 kHz的钛：蓝宝石激光系统。95 MHz的系统是不太容易空间电荷展宽的影响相比，250 kHz的系统，我们明确显示在一个系统的探测功率依赖性的费米截止多晶金。我们还描述了取向Bi（111）/HOPG样品的TRPES响应对于微调泵浦和探测光束的空间重叠是有用的，即使当p低至30 nJ/mm 2时。
2016-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
