Thickness-dependent structural, magnetic and transport properties of epitaxial Co2FeAl Heusler alloy thin films
本文系统地研究了MgO（001）衬底上Heusler合金Co_2FeAl（CFA）外延膜的结构、磁性和反常霍尔效应随膜厚的变化。结果表明，CFA薄膜具有面内单轴磁各向异性的高度有序的B2结构。电输运性质的分析表明，晶格和磁振子散射的纵向电阻率的贡献。独立于膜的厚度，CFA膜的异常霍尔电阻率被发现是由斜散射只占主导地位。此外，反常霍尔电阻率表现出弱的温度依赖性行为，其绝对值随厚度的减小而增大。我们将这种温度不敏感性的异常霍尔电阻率的CFA薄膜中的隧穿自旋极化的弱温度依赖性，而厚度依赖行为可能是由于界面或自由表面电子态的重要性增加。
2012-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Physical Properties and Thermal Stability of Zirconium Platinum Nitride Thin Films
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Laboratory for Nanometallurgy, Department of Materials, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院材料系纳米冶金实验室）；Ion Beam Physics, Department of Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院物理系离子束物理）
研究通过实验制备和分析锆-铂-氮三元体系薄膜，发现铂取代氮导致岩盐结构不稳定，形成复杂立方相，并揭示其金属键主导特性及热稳定性。
2024-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Correlating Nanocrystalline Structure with Electronic Properties in 2D Platinum Diselenide
二硒化铂（PtSe ${_2}$）是一种具有出色的电子和压阻特性的二维（2D）材料。该材料可以在低温下以可扩展的方式生长，这使得它对许多潜在的电子，光子和传感应用极具吸引力。在这里，我们研究了不同的PtSe ${_2}$薄膜生长的热辅助转换（TAC）的纳米晶结构，并与它们的电子和压阻性能。我们使用扫描透射电子显微镜进行结构分析，使用X射线光电子能谱学（XPS）进行化学分析，使用拉曼光谱进行物相鉴定。使用转移的PtSe ${_2}$膜制造电子器件，用于电表征和压阻应变计因子测量。微晶尺寸和取向的变化被发现有很强的相关性与薄膜的电子和压阻性能，特别是方阻和有效的载流子迁移率。我们的研究结果可能为调整和优化TAC生长的PtSe ${_2}$的性质，走向众多的应用铺平了道路。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Positive versus negative resistance response to hydrogenation in palladium and its alloys
电阻式固态传感器广泛用于多种应用，包括分子和气体检测。目标物质的吸收或嵌入改变了薄膜的晶格参数和有效厚度，这通常在分析它们的传输特性和特别是传感器响应时被忽略。在这里，我们探讨的情况下，钯基薄膜吸收氢，并表明，厚度的膨胀是一个重要的机制，确定的幅度和非常极性的电阻响应氢化在高电阻率薄膜。模型的电阻响应，考虑到修改的厚度进行了测试，并确认在三个Pd基系统与可变电阻率：薄Pd膜以上和以下的逾渗阈值，厚Pd-SiO2颗粒复合膜与不同含量的二氧化硅，和Pd-富CoPd合金的电阻率取决于Co浓度。由于氢化物的形成和膜电阻的减少，由于厚度膨胀的体电阻率增加的叠加提供了一个一致的解释，在连续和不连续的膜具有不同的结构和组合物的氢化反应。
2020-06-10 cond-mat.mtrl-sci
YIG thickness and frequency dependence of the spin-charge current conversion in YIG/Pt systems
我们报告的频率依赖性的自旋电流发射在一个混合亚铁磁绝缘体/正常的金属系统作为绝缘层厚度的函数。该系统是基于钇铁石榴石（YIG）薄膜[0.2，1，和3 μm]的液相外延生长与自旋电流探测器的铂[6 nm]耦合。已经观察到一个强大的YIG厚度依赖的自旋泵浦的效率。最高的转换因子ΔV/ P_{abs}已被证明为较薄的YIG（1.79和0.55 mV/mW^{-1}在2.5和10 GHz，分别），这代表了一个兴趣的实现YIG为基础的设备。一个强大的YIG厚度依赖的自旋泵的效率也被观察到，我们证明了阈值频率依赖的三磁振子分裂过程。
2013-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast electron dynamics in platinum and gold thin films driven by optical and terahertz fields
我们通过探测铂和金薄膜的瞬态光反射率，研究了太赫兹和光脉冲在铂和金薄膜中触发的超快电子动力学。铂膜对强太赫兹脉冲的响应类似于两种膜的光致动力学，并且可以通过双温度模型来描述。令人惊讶的是，金可以表现出小得多的太赫兹脉冲引起的反射率变化，并具有相反的符号。对于铂，我们估计一个20%以上的太赫兹驱动的动力学的电子-声子耦合相比，光诱导的，我们归因于一个额外的非热电子-声子耦合的贡献。我们解释了显着的响应金太赫兹辐射与场发射的电子由于福勒-诺德海姆隧穿过程中，在样品的厚度低于近场增强的结构渗透阈值是可能的。我们的研究结果提供了一个基本的洞察超快过程相关的现代电子和磁光应用。
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Thickness-dependent quantum transport of Weyl fermions in ultra-high-quality SrRuO3 films
最近在巡游4D铁磁钙钛矿SrRuO3中观察到的Weyl费米子表明，这种材料是探索与外延异质结构中的一对Weyl节点相关的新物理的良好平台。在这封信中，我们报告的厚度依赖的磁输运性能的超高品质的外延SrRuO3薄膜生长在SrTiO3衬底上的优化条件下。外尔费米子输运的特征，即，在厚度为10 nm的薄膜中观察到非饱和线性正磁阻效应，并伴有π Berry相的量子振荡。剩余电阻率随膜厚的减小而增加，表明SrRuO3和SrTiO3衬底之间的界面附近的无序。由于这种无序影响薄膜的磁性和电学性质，居里温度降低，矫顽场随厚度减小而增加。厚度相关的磁输运测量表明，观察外尔费米子输运的阈值剩余电阻率比（RRR）为21。这些结果为实现外尔费米子在SrRuO3异质界面附近的量子输运提供了指导。
2020-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin-orbit torque driven magnetization switching of GdFe using phosphorus-implanted platinum layers
本研究通过向铂中注入磷提升自旋霍尔角7倍，结合其他因素将Gd26Fe74的磁化翻转临界电流密度降低近27倍，为高效自旋轨道力矩驱动的存储器和逻辑器件发展提供了候选材料。
2025-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Metal-Insulator Transition in Ga doped ZnO via Controlled Thickness
本文报道了用脉冲激光沉积技术生长的Ga掺杂ZnO（Ga：ZnO）薄膜的厚度依赖性金属绝缘体转变。从电输运测量中，我们发现，虽然最薄的膜表现出0.05 $Ω$ -cm的电阻率，位于绝缘区，但最厚的膜具有$6.6\times10^{-4}Ω$ -cm的电阻率，这表明金属型导电。我们的分析表明，Mott的可变范围跳跃（VRH）模型控制的绝缘行为在较薄的Ga：ZnO，而二维弱局域化现象是适当的，以解释电子输运在较厚的Ga：ZnO。磁电阻研究进一步证实了在6 nm薄膜中存在强局域化，而在20 nm及以上厚的薄膜中观察到弱局域化。从密度泛函计算，它被发现，由于表面重构和Ga掺杂，强烈的晶体无序设置在非常薄的薄膜中引入局域态，从而限制了施主电子迁移率。
2017-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Role of surface states and band modulations in ultrathin ruthenium interconnects
Incheon National University（仁川国立大学）；Hanyang University（汉阳大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
研究通过密度泛函理论探讨超薄薄膜电子结构对导电性的影响，发现表面态显著影响厚度依赖的电阻率，揭示真空终止与氧终止钌片的电阻率变化差异。
2026-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Influence of a Xenon interlayer on dissociative electron attachment to deuterated methane on a platinum substrate
本研究探讨铂基底与CD4薄膜间氙中间层对解离电子附着的影响，结合DFT计算揭示氙膜厚度对结合能的作用，发现6 ML氙可减弱表面效应、20 ML使D-解吸饱和，且氙层能增强DEA并抑制电子返回金属。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
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
Surface conduction and reduced electrical resistivity in ultrathin noncrystalline NbP semimetal
该研究发现低温沉积的超薄非晶 NbP 半金属因表面导电沟道、高表面载流子密度和良好迁移率，电阻率随厚度减小而显著降低，为纳米电子低阻导线提供新途径。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant coercivity, resistivity upturn, and anomalous Hall effect in ferrimagnetic FeTb
本研究系统探究层厚与温度对亚铁磁性FeTb合金磁学和输运特性的影响，揭示其矫顽力的热辅助畴壁脱钉本质、电阻率上翘的可能机制，发现现有反常霍尔效应标度律对该非晶体系不成立，深化了对过渡金属-稀土亚铁磁体的认知。
2023-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Identifying the origin of the non-monotonic thickness dependence of spin-orbit torques and interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction in a ferrimagnetic insulator heterostructure
通过自旋轨道力矩（SOTs）对磁性进行电操纵有望实现高效的自旋电子器件。在磁性绝缘体和重金属组成的系统中，SOT直到最近才开始研究，特别是在具有界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（iiiT）的系统中。在这里，我们定量地研究了一系列的钆镓石榴石（GGG）/铥铁石榴石（TmIG）/铂（Pt）异质结的SOT效率和iT与不同的TmIG和Pt的厚度。我们发现，作为磁性层厚度的函数的非单调SOT效率是不一致的1/厚度依赖性预期从一个简单的界面SOT机制。此外，考虑到TmIG的绝缘性质，我们的结果不能解释的SOT机制建立的金属磁体的横向电荷自旋电流可以注入和退相的磁性层。相反，我们可以解释这种非单调行为的模型的基础上的界面自旋混合电导的厚度相关的交换分裂能量的影响，通过确定的相位差的反射自旋上和自旋下的电子在TmIG / Pt界面。通过研究Pt厚度对GGG / TmIG / Pt系统的影响，发现GGG / TmIG / Pt系统的有效载流子浓度与Pt厚度无关，表明GGG / TmIG界面是该系统的载流子浓度源。我们的工作表明，SOT和SOT可以来自两个不同的接口，这使得独立优化的SOT和SOT的先进手性自旋电子学与低阻尼磁绝缘体。
2020-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent conductivity of nanometric semiconductor thin films
本文提出基于量子限域的理论，解释纳米半导体薄膜在1-10 nm厚度范围内电阻率随厚度减小呈指数升高的现象，成功重现Si薄膜实验数据，弥补了Fuchs-Sondheimer表面散射理论的不足。
2025-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electric field and potential around localized scatterers in thin metal films studied by scanning tunneling potentiometry
本文用扫描隧道电位法直接观测了铂薄膜中晶界、三相点和空洞等局部散射体附近的电势和电场变化。场在空隙处最高，其次是三相点和晶界。空洞附近的局部场甚至可以比宏观场高四个数量级。这表明空隙是电迁移引起故障的最可能位置。在散射体附近建立的场强烈依赖于晶粒的连通性，该连通性由平均晶界反射系数量化，该平均晶界反射系数由电阻率估计。
1998-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Correlations between morphology, crystal structure and magnetization of epitaxial cobalt-platinum films grown with pulsed laser ablation
研究了生长速率（G_r）、沉积温度（T_d）、薄膜厚度（t_F）和衬底诱导应变（T_S）对PLD法制备的等原子CoPt外延薄膜的形貌、晶体学和磁性的影响。MgO、STO和LAO的（001）衬底为CoPt的无序面心立方（fcc）和有序面心四方（L1_0）相的生长提供了不同程度的外延应变。在T_d~600 ^0 C时，三种衬底上沉积的薄膜均为面心立方结构，具有面内磁化强度和宽度约为200 Oe的窄磁滞回线，当T_d增加到800 ^0 C时，仅在T_d~700 ^0 C时稳定的L1_0相变为主要的c轴取向。薄膜的晶体结构只取决于薄膜的T_d，而薄膜的微观结构和磁化特性则取决于薄膜的生长速率。在较高的G_r（~1A/sec）下，L1_0薄膜具有迷宫状结构，随着t_F从20增加到50 nm，这种迷宫状结构转变为连续薄膜。随着L1_0相含量的增加，薄膜的H_c逐渐增大，且L1_0相的取向逐渐偏离薄膜平面。在较低的生长速率（~0.4A /sec）下，微结构随T_d的演化有显著差异。当T_d从700升高到800 ^C时，结构从自相似的分形图案变为纳米点的集合体，并且根据应变和界面能之间的不平衡来理解。这种薄膜的MFM揭示在纳米岛内没有明显的畴壁，而在反向磁化的岛之间看到明显的对比。简单的图片的相干旋转的时刻出现不兼容的时间依赖性在这些薄膜中的recrystallization磁化。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Absence of superconductivity in pulsed laser deposited Au/Ag modulated nanostructured thin films
我们利用脉冲激光沉积技术，在金属靶上生长了Au/Ag调制纳米结构薄膜。在室温下进行的生长涉及在晶体硅（100）和石英衬底上沉积两种金属的交替层，其中Au的厚度较大，Ag的厚度小得多（两种情况）。然而，表征表明，纳米结构的配置是实现在薄膜中。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线能量色散分析（EDAX）、磁化强度（M-T）和电阻率（Rho-T）测量对薄膜进行了表征。磁化强度和电阻率的测量证实，有没有签名的超导转变的温度范围内的5 K至300 K的研究在这些薄膜。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of the Spin Resistivity in Ferromagnetic Thin Films
在铁磁晶体中，磁性相变引起电子电阻率的反常温度依赖性。基于巡游电子自旋和晶格自旋之间相互作用的唯象理论已经被提出来解释这些观察结果。在本文中，我们展示了广泛的Monte Carlo（MC）模拟的自旋电流的电阻率计算作为温度的函数（$T$）的行为从低$T$有序相的高$T$顺磁相的铁磁薄膜。我们特别分析了薄膜厚度、表面相互作用和不同种类的杂质对临界区自旋电阻率的影响。电阻率峰值附近的相变的起源示出干从磁畴在临界区域中的存在。我们还制定在本文中的理论基础上的玻尔兹曼方程的弛豫时间近似。该方程可以使用通过我们的模拟获得的数值数据来求解。我们表明，我们的理论是在一个很好的协议与我们的MC结果。与实验进行了比较。
2008-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity testing of palladium dilution limits in CoPd alloys for hydrogen storage
钯满足了有效储氢材料的大部分要求，但有两个主要缺点：它具有相对低的重量氢密度，并且对于大规模应用来说过于昂贵。Pd基合金应被视为纯Pd的可能替代品。问题是在保持氢吸收能力的同时，可以在多种候选材料中稀释多少Pd浓度。我们证明，薄膜合金样品的电阻率测量可用于定性高通量筛选和研究的吸氢性能在整个范围内的钯浓度。与富钯合金相反，在富钯合金中，额外的氢散射指示氢含量的程度，稀释的合金膜响应于由于其厚度膨胀而导致的电阻降低。显着的氢吸收的证据被发现在薄CoPd薄膜稀释到只有20%的Pd。
2022-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional electron-gas-like charge transport at magnetic Heusler alloy-SrTiO$_3$ interface
我们报道了在（001）SrTiO $_3$上生长的Co $_2$ MnSi和Co $_2$ FeSi外延膜中显著低的剩余电阻率、巨大的剩余电阻率比、类自由电子霍尔电阻率和高迁移率（$\approx$ 10 $^4$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$）电荷输运。这种不寻常的行为是没有观察到的薄膜沉积在其他立方氧化物基板的晶格参数相当。缩放的电阻率与膜的厚度允许提取的界面电导，这可以归因于一层氧空位限制在1.9 nm的界面内，如原子分辨电子显微镜和光谱所揭示的。在完全自旋极化金属的界面处观察到的高迁移率输运对于自旋电子学应用具有潜在的重要性。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci
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
Spin Seebeck effect at microwave frequencies
我们实验研究了钇铁石榴石/铂双层样品的瞬态电压响应的周期性加热到千兆赫的频率。我们观察到一个固有的截止频率的感应热电势电压，其特征在于依赖于钇铁石榴石膜的厚度。在50 nm厚的钇铁石榴石膜中，截止频率达到高达350 MHz的值，但对于几微米厚的膜，截止频率下降到1 MHz以下。这些数据证实的概念，负责自旋塞贝克效应中的自旋电流发射的磁振子谱可以通过调整铁磁层的厚度。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scale-robust Low Resistance Transport in Atomic Layer Deposited Topological Semimetal Wafers on Amorphous Substrate
Ajou University（亚洲大学）；Korea Electronics Technology Institute（韩国电子研究院）；Hongik University（弘益大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本研究通过低温原子层沉积在非晶基底上制备了非晶拓扑半金属TaP薄膜，实现了低电阻传输和高热稳定性，为未来低功耗电子互连提供了新方案。
2025-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Finite Size Effects in Highly Scaled Ruthenium Interconnects
Ru已被认为是替代VLSI电路中Cu基互连的候选材料。在这里，提出了一种方法来预测（Ru）互连的电阻率。首先，Ru薄膜电阻率对膜厚的依赖性的半经典Mayadas-Shatzkes（MS）方法建模。然后将由此获得的拟合参数用作纳米线的修改的MS模型中的输入以计算线折射率。预测的实验重复性在10%以内。结果进一步表明，晶界散射是占主导地位的散射机制缩放Ru互连。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent insulator-to-metal transition in epitaxial RuO2 films
本研究针对TiO₂(110)上外延RuO₂薄膜的各向异性应变与输运问题，制备不同面内方向的霍尔条器件开展输运测量，发现厚度小于2.1 nm时发生由电子-电子相互作用驱动的金属-绝缘转变，揭示了厚度依赖的输运规律。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Strain effect on electronic transport and ferromagnetic transition temperature in La$_{0.9}$Sr$_{0.1}$MnO$_{3}$ thin films
本文系统地研究了应变对在（100）SrTiO $_{3}$衬底上外延生长的高质量La $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$ MnO $_{3}$薄膜的输运性质和铁磁转变温度$T_{c}$的影响。磁化强度和电阻率都与薄膜厚度密切相关。$T_{c}$由于晶格失配产生的压缩应变而随着膜厚度的减小而增强。不同厚度的薄膜在165 K以上的电阻率与小的极化跳跃电导率是一致的。极化子形成能$E_{P}$随薄膜厚度的减小而减小。我们发现$T_{c}$的应变依赖性主要来自于应变诱导的电子-声子耦合。应变对$E_{P}$的影响与理论预测一致。
2002-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover of conduction mechanism in Sr2IrO4 epitaxial thin films
在SrTiO 3（001）衬底上生长了不同厚度（9-300 nm）的高质量外延Sr 2 IrO 4薄膜，并研究了其电输运特性。所有样品均表现出预期的绝缘行为，具有对膜厚度的强电阻率依赖性，其在低温下可以大到三个数量级。运输数据的仔细检查发现有趣的交叉行为的传导机制时，厚度和温度的变化。虽然莫特可变范围跳跃（VRH）占主导地位的运输薄膜薄于85 nm，高温热激活行为观察到的薄膜厚度大，其次是交叉从莫特Efros-Shklovskii（ES）VRH在低温范围内。从Mott到ES VRH的这种低温交叉表明存在库仑能隙（~3 meV）。我们的研究结果表明，在Sr 2 IrO 4薄膜的竞争和可调的导电，这反过来将有助于理解的绝缘性质与强自旋轨道耦合的5d铱酸盐。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic mechanisms of Strong Electron Scattering and Giant Anomalous Hall Effect in high-Curie-temperature Fe3GaTe2 van der Waals Films
本文通过层厚和温度调控Fe3GaTe2霍尔条器件，揭示其电子散射由杂质和声子散射主导，反常霍尔效应主要源于斜散射贡献，并与侧跳和内禀贝里曲率贡献竞争，为自旋电子学应用提供理论依据。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature Hall effect in bismuth chalcogenides thin films
铋硫族化合物是研究最多的三维拓扑绝缘体。作为一项规则，在低温下，这些材料的薄膜表现出积极的磁电阻，由于弱的反局域化。弱反局域化应导致电阻率在低温下下降，然而，在实验中，电阻率随着温度的降低而增加。从几个薄膜（具有不同的载流子密度，厚度和载流子迁移率）的传输测量，并通过使用纯唯象的方法，没有微观理论，我们表明，低温电阻率的增长伴随着霍尔系数的增长，与扩散电子-电子相互作用的校正机制。我们的数据合理地解释了低温电阻率上升。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and characterization of single-crystalline CoSn (10-10) kagome metal thin films for interconnect applications: structure and anisotropic electrical resistivity
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
该研究通过磁控溅射在 Ru 缓冲层上外延制备单晶 CoSn(10-10) 薄膜，验证其约十倍的电阻率各向异性及互连潜力，并指出表面粗糙与畴界等挑战。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of shallow bandgap in ultra-thin 1T'-MoTe2 via infrared spectroscopy
虽然范德华（vdW）层状MoS 2通过化学嵌锂显示出从半导体2 H相到金属1 T相的相变，但vdW MoTe 2在2 H相和1 T '相之间是可逆的，并且可以通过能量学、激光照射、应变或压力以及电掺杂进一步转变。本文利用傅立叶变换红外光谱研究了化学气相沉积法生长的1 T '-MoTe 2薄膜的光学性质随厚度和温度的变化。在低于50 K的低温区，在3层（或2nm）厚的1 T ′-MoTe_2中观察到28 ± 2 meV的光学带隙。在厚度大于~4 nm的样品中没有观察到可辨别的光学带隙。所观察到的厚度相关的带隙的结果与测得的直流电阻率数据一致;厚度相关的1 T '-MoTe 2清楚地表明了在2 nm厚的样品以下的交叉处的金属-半导体转变。
2021-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the electrical resistivity and the anisotropic magnetoresistance (AMR) of electrodeposited Ni Co alloys
研究了Ni-Co合金在室温及室温以下的电阻率和各向异性磁电阻（AMR）。用电沉积方法在Si基片上沉积了厚度约为2 μ m的Ni Co合金层，并蒸发了Cr和Cu底层。通过改变电解液中硫酸镍和硫酸钴的比例，在整个浓度范围内改变合金的组成。首先研究了Ni Co合金沉积物在衬底上的沉积状态，然后，通过机械剥离它们从衬底上，作为自支撑层没有和退火后。根据X射线衍射研究，在沉积状态下形成具有约10 nm的平均晶粒尺寸的强织构面心立方（fcc）结构。退火后，晶体结构得到保留，而晶粒尺寸增加了3至5倍，这取决于合金组成。由于晶粒尺寸的增加，退火使零场电阻率显著降低。退火几乎不改变AMR低于50 at.% Co，但在此浓度以上强烈降低。退火的Ni Co合金沉积物的电阻率和AMR的组合物依赖性与现有的文献数据在13 K和室温下都是在良好的定量协议。这两个传输参数被发现表现出一个明显的最大值之间的组成范围为20和30原子%。Co和Ni-Co合金的数据与纯组分金属（fcc Ni和fcc Co）的极限值吻合得很好。以前报道的关于fcc Ni Co合金的唯一理论计算在T= 0 K时得到的电阻率值比相应的低温实验数据小5倍，AMR值比相应的低温实验数据大约2倍，尽管理论结果正确地再现了这两个量的成分依赖性。
2016-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of the properties of epitaxial MgB2 thin films grown by hybrid physical-chemical vapor deposition
本文研究了在4 H-SiC衬底上用混合物理-化学气相沉积法生长的MgB_2外延薄膜的沉积速率和膜厚对薄膜特性的影响。MgB 2薄膜的沉积速率线性依赖于入口气体混合物中B2 H6的浓度。我们发现，MgB 2薄膜的超导和正常状态的属性是由膜的厚度，而不是由沉积速率。当膜厚度增加时，转变温度Tc增加，剩余电阻率ρ 0降低。在约300 nm以上，获得41.8 K的Tc、0.28的ρ 0和超过30的残余电阻比RRR。mikroOhm.cm这些值代表了迄今为止报道的最佳MgB 2性能。
2003-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Towards metal electrode interface scavenging of rare-earth scandates: A Sc2O3 and Gd2O3 study
该研究通过高压溅射结合原位氧化制备非晶Gd₂O₃和Sc₂O₃薄膜，探究三种顶部金属电极对界面SiOx的调控作用，发现Ti可有效清除界面SiO₂且不严重恶化栅漏电，为稀土基栅介质界面优化提供参考。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Topological Hall effect in thin films of Mn$_{1.5}$PtSn
非共面磁序金属材料中的自旋手征可以引起Berry相诱导的拓扑霍尔效应。在这里，我们报告了一个大的拓扑霍尔效应在高品质的Mn $_{1.5}$ PtSn薄膜，通过磁控溅射MgO（001）上生长的观察。拓扑霍尔电阻率高达低于自旋重取向转变温度$T_{s}=185$ ~K的$μ_{0}H \approx 4~$ T。我们发现，最大的拓扑霍尔电阻率是可比的大小异常霍尔电阻率。由于尺寸，拓扑霍尔效应在通常执行的磁力测量数据的减法之前直接明显。此外，我们强调了Mn \textsubscript{2-x} PtSn中拓扑霍尔效应的鲁棒性，通过提取多个化学计量比（x~=~0.5，0.25，0.1）和膜厚度（t = 104，52，35~nm）的效应，其中在150~K下最大拓扑霍尔系数在$0.76~μΩ$ cm和$1.55~μΩ$ cm之间。
2018-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Effects of thermal annealing and film thickness on the structural and optical properties of indium-tin-oxide thin films
Center for Alloy Innovation and Design (CAID), State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学合金创新与设计中心，材料力学行为国家重点实验室）
本研究探讨了热退火和膜厚对ITO薄膜结构和光学性质的影响，发现不同退火温度和膜厚下ITO层的结晶行为及颜色变化特性。
2026-01-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Control of Thermoelectric Properties of ZnO using Electric Double Layer
我们已经成功地控制热电性能的ZnO通过改变载流子浓度使用双电层晶体管（EDLT），这是一个场效应晶体管的电解质溶液的门控。当栅压大于阈值电压（2 V）时，电阻率和热电势急剧下降，表明ZnO表面载流子浓度增加。当栅压超过2 V时，电阻率的温度依赖性变为金属性，其特征在于电阻率的温度依赖性弱。对应于电阻率，热电势的温度依赖性发生了显著变化。由金属-绝缘体转变的临界载流子浓度估算出诱导金属层的厚度约为10 nm，功率因数约为8*10- 5 Wm-1 K ~ 2。虽然功率因数不如最佳掺杂条件下的体ZnO陶瓷大，但EDLT被认为是通过调节载流子浓度来优化热电性能的有用方法。
2014-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependence of unidirectional spin-Hall magnetoresistance in metallic bilayers
最近在实验上发现了一种非线性磁电阻--单向自旋霍尔磁电阻--存在于由重金属和铁磁金属组成的双层金属膜中。为了研究USMR的基本机制，在室温下，在Pt/Co/AlOx三层中，提出了USMR的铁磁和重金属层厚度依赖性。为了避免歧义，二次谐波霍尔测量用于分离自旋霍尔和热贡献的非线性磁阻。实验结果拟合通过使用漂移扩散理论，与参数提取的纵向电阻率的Co层的Fuchs-Sondheimer模型的框架内的分析。结果表明，超磁电阻不仅受重金属层中自旋霍尔效应的影响，而且受铁磁层中金属扩散过程的影响.
2017-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Application of an extended van der Pauw method to anisotropic magnetoresistance measurements of ferromagnetic films
我们展示了各向异性电阻率测量使用扩展范德堡（vdP）方法在铁磁Ni 80 Fe 20（Py）薄膜。将其应用于薄膜各向异性磁电阻（AMR）的测量，并与传统的霍尔棒法（Hall-bar method）沿薄膜难易轴方向的测量结果进行了比较，结果表明vdP法的AMR测量结果更可靠。例如，沿膜的硬轴和易轴的AMR结果是非常一致的。此外，我们应用vdP方法来研究AMR在一系列的Py膜的厚度范围在10-250 nm之间。薄膜生长溅射沉积在一个角度相对于基板正常和原位磁场，这两个条件的定义，在平面内的单轴各向异性的帮助。利用X射线反射率、衍射和（111）面极坐标图对Py薄膜的微观结构进行了表征。我们没有发现异常纹理和可忽略的表面粗糙度，这表明自阴影在我们的生长中并不占主导地位。然而，薄膜具有明确的单轴各向异性。观察到平均电阻率与膜厚度的突然变化，这不能用考虑厚度和晶粒尺寸的模型来解释，但与膜中（111）织构的变化强烈相关。我们将我们的结果与文献进行了比较，结果表明，与生长方法，衬底和沉积温度无关，AMR值在约100 nm处随厚度呈现饱和行为。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Investigating the intrinsic anomalous Hall effect in MnPt3 topological semimetal
East China Normal University（华东师范大学）；Shanghai Institute of Technical Physics, the Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所）；Tsung-Dao Lee Institute, Zhangjiang Institute for Advanced Study, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院张江高等研究院汤川研究所）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海先进研究院）
通过磁化、电阻和霍尔电阻测量研究MnPt3薄膜的磁性和输运性质，发现其霍尔电导受磁性影响显著，本质 Berry 曲率机制主导异常霍尔效应，厚度增加使本质霍尔电导增强，表明应变可调节电子能带拓扑。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb drag in graphene single layers separated by a thin spacer
基于最近对石墨烯-BN-石墨烯系统中库仑阻力的研究，我们提出了一种适用于费米液体区域的库仑阻力理论，适用于间隔层厚度$d$与电子费米波长之比为任意的情况。拖曳电阻率的浓度（$n$）和厚度依赖性从厚间隔物的$n^{-3}d^{-4}$变为薄间隔物的$n^{-1}|\ln{(nd^2)}|$。
2011-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multipacting mitigation by atomic layer deposition: the case study of Titanium Nitride
本研究利用原子层沉积技术精确调控氮化钛薄膜的电阻率和总电子发射产额，以抑制超导射频腔内的二次电子倍增，该方法可推广至其他相关器件。
2024-05-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of RF Sputtering Process Parameters on Silicon Nitride Thin Film Deposition
本工作的目的是研究射频溅射沉积氮化硅薄膜的工艺参数优化。选择改变的工艺参数为沉积功率、沉积持续时间、氩气流速和氮气流速。根据田口L9正交表，在三个水平上改变参数。利用SEM、XRD、表面轮廓仪、半导体器件分析仪和紫外光谱仪分别对涂层的表面形貌、膜层组成、涂层厚度、涂层电阻率和折射率进行了测定。在沉积速率为1.47 ~ 10.1 nm/min时，测得薄膜厚度为127.8 ~ 908.3 nm，电阻率为1.53 ~ 7.85 × 10 ~（13）ohm-m。薄膜的折射率计算为1.84 - 2.08。从结果可以看出，当没有氮气流时，膜性能趋于差，而当氮气输入量少时，膜性能趋于改善。此外，SEM图像显示氮化硅的非晶结构，这由XRD图案证实。
2017-11-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thickness-dependence of the electronic properties in V2O3 thin films
采用脉冲激光沉积技术在（0001）取向蓝宝石衬底上生长了高质量的V2 O3薄膜（170-1100 nm），研究了薄膜厚度对薄膜晶格应变和电学性质的影响。X射线衍射表明，存在面内压缩晶格参数（a），相对于衬底接近-3.5%，以及面外拉伸晶格参数（c）。薄膜样品在2-300 K温度范围内表现出金属特性，没有观察到金属-绝缘体转变。在低温下，V2 O3薄膜表现为强关联金属，电阻率（ρ）符合方程ρ=ρ_0 + AT^2，其中A为费米液体中的输运系数。计算出A的典型值为0.14 μΩcm K^{-2}，与文献报道的V_2O_3单晶高压下的A系数一致。此外，霍尔电阻的强温度依赖性证实了这些V2 O3薄膜样品的电子相关性。
2007-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of spin density wave quantization on the electrical transport in epitaxial Cr thin films
我们提出的电阻率，$ρ$，在MgO（100）衬底上生长的不同厚度的外延Cr膜，作为温度的函数，$T$的测量。$ρ(T)$曲线在一定温度范围内表现出滞后行为，且滞后行为与膜厚有关。的滞后有关的限制的量子化的无公度自旋密度波（ISDW）的薄膜厚度。我们的重要发现是通过实验表明，ISDW从$N$变为$N$的温度$T_{mid}$，+1，1节点{ \it}随着膜厚{ \it增加}而减小。识别$T_{mid}$与ISDW状态与$N$和$N$ \，+\，1节点之间的一阶跃迁，并使用朗道方法的ISDW的自由能与蒙特卡罗模拟，我们表明，该系统在高温下探索所有可用的模式为ISDW，冻结在一个特定的模式，在一个过渡温度，确实随膜厚度，$L$降低。$T_{mid}(L)$的详细的依赖关系似乎依赖于相当强烈的边界条件在Cr膜界面。
2012-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anisotropic In-Plane Strain and Transport in Epitaxial Nd(0.2)Sr(0.8)MnO(3) Thin Films
报道了Nd（0.2）Sr（0.8）MnO（3）外延a轴取向薄膜的结构、形貌和电学性能，厚度为10 nm ≤ t ≤ 150 nm。薄膜生长与拉伸和压缩应变在各种基板上。据发现，在两种应变状态下的所有厚度的薄膜的拉长的晶体学的c轴保持充分应变的基板。由于高度各向异性的热膨胀，在拉伸应变下生长的膜在a和b轴上观察到松弛，从而形成单轴裂纹阵列（沿c轴）。对于后者的膜，室温面内电阻率各向异性，rho_b/rho_c，增加膜厚度的值~1000在最厚的膜研究，近似呈指数增加。张力下的膜的尼尔温度提高了约25 K的厚度无关，一致的铁磁交换沿其扩展的c轴的增强。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistivity size effect due to surface steps on ruthenium thin films computed with a realistic tight-binding model
建立了一个真实的紧束缚模型，并利用该模型研究了台阶对Ru薄膜电阻率的尺寸效应。两种不同的膜取向，$(0001)$和$(1 \bar{1}00)$，计算沿$[1 1 \bar{2} 0]$方向的光滑表面和表面与单层高的步骤的运输的电阻率。在光滑膜的情况下，系统也研究了使用的玻尔兹曼输运方程（BTE）的解决方案。有趣的是，即使在没有表面台阶的情况下，$(1 \bar{1}00)$表面的电阻率也表现出显著的尺寸效应。当单层高的步骤是间隔$\sim 10$ nm分开，电阻率显示增加，由于从步骤的散射。然而，只有一个小的增加，发现这不能解释在最近的实验中看到的大的效果与Ru薄膜。这突出了进一步阐明电阻率尺寸效应的必要性。理论分析表明，由具有相对较大的弹道电导率的材料制成的膜，如Ru，应该表现出减小的电阻率尺寸效应。这一结果表明Ru是一种有前途的互连材料。最后，因为一个非常有效的算法用于计算电阻率的核多项式方法（KPM）的基础上使用，该方法满足了现实的模型，可以跨越长度尺度直接相关的实验结果的需要。这里描述的计算包括接近$5$ nm厚度的膜，其中面内距离高达$\sim 160$ nm和$3.8\times10^{5}$原子位置。
2021-11-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition induced in SrTi_{1-x}V_xO_3 thin films
采用脉冲电子束沉积技术在（001）取向的LSAT衬底上生长了厚度约为16 nm的SrTi 1-xTiO 3薄膜。运输研究揭示了温度驱动的金属-绝缘体转变（MIT）在95 K的薄膜与x = 0.67。钒浓度较高（x > 0.67）的薄膜为金属薄膜，其电阻率符合费米液体体系的T^2定律。在x < 0.67的绝缘区，x = 0.5和0.33的薄膜的电阻率的温度依赖性可以用变程跳跃模型来标度。讨论了引起MIT现象的可能机制，包括电子关联、晶格畸变和安德森局域化的影响。
2013-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical transport in ultra-thin films: from Fuchs-Sondheimer to quantum-confinement
University of Milan（米兰大学）
本文综述了超薄膜从经典表面散射到量子限域的电输运机制，提出倒空间限域理论统一描述纳米尺度电阻率指数增长，并讨论其对未来纳米电子器件的意义。
2026-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure, Electrical and Optical Properties of ITO Thin Films and their Influence on Performance of CdS/CdTe Thin-Film Solar Cells
采用固相反应法将分级TiO 2和SnO 2粉体混合，制备了ITO。采用电子束枪技术制备了不同厚度的ITO薄膜。研究了薄膜厚度对薄膜结构、电学和光学性能的影响。利用X射线衍射仪测定了不同厚度ITO的结构参数（晶格应变和晶粒尺寸）。结果表明，随着薄膜厚度的增加，薄膜的平均晶粒尺寸增大，但晶格应变减小。SEM显示，随着膜厚的增加，ITO的晶粒尺寸增大并得到改善。采用标准四探针法测量了不同厚度ITO薄膜的电学性能。可以看出，当ITO膜的厚度从75 nm增加到325 nm时，电阻率从29 × 10 ^-4欧姆/厘米降低到1.65 × 10 ^-4欧姆/厘米。这意味着具有较低电学性能的ITO薄膜将更适合于高效率的CdTe太阳能电池。采用三种光学层模型（基板粘接层/ITO膜B样条层/表面粗糙层），利用高精度椭圆偏振法计算膜厚。在较高的T（λ）和R（λ）吸收区，确定吸收系数以计算光学能隙，其从3.56 eV增加到3.69 eV。最后，研究了不同厚度ITO膜对CdS/CdTe太阳电池性能的影响。当ITO窗口层的厚度为325 nm，Voc = 0.82 V，Jsc = 17 mA/cm 2，FF = 57.4%时，最高功率转换效率（PCE）为8.6%。
2020-12-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Superconductivity behavior in epitaxial TiN films points at surface magnetic disorder
我们分析的正常和超导的外延TiN薄膜，其特征在于高的Ioffe-Regel参数值的电子性质的演变，作为膜厚度的函数。随着膜厚度的减小，我们观察到的剩余电阻率，这成为占主导地位的扩散表面散射$d\leq20\,$ nm的增加。与此同时，观察到超导临界温度的显著厚度依赖性降低与体TiN值相比。在这种高质量的材料薄膜中，这种效应可以通过存在于表面层中的弱磁无序来解释，其特征磁缺陷密度为$\sim10^{12}\,\mathrm{cm}^{-2}$。我们的研究结果表明，表面磁无序一般存在于氧化TiN薄膜。
2019-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The thickness dependence of quantum oscillations in ferromagnetic Weyl metal SrRuO$_{3}$
高磁场下电阻率和磁化强度的量子振荡是准粒子回旋运动引起的能量量子化的宏观特征。在薄的Weyl半金属中，存在一种独特的依赖于厚度的Weyl轨道量子振荡，它起源于非局域的回旋轨道，通过费米弧表面态之间的电子隧穿.在此，在错切的SrTiO $_3$（001）衬底上生长具有不同厚度的非孪晶和高结晶Weyl金属SrRuO $_3$薄膜。磁输运测量进行了磁场高达35 T，并观察到不同频率的量子振荡，并与计算的能带结构。特别是，我们发现了一个频率$F \approx$ 30 T在低温和3 T以上，对应于一个小的费米口袋轻的有效质量。它的振荡幅度似乎是在最大的膜厚度在10至20 nm的范围内，和振荡的相位表现出系统的变化与膜厚度。在分离出分离良好的频率后，构造的朗道扇形图显示在1/ $μ_0H_n$ - $n$曲线中有一个不寻常的下凹曲率，其中$n$是朗道能级指数。基于对量子振荡的厚度和场取向依赖性的严格分析，$F \approx$ 30 T的振荡归因于表面起源，这与费米弧表面状态有关，该费米弧表面状态源自投影在膜的表面平面上的非重叠Weyl节点。这些发现可以在具有非绝热修正的外尔轨道量子振荡效应的框架内理解。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
