Uncovering an Interfacial Band Resulting from Orbital Hybridization in Nickelate Heterostructures
本研究发现NdNiO3/SrTiO3异质结中Ti 3d与O 2p轨道杂化在费米能级上方形成额外未占据能带，并引发激子峰，揭示了界面轨道杂化对薄膜电子结构的重大影响。
2024-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spinterface Mediated Magnetic Properties of Co20Fe60B20/Alq3 Heterostructures
本研究在非晶铁磁体Co20Fe60B20上沉积Alq3分子构建自旋界面，发现π-d杂化显著增强矫顽场，使单轴各向异性能提升约100%，并降低磁阻尼。
2023-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Large Rashba Effect in Oxide Heterostructures
对于自旋电子器件，非常需要通过外部电场有效地调谐的大Rashba效应。利用第一性原理计算，我们证明了在Bi（Sc/Y/La/Al/Ga/In）O3/PbTiO 3异质结构中，大的Rashba分裂被锁定在导带底，费米能级的位置通过其化学计量比被精确控制。在对称和非对称异质结构中分别实现了完全可逆的Rashba自旋织构和Rashba分裂强度随铁电极化反转的剧烈变化。通过人工调节局域铁电位移和轨道杂化，证实了局域电势梯度和轨道重叠对劈裂强度剧烈变化的协同作用。这些结果提高了在自旋电子器件中利用Rashba自旋轨道耦合的可行性。
2019-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Hybridized quadrupole-dipole exciton effects in $Cu_2O$ - Organic Heterostructure
本文讨论了$Cu_2O$量子阱中的$1S$四极Wannier-Mott激子（WE）与有机DCM 2：CA：PA相邻层中的Frenkel（FE）偶极激子的共振杂化。激子之间的耦合是由于DCM 2 Frenkel激子诱导的电场梯度与氧化亚铜中$1S$跃迁的四极矩之间的相互作用。有机物的特定选择允许我们使用“固态溶剂化”的机制来动态地将WE和FE调谐到溶剂化的“缓慢”阶段的时间$\approx 3.3 \: ns$（与WE的大寿命相当）期间的共振。四极-偶极混合利用FE的大振子强度以及四极激子的大寿命，这与偶极-偶极混合激子不同，偶极-偶极混合激子利用FE的大振子强度和允许WE的偶极的大半径。由于四极WE的强空间色散和大质量，杂化不被动能或辐射展宽所掩盖。混合分散体的较低分支表现出明显的最小值，并且可以用于应用中。此外，我们调查和报告显着的变化，由于诱导的'斯塔克效应'从强局部电场的FE的耦合。研究了量子阱限制的氧化亚铜中的邻、对位激子的精细能量结构。
2007-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the vertical location of helical surface states in topological insulator heterostructures via dual-proximity effects
在将拓扑绝缘体（TI）与传统材料集成时，一个关键问题是拓扑表面态（TSS）在这种异质结构中的行为。我们使用第一性原理的方法来建立准确的可调性的TSS的垂直位置，通过有趣的双邻近效应。通过在TI衬底（Bi_2Se_3或Bi_2Te_3）上沉积传统的绝缘体（CI）覆盖层，我们证明了TSS可以浮到CI膜的顶部，或者停留在CI/TI界面处，或者被向下推到结构均匀的TI衬底中更深处。这些对比的行为意味着丰富多样的可能的量子相变的混合系统，由关键材料的特定性能的CI。这些发现奠定了基础，准确操纵的实际空间性质的TSS在TI异质结的不同技术意义。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Exciton fine structure in twisted transition metal dichalcogenide heterostructures
过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构的莫尔超晶格中存在丰富的激子现象，这些现象与层间扭曲角和所涉及的量子态的诱导变化有关。这种系统中激子的理论计算通常基于模型莫尔势以减轻计算成本。然而，从头开始理解的电子-空穴耦合主导的激发是至关重要的，以实现扭曲诱导的光学选择规则的修改。本文利用多体微扰理论计算和分析了扭曲TMD异质结构中扭曲角与激子性质的关系。我们提出了一个一般的方法来展开激子态从莫尔布里渊区到布里渊区的分离层。将该方法应用于扭曲的MoS $_2$ /MoSe $_2$双层膜，发现其光激发谱主要由单层膜中不同动量的电子和空穴之间的混合跃迁所控制，导致层间和层内激子之间的非预期的和角度相关的杂化.我们的研究结果提供了一个设计途径，调谐激子层的本地化在TMD异质结作为扭转角的函数。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
2D abrupt nano-junctions blending sp-sp2 bonds on atomically precise heterostructures
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Università di Pavia（帕维亚大学）；Università Degli Studi Di Padova（帕多瓦大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragon (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA），西班牙国家科学研究委员会-萨拉戈萨大学）
本文通过在Au(111)上合成石墨烯纳米带与graphdiyne网络的sp-sp2异质结构，揭示了表面化学对接头形成的影响，并展示了其在电子结构和输运中的调控潜力。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic interface formation in magnetic thin film heterostructures
磁性薄膜异质结构由于其在异质界面形成过程中所产生的新现象以及其潜在的应用前景而受到广泛的研究。结合X射线磁性圆二色性与扫描隧道显微镜，我们表明Mn/Fe薄膜异质结构的界面因素主导的整个系统的电子和磁性的动态变化与量的Mn覆盖层。随着Mn覆盖率的增加，Fe层的元素比磁化曲线呈现出从面外到面内的两步自旋重取向转变。结合原子尺度的结构和电子性质的表征与第一性原理计算成功地解开了纠缠的界面因素的作用，并澄清了转变的驱动力。在低Mn覆盖率下的第一步转变主要是由异质界面处FeMn无序合金的形成引起的，而在高Mn覆盖率下，与界面FeMn有序合金的电子杂化是主要的第二步转变的起源。
2018-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping on the intersubband absorption in Si- and Ge-doped GaN/AlN heterostructures
在本文中，我们研究了GAN/AlN异质结构（平面和纳米线）的带间和子带特性，其结构设计为在短波长红外区域吸收，特别是在1.55微米。我们比较了掺杂的GAN部分与Si和Ge的效果，我们讨论了自由载流子屏蔽与掺杂密度和阱/纳米盘尺寸的变化。我们观察到，纳米线异质结构始终呈现较长的光致发光衰减时间比他们的平面对应物，这支持存在一个平面内的压电场相关的应变张量的剪切分量，导致横向电子空穴分离。我们报告子带间吸收覆盖1.45微米至1.75微米，使用Ge掺杂的量子阱，具有相当的性能，充分研究的Si掺杂的平面异质结构。我们还报告了可比的子带间吸收Si和Ge掺杂的纳米线异质结构，表明掺杂剂的选择是不是观察子带间现象的固有障碍。此外，我们计算了由于许多体效应的子带间吸收的光谱位移作为掺杂浓度的函数。
2017-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnon torques mediated by orbital hybridization at the light metal/antiferromagnetic insulator interface
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Tohoku University（东北大学）
本研究在轻金属/反铁磁绝缘体界面观察到由轨道杂化介导的磁子扭矩，实现了更高的效率和更低的功耗
2026-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Unexpected Termination Switching and Polarity Compensation in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures
由带电离子平面组成的极性晶体在自然界中不可能存在，除非获得表面变化以平衡不断增长的偶极子。必要的更改可以在结构上或电子上显示。在LaAlO_3/SrTiO_3系统中，长期以来一直观察到电子不对称。在LaAlO 3/TiO 2-SrTiO 3界面附近观察到电子积累，而LaAlO 3/SrO-SrTiO 3叠层是绝缘的。在这里，我们观察到的表面化学终止的不对称性的证据，名义上化学计量的LaAlO 3薄膜接触的两个不同的表面层的SrTiO 3晶体，TiO 2和SrO。使用几种元素特异性探针，我们发现，LaAlO 3的表面终止仍然是AlO 2的SrTiO 3衬底表面的起始终止无关。我们使用跨平面隧穿测量和第一性原理计算相结合，以了解这种意想不到的终止对LaAlO 3/SrTiO 3异质结构的能带排列和极性补偿的影响。LaAlO 3极性补偿的不对称性和由此产生的电子性质将从根本上限制氧化物异质结构的原子级控制。
2018-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Directionally Locked Heteroepitaxy with a Structurally Modulated van der Waals Material
Princeton University（普林斯顿大学）；Princeton Materials Institute（普林斯顿材料研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Boston College（波士顿学院）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）；Centro de Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU)（材料物理中心）；Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）
通过结构调制范德瓦尔TaCo2Te2基底的晶格不稳定性，实现对对称不匹配体材料CoxTey的生长与对齐，通过热处理诱导表面扩散和横向生长，实现界面方向锁定。
2026-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetic interaction at the atomic scale in oxide heterostructures
我们报告的一些结构相同，但化学上不同的过渡金属氧化物的系统研究，以确定如何材料的特定属性，如组合物和应变影响异质结构的界面处的属性。我们的研究考虑了一系列的结构，包含两层铁磁SrRuO3，与反铁磁绝缘锰氧化物夹在中间。结果表明，如何控制界面铁磁性的强度和相对取向的关联电子材料的方法，通过价态变化和衬底诱导的应变，分别。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer electronic hybridization leads to exceptional thickness-dependent vibrational properties in few-layer black phosphorus
将二维（2D）材料堆叠成多层或异质结构，称为范德华（vdW）外延，是根据需求调整其特性的基本自由度。少层黑磷（FLBP）是一种具有高潜力的纳米和光电子应用材料，似乎具有比石墨烯和其他2D系统更强的层间耦合。事实上，这些耦合引起了人们的疑问，FLBP的堆叠是否只能由VDW相互作用来控制，这对外延和性能改进至关重要。在这里，我们进行的FLBP，直接反映其层间耦合的振动特性的理论研究，通过讨论六个拉曼可观察的声子，包括三个光学，呼吸，和两个剪切模式。随着样品厚度的增加，我们发现每个光学模式的频率的异常红移，但扶手椅剪切模式的蓝移。我们的计算还显示分裂的声子分支，由于异常的表面现象，和强的声子-声子耦合。通过计算单轴应力效应，原子间的力常数，和电子密度，我们提供了一个令人信服的证明，这些属性是强大的和高度定向层间相互作用的结果所产生的电子杂交的孤电子对FLBP，而不是从VDW相互作用。这种特殊的层间耦合机制控制BP层的堆叠稳定性，从而打开了一个新的途径，超越了VDW外延理解的二维异质结构的设计。
2015-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural distortion induced Dzyaloshinskii-Moriya interaction in monolayer CrI3 at van der Waals heterostructures
该研究利用第一性原理计算提出 CrI3/Metal 范德华异质结构，通过结构畸变与 I 的强自旋轨道耦合诱导强 DMI，并显著调控交换作用与磁各向异性。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Midgap states and band gap modification in defective graphene/h-BN heterostructures
采用从头算和模型计算相结合的方法研究了石墨烯和六方氮化硼（h-BN）构成的范德华异质结构中缺陷的作用。尽管层之间的弱范德华相互作用，但存在于h-BN中的缺陷，例如碳杂质和反位缺陷，揭示了与石墨烯p $_{\rm z}$态的杂化，导致中间带隙态的形成。诱导的中间带隙状态修改石墨烯的输运性质，并可以通过一个简单有效的紧束缚模型再现。与碳缺陷相反，发现氧缺陷不与石墨烯的低能态强烈杂交。相反，氧极大地改变了石墨烯的带隙，石墨烯在h-BN晶格上以相称的堆叠出现。
2016-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical excitations of two-dimensional ZrS$_2$ and HfS$_2$ and their heterostructure
在基于密度泛函理论和多体微扰理论的第一性原理研究中，我们研究了ZrS $_2$和HfS $_2$单分子膜及其范德华异质结构的电子性质和光激发.两种材料都具有间接准粒子带隙，其在ZrS $_2$中约为2.8 eV，在HfS $_2$中约为2.6 eV。在这两个系统中，价带最大值在$Γ$，导带最小值在M。自旋-轨道耦合在价带中的$Γ$点处引起约100 meV的分裂，而它不影响导带。光学吸收光谱主要由激子峰主导，结合能在0.6 eV和0.8 eV之间。的ZrS $_2$ /HfS $_2$异质双层显示出一种特殊的I型水平与两个单分子层之间的价带的杂化程度很大，而导带保留要么ZrS $_2$或HfS $_2$字符，分别。因此，第一激子的电子和空穴组分都定位在ZrS $_2$单层中，并且在HfS $_2$片中也具有发现空穴的非零概率。
2019-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of magnetism of Fe by Cr and V
本文在第一性原理电子结构计算的基础上，讨论了Fe与Cr或V合金化后磁性的增强。由于与Cr（V）d态的杂化，邻近Cr（V）的Fe的d态被向下推到比纯铁低的能量侧，这导致Fe原子的类Co电子结构。这增强了其他Fe原子的磁矩以及它们之间的交换耦合。同样的机制也适用于Fe/Cr异质结构的磁性。将这一思想推广到设计一种新型的高Néel温度反铁磁体。这种异质结构可用于增加永磁体的磁各向异性。
2011-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Visualizing band structure hybridization and superlattice effects in twisted MoS$_2$/WS$_2$ heterobilayers
本研究通过微聚焦角分辨光电子能谱直接观测了扭转MoS$_2$/WS$_2$异质双层中随扭转角变化的能带杂化与莫尔超晶格复制态，证实了莫尔势的调控作用。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental quantification of electronic symmetry breaking through orbital hybridization phase
University of Tokyo（东京大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)（日本同步辐射研究所）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所 新兴物质科学中心）
本文提出通过价电子密度分布各向异性量化电子对称破缺，确定轨道杂化相，并推导出电子手性与圆二色性关系，为预测手性响应提供通用方法。
2026-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial charge-transfer in 3d/5d complex oxide heterostructures
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)（欧洲同步辐射装置）
研究通过分析SrIrO3与多种3d氧化物超晶格，揭示了界面电荷转移的定量框架，发现电负性差异驱动带对齐是主导机制，并展示了界面调控自旋态的能力。
2026-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Localized Exciton Emission with Spontaneous Circular Polarization in NiPS3/WSe2 Heterostructures
Technion（以色列理工学院）；Bar-Ilan University（巴伊兰大学）；Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；University of Warsaw（华沙大学）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Center for Advanced Systems Understanding, CASUS（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心，先进系统理解中心，CASUS）；Yonsei University（延世大学）
研究通过μ-PL和磁致发光光谱揭示NiPS3/WSe2异质结构中局域激子的自发圆偏振现象，结合DFT计算证实了界面诱导的自旋纹理修改，为操控谷极化和自旋自由度提供了新途径。
2026-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Interface Modeling of Perovskite Polymer Heterostructures for Enhanced Charge Transfer Efficiency in Hybrid Photovoltaic Materials
Sabanci University（萨班哲大学）
本研究通过DFT分析揭示了钙钛矿聚合物异质界面中表面终止对电荷传输的影响，发现PbI终止界面具有更强的电子耦合和电荷传输效率。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface Design Beyond Epitaxy: Oxide Heterostructures Comprising Symmetry-forbidden Interfaces
本文提出一种基于薄膜转移、无需外延生长的新型界面制备方法，成功实现了对称性不匹配的蓝宝石与SrTiO3之间的原子级清洁界面，并观察到莫尔型重构，突破了传统外延的对称性限制。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rashba-like spin textures in Graphene promoted by ferromagnet-mediated Electronic-Hybridization with heavy metal
本研究揭示了Ir衬底上Gr/Co界面自旋轨道耦合的微观起源，发现重金属通过铁磁层杂化在石墨烯中诱导类Rashba自旋分裂，阐明了其与DMI的关联及钴厚度的调控作用，为石墨烯基自旋电子器件设计提供了理论与实验依据。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Dependent Electronic Properties in GaSe/GaTe Heterobilayers: A First-Principles Study
该研究通过第一性原理计算五种堆叠构型的GaSe/GaTe异质双层，揭示层间配准调控轨道杂化，形成II型能带排列，为纳米电子器件设计提供原子级指导。
2025-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Resonant band hybridization in alloyed transition metal dichalcogenide heterobilayers
本文通过制备WSe₂（或MoSe₂）与MoₓW₁₋ₓSe₂合金的异质双层，揭示了浓度x调控下K-K与K-Q跃迁主导的能带杂化机制，为范德华异质结构的能带工程提供了新基础。
2023-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Long-Range Surface-Assisted Molecule-Molecule Hybridization
金属酞菁配合物是一类功能性强、用途广泛的分子配合物，其性质可以通过改变其官能团和中心金属原子来调节。利用低温扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）、非接触原子力显微镜（ncAFM）和密度泛函理论（DFT）研究了吸附在Ag（100）表面的酞菁镁（MgPc）的电子结构.单一的，孤立的MgPc的表现出平坦的，四重旋转对称的形态，双简并，部分填充（由于表面到分子的电子转移）最低未占分子轨道（LUMO）。相比之下，MgPc与邻近的分子在附近进行升降机的LUMO简并，与近费米局域态密度与减少的双重旋转对称性，指示的长程吸引力的分子间相互作用。后者被分配到一个表面介导的两步电子杂交过程。首先，LUMO与Ag（100）传导电子相互作用，形成具有增强的空间延伸的混合分子-表面轨道。然后，这些离域的分子表面状态进一步与相邻分子的那些杂交。这项工作突出了分子吸附物的电子结构-包括轨道简并性和对称性-可以通过表面介导的分子间杂交显着改变，在扩展的距离（超过3 nm），具有重要的意义的分子为基础的固态技术的前景。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced hybridization of moiré excitons in MoSe$_2$/WS$_2$ heterobilayers
本研究通过实验与理论结合，利用电场和磁场调控MoSe$_2$/WS$_2$异质结构中层内和层间莫尔激子的杂化，实现了能带排列类型交叉，并建立有效理论模型解释了该现象。
2024-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a hybridization-wave electronic order in a van der Waals Kondo lattice
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Nanjing University（南京大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
研究通过STM/STS在6R-TaS2中直接观测到混合波，证实了Kondo晶格的相干性，并揭示了混合波与能量依赖的各向异性序的交织电子不稳定性。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of Crystal-Field-Mediated Anisotropic Orbital Rashba Effect in Epitaxial Ru/FM Heterostructure
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
研究针对轨道Rashba纹理控制难题，在Ru/铁磁异质结构中证实晶体场介导的各向异性轨道Rashba效应，明确界面晶体场相干性对轨道力矩的关键作用，为轨道力矩调控提供新途径。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Planar Hall Effect in Exchange-Coupled Topological Insulator-Ferromagnetic Insulator Heterostructures
占据拓扑绝缘体（TI）表面态的狄拉克电子被预言会表现出许多令人兴奋的磁输运现象。在这里，我们报告的第一个非常规的平面霍尔效应（PHE）和电门可调滞后平面磁阻（PMR）的EuS/TI异质结构，其中EuS是一个铁磁绝缘体（FMI）与面内磁化的实验观察。在这种交换耦合的FMI/TI异质结构中，当面内磁场平行（垂直）于电流时，我们发现一个显著的（抑制）PHE。这种行为不同于以前在铁磁体和半导体中观察到的PHE。此外，作为3D TI膜的厚度减少到2D的限制，其中的狄拉克SS开发的杂化间隙，我们发现抑制PHE周围的电荷中性点，表明狄拉克SS在这种现象中的重要作用。为了解释我们的研究结果，我们概述了一个对称性的论点，排除线性霍尔机制，并提出了两种可能的非线性霍尔机制，可以解释我们的观察中的所有基本定性特征。
2018-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid Electronic-Ionic Ferroelectricity in Superlubric van der Waals Heterostructures
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过插入非公度间隔层降低滑动铁电体开关势垒的超润滑滑动铁电体，发现极化由层间滑动与间隔层面外屈曲耦合驱动，产生混合电子-离子极化，并呈现多种铁电滞后行为。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling spontaneous charge transfer at metal/organic hybrid heterostructures
杂化材料在异质结构的整体效率与界面处的电荷转移水平密切相关的光致发光中至关重要。在这里，使用各种金属/聚（3-己基噻吩）（P3 HT）异质结构模型，我们揭示了在这些接口的自发电荷转移和电子耦合的水平取决于沉积在金属衬底上的有机聚合物的构象规律。使用基于密度泛函理论（DFT）和外差振动和频产生（HD-VSFG）测量的从头算量子化学计算，我们表明，诱导区域无规性到有机聚合物修改的界面电子态的强度，杂化水平，界面电荷转移的密度和电子波函数的材料。我们提出的HD-VSFG响应的金属/P3 HT异质结包含区域规则和区域随机P3 HT结构，并表明非共振信号的量是密切相关的自发电荷转移在界面处的水平。因此，通过测量金属/P3 HT异质结的非共振响应，可以确定界面处的自发电荷转移水平。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Coexistence of Rashba Effect and Spin-valley Coupling in TiX2 (X= Te, S and Se) based Heterostructures
该研究通过构建TiX₂（X=Te、S、Se）单层异质结，基于轨道杂化分析发现TiSe₂/TiS₂具有显著Rashba劈裂，并利用氟原子吸附增强Rashba效应及Zeeman劈裂，同时Berry曲率证实谷极化，表明其适用于自旋-谷霍尔效应器件。
2022-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Interface induced states at the boundary between a 3D topological insulator Bi$_2$Se$_3$ and a ferromagnetic insulator EuS
采用相对论密度泛函理论（DFT）方法研究了沉积在铁磁绝缘体（FMI）EuS衬底上的拓扑绝缘体（TI）Bi $_2$ Se $_3$薄膜的电子能带结构.在Bi $_2$ Se $_3$ /EuS异质结构中，在拓扑状态的光谱中打开的间隙具有杂化特性，并且示出由Bi $_2$ Se $_3$膜厚度控制，而磁性对间隙的贡献小到可以忽略。我们还分析了Eu掺杂对Bi $_2$ Se $_3$薄膜的磁化强度的影响，并证明了Eu杂质在相邻的Se和Bi原子上诱导的磁矩比衬底诱导的磁矩大一个数量级。讨论了EuS/Bi $_2$ Se $_3$异质结的磁性和磁输运性质的最新测量结果。
2014-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Resonant field emission from noble-metal/graphene heterostructures
National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究通过贵金属覆石墨烯异质结构实现可调谐电子输运，利用石墨烯电子态共振隧穿效应，提出两种实验相关几何构型，为空气通道场发射纳米电子器件提供可行路径。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunnel-Barrier-Engineered Ultrafast Demagnetization and Spin Transport in Graphene-Based Heterostructures
S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（加尔各答印度科学与教育研究所）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
通过工程化超薄隧穿屏障层，研究了石墨烯基异质结构中超快去磁与自旋输运的调控机制，实现了对自旋磁化动态的外部控制。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling structure and interfacial interaction of monolayer TaSe2 on bilayer graphene
本研究利用分子束外延在双层石墨烯上可控生长1H和1T相单层TaSe2，发现两相界面相互作用差异源于功函数与层间距双重效应，为过渡金属硫族化物界面工程及纳米器件设计提供了可行途径。
2024-07-27 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Wannier Representation of Proximity Effects
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
研究层状异质结构近邻效应，通过推导动态近邻算符克服静态参数表示的局限，将哈密顿量降维到万尼尔子空间，精确再现光谱，揭示静态投影局限，为低能相关计算建立无拟合微观基础。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Surface band-selective moiré effect induces flat band in mixed-dimensional heterostructures
本研究通过合成惰性气体单层与体Bi(111)的混合维度异质结构，发现表面态选择性莫尔效应，可调控莫尔周期并诱导关联平带，为从二维到三维的莫尔调控及关联现象实现提供新途径。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous hardening of spin waves in cobalt/molecular-semiconductor heterostructures reveals strongly anisotropic spinterface magnetism
本研究利用超快时间分辨磁光光谱探究钴/分子半导体异质结构的磁动力学，发现其自旋界面存在高度各向异性的低温超顺磁性，揭示了分子化学吸附对自旋界面磁性的调控作用，为自旋电子应用提供支撑。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi van der Waals Epitaxy of Rhombohedral-stacked Bilayer WSe2 on GaP(111) Heterostructure
本研究通过分子束外延在GaP(111)B衬底上制备出菱方堆叠双层WSe₂，经多种表征验证其结构与价带特性，为该类异质结构的基础研究与器件应用奠定基础。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From trigonal to triclinic: Symmetry-tuned Rashba effects in buckled honeycomb SrHfO$_{3}$-based heterostructures
本研究通过DFT计算与紧束缚模型，发现褶皱蜂窝状SrHfO₃基超晶格的非中心对称P1相存在显著Rashba自旋劈裂，其强度属中等氧化物Rashba材料水平，为氧化物自旋电子器件提供了新的调控平台。
2025-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensionality Engineering of Magnetic Anisotropy from Anomalous Hall Effect in Synthetic SrRuO3 Crystals
本文通过设计 SrRuO3/SrTiO3 氧化物超晶格，研究了维度对相关氧化物磁各向异性的影响，发现三原胞厚 SrRuO3 的反常霍尔效应矫顽场提升 1500%，揭示了晶格与轨道杂化各向异性的调制机制，为合成磁性晶体的自旋序工程提供了新途径。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spintronics in half-passivated graphene
在这篇论文中，我提出了一种实用的方法来稳定半钝化石墨烯（graphone）。我表明，在石墨烯上的六方氮化硼（h-BN）衬底诱导的偶极矩稳定的氢原子的石墨烯层的一个子晶格上，并抑制吸附的氢原子的迁移。我还提出了h-BN的衬底效应，减少了石墨烯的钝化引起的畸变，并稳定了半钝化石墨烯在一个单一的子晶格。然后利用自旋极化密度泛函方法研究了石墨烯的磁性。结果表明，该体系具有不同的磁序，根据加入原子的类型，磁序可以用超交换机制或双交换机制来描述。由于钝化引起的屈曲，石墨烯的杂化从$sp^2$-型杂化变为$sp^3$ -型杂化。杂化和附加原子轨道的变化引起了相当大的自旋轨道耦合（SOC）。基于第一性原理自旋极化态密度的计算，我表明，在不同的石墨烯/h-BN异质结构中获得的石墨烯呈现半金属态。我建议将这种奇异的材料用于自旋阀系统和其他自旋电子器件。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Molecular Approach for Engineering Interfacial Interactions in Magnetic-Topological Insulator Heterostructures
控制磁性/拓扑绝缘体异质结构中的界面相互作用是出现新的自旋相关电子现象的主要挑战。对于任何依赖邻近效应的异质结构的合理设计，理想情况下应该保留每个组件的整体属性，同时调整界面处的相互作用。然而，在大多数无机界面相互作用太强，因此扰动，甚至淬火，在界面的每一侧的磁矩和拓扑表面状态。在这里，我们表明，这些属性可以通过使用配体化学来调整磁性离子与表面状态的相互作用来保持。通过在Bi $_2$ Te $_3$薄膜的表面上沉积Co基卟啉和酞菁单层，形成了稳健的界面，其保留了未掺杂的拓扑表面状态以及二价Co离子的原始磁矩。所选择的配体允许我们在该弱相互作用范围内调节界面杂化。这些结果，这是在与Co酞菁的相互作用诱导的Bi $_2$ Se $_3$的第一个五重层的表面状态的观察到的抑制形成鲜明对比，证明了平面金属有机分子的能力，跨越从强到弱的限制的相互作用。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Thermal Strain-Driven Periodic Ripples in Ultrathin Sb2Te3/Graphene Heterostructures and their Implications for Strain Engineering
Universidad de Chile（智利大学）；CEDENNA；Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Universidad Técnica Federico Santa María（弗雷德里科·圣塔玛利亚技术大学）
研究发现，在石墨烯上生长的褶皱超薄拓扑绝缘体Sb₂Te₃中出现螺旋金属，其复杂自旋纹理源于褶皱诱导的结构调制，为自旋电子学提供了新平台。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structurally-driven magnetic state transition of biatomic Fe chains on Ir(001)
利用第一性原理计算，我们证明了在5 × 1重构Ir（001）表面沟槽中生长的双原子Fe链的磁交换相互作用和磁晶各向异性敏感地依赖于Fe原子的原子排列.两种结构配置已被认为是建议从最近的实验。它们的不同之处在于局部对称性和双原子Fe链两股之间的间距。由于这两种构型的总能量非常接近，它们在实验中可能共存。我们已经研究了共线铁磁和反铁磁的解决方案，以及一个共线的状态，两个时刻在一个方向和一个在相反的方向（向上-向下-向上状态）。对于链间距较小的结构，链间存在较强的交换作用，铁磁态在能量上是有利的。在间距较大的结构中，两股线几乎是磁解耦的，并沿链呈现反铁磁有序。在这两种情况下，由于与Ir衬底的杂交，沿着链轴的交换相互作用相对于独立的双原子铁链较小。Fe链的易磁化轴也随着结构的变化而变化，对于间距小的铁磁链，易磁化轴在面外，而对于间距大的反铁磁链，易磁化轴沿链轴。计算的扫描隧道显微镜图像和光谱表明实验区分两种结构和磁性配置的可能性。
2009-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit-proximitized ferromagnetic metal by monolayer transition metal dichalcogenide: Atlas of spectral functions, spin textures and spin-orbit torques in Co/MoSe$_2$, Co/WSe$_2$ and Co/TaSe$_2$ heterostructures
由超薄铁磁金属（FM）和具有强自旋轨道（SO）耦合的材料组成的双层异质结构是自旋电子学中SO扭矩和自旋电荷转换非平衡效应的主要来源。我们演示了如何杂交的波函数的Co层和过渡金属二硫属化物（TMD）的单层--如半导体MoSe $_2$和WSe $_2$或金属TaSe $_2$ --可以导致显着的嬗变的电子和自旋结构的Co在一定距离内远离其界面与TMD，当相比，大量的Co或其表面与真空接触。这是由于邻近诱导的SO分裂的Co带编码的光谱函数和自旋纹理的单层，我们得到使用非共线密度泛函理论（ncDFT）结合平衡格林函数（GF）计算。事实上，SO分裂是存在的，由于结构反转的双层的不对称性，即使在TMD单层内的SO耦合被人为地关闭在ncDFT计算，但切换它使与邻近的CO层内的SO耦合的影响约5倍大。注入自旋非极化的电荷电流通过SO-接近的单层的Co产生非平衡自旋密度超过他们，使其与Co的磁化的交叉产品确定SO扭矩。通过第一性原理量子输运方法计算的SO扭矩，它结合了ncDFT与非平衡GF计算，可以用作筛选参数，以确定最佳组合的材料和它们的界面在自旋电子学中的应用。特别是，我们确定异质结构两个单层-Co/单层-WSe $_2$作为最佳的。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-parity-dependent interfacial coupling in Nb$_3$Cl$_8$/graphene van der Waals heterostructures
Peking University（北京大学）
通过AFM和KPFM表征Nb$_3$Cl$_8$的层奇偶依赖极化，结合石墨烯构建双栅霍尔器件，发现顶层极化影响界面耦合和输运行为，产生相依赖的电荷转移、载流子密度和杂化能隙。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monolayer control of spin-charge conversion in van der Waals heterostructures
本文研究范德华异质结中原子尺度下的自旋-电荷转换，通过在PtSe$_2$和石墨烯间插入单层MoSe$_2$，实现太赫兹自旋电子发射强度与符号的单层控制，并揭示了基于电荷转移和电子杂化形成Rashba态的两种机制。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic proximity effect in biphenylene monolayer from first-principles
本文通过第一性原理研究了联苯网络（BPN）单层与室温以上亚铁磁体钇铁石榴石（YIG）形成的异质结构中的磁近邻效应，揭示了强轨道杂化与非均匀电子转移，首次实现BPN对衬底磁性质的调控，且压力下自旋分裂增强30%，为BPN基自旋电子器件提供新策略。
2024-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Hybridization Induces Giant Cubic Rashba Effect at Cu/WO$_{3}$ Interface
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
该研究以 Cu(001)/WO₃(001)为模型，通过第一性原理计算，发现 Cu 与 WO₃ 界面因轨道杂化产生强大 Rashba 自旋分裂，立方 Rashba 贡献随 Cu 厚度变化，可提取巨大本征参数，多种界面结构中效应仍存，确定此界面为探索 Rashba 物理的新平台。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
