多晶和非晶TiO2单纳米管的电输运性质

通过空隙形成的无定形石墨烯的断裂

Rupture of amorphous graphene via void formation

除了其独特和令人兴奋的电子特性外，石墨烯的许多基于传感器的应用完全基于其机械和结构特性。在这里，我们报告了一个无定形（小域多晶）石墨烯中的空隙的数值和分析研究，并表明空隙的能量是线张力成本与增加的面积增益之间的平衡。使用经典成核理论的概念，我们表明，在恒定的压力下，在无定形石墨烯中形成的空隙的临界半径仅仅是在空隙处的线张力和所施加的压力的比率。在2 eV/cm 2 ${^2}$压力下，平坦和弯曲石墨烯的临界空洞半径值分别为3.48 Ω和3.31 Ω。我们还表明，占主导地位的有限尺寸校正线张力是成反比的半径的空隙在平坦和屈曲的情况下。与传统观点相反，借助一个简单的分析模型，我们发现剪切模量设定了样品中线张力的下限。这使得我们的研究相关的其他二维无定形材料，如h-BN，磷烯，硼氢化物，和过渡金属二硫属化物。我们的研究结果是有用的，更好地了解多晶石墨烯在张力下，因此有直接的影响非常迷人的应变工程领域被称为“应变电子学”，以操纵或改善石墨烯的性能。

多晶立方TaN $_{x}$薄膜的颗粒复合型电输运性质

Granular-composite-like electrical transport properties of polycrystalline cubic TaN$_{x}$ thin films prepared by rf sputtering method

本文系统地研究了300 ~ 2K范围内岩盐结构多晶TaN $_x$（$0.83$ $\lesssim$ $x$ $\lesssim$ 1.32）薄膜的电输运性质。结果表明，在$\sim$ 6 ~ $\sim$ 30 K温度范围内，电导率与$\ln T$呈线性关系，这不是由传统的二维弱局域化效应或电子-电子相互作用效应引起的，而是由颗粒金属中理论上提出的晶界库仑效应很好地解释的.而在$\sim$ 60 K以上，涨落诱导的隧穿导电过程主导了电导率（电导率）的温度行为。在$x$ $\gtrsim$ 1.04薄膜中，在低温区观察到了正常态到非正常态的转变。在9 T的磁场下仍能保持超导性。上临界场在超导转变温度附近随温度降低而线性增加，这是颗粒超导体或脏II型超导体的典型特征。多晶TaN $_x$薄膜的类似颗粒复合物的电输运性质与其微结构有关，其中具有高导电性的TaN $_x$颗粒被导电性差的非晶过渡层（晶界）分隔。

Transport Measurements of Surface Electrons in 200 nm Deep Helium-Filled Microchannels Above Amorphous Metallic Electrodes

We report transport measurements of electrons on helium in a microchannel device where the channels are 200 nm deep and 3 $μ$m wide. The channels are fabricated above amorphous metallic Ta$_{40}$W$_{40}$Si$_{20}$, which has surface roughness below 1 nm and minimal variations in work function across the surface due to the absence of polycrystalline grains. We are able to set the electron density in the channels using a ground plane. We estimate a mobility of 300 cm$^2$/V$\cdot$s and electron densities as high as 2.56$\times$10$^9$ cm$^{-2}$. We demonstrate control of the transport using a barri…

多晶CoFeB薄膜的电阻极小值及导电机理

Resistance minimum and electrical conduction mechanism in polycrystalline CoFeB thin films

分析了不同厚度的多晶铁磁CoFeB薄膜在不同电散射过程下的温度电阻$R$（$T$）。在低于$\simeq$ 29 K的温度下，我们观察到$R$（$T$）曲线中的电阻极小值，这可以解释为颗粒系统中的颗粒间库仑相互作用的效应。结构和库仑相互作用相关的散射过程的贡献更多的薄膜厚度的减少，这意味着无序和粒度的作用。虽然与这两个过程相比，磁性对电阻的贡献最小，但它是唯一的厚度无关过程。相反，在无序非晶薄膜中，负电阻系数可以用电子相互作用效应来解释。

多晶碳纳米结构中增强的热电优值

Enhanced thermoelectric figure of merit in polycrystalline carbon nanostructures

碳纳米结构中经常观察到晶界，但它们对热和电性能的影响仍然没有完全了解。利用密度泛函紧束缚理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了碳基体系中电子和声子的输运。在这项工作中，量子输运和热电性能的石墨烯片，石墨烯纳米带和碳纳米管的各种晶界类型在一个较宽的温度范围内进行了总结。受先前发现的无序散射声子比电子更有效的启发，预期多晶系统的热电性能会有显着改善。由于该效应对晶界类型略微敏感，我们证明晶界是一种可行的工具，可以大大提高品质因数，为新型热电材料的设计铺平道路。

石墨烯、碳纳米管及纳米结构碳材料的热性质

Thermal Properties of Graphene, Carbon Nanotubes and Nanostructured Carbon Materials

近年来，材料的热性能引起了科学界和工程界的广泛关注。碳同素异形体和衍生物在其导热能力方面占据独特的位置。碳材料的室温热导率跨越了非常大的范围-超过五个数量级-从最低的无定形碳到最高的石墨烯和碳纳米管。我回顾了碳材料的热性能和热电性能，重点介绍了石墨烯、碳纳米管和具有不同无序度的纳米结构碳材料的最新研究结果。特别注意的是，在二维晶体中，特别是在石墨烯的热传导的不寻常的尺寸依赖。展望了石墨烯和碳材料在电子热管理领域的应用前景。

碳纳米管阵列在真空中电击穿时的巨大体积膨胀和结构转变

Huge Volume Expansion and Structural Transformation of Carbon Nanotube Aligned Arrays during Electrical Breakdown in Vacuum

我们观察到在真空中的电击穿过程中，定向单壁碳纳米管（SWNT）阵列的体积膨胀伴随着结构转变。在Si/SiO_2衬底上，采用介电泳法在间距为2 μm的Pd源、漏电极之间组装了单壁碳纳米管阵列。在高电场下，单壁碳纳米管阵列爆发成大蘑菇状结构。系统的研究表明，在一定的电场作用下，单壁碳纳米管发生膨胀，并转变为纳米颗粒和花状结构，体积增加较小。电偏压的进一步增加和重复扫描导致无定形碳，如从扫描和透射电子显微镜（TEM）所确定的。用聚焦离子束和透射电镜研究了单壁碳纳米管阵列的截面结构，结果表明，2-3 nm的单壁碳纳米管阵列高度增加到1 μm左右，体积增益约为400倍。电子能量损失谱显示，单壁碳纳米管的石墨sp^2网络主要转化为sp^3。电流-电压测量还显示了经变换的结构的电阻的增加。

阴离子缺陷二氧化铪纳米管中的发光

Luminescence in anion-deficient hafnia nanotubes

本文研究非晶和单斜HfO2纳米管的发光性质，测得带隙分别为5.65和5.51 eV，首次揭示阴离子空位相关发射中心，为优化发光介质提供依据。

卷起的单壁铁磁纳米膜中的有序化

Ordering in rolled-up single-walled ferromagnetic nanomembranes

利用分析和数值方法，包括不同的应力诱导的各向异性，从理论上研究了纳米薄壁软磁纳米管和微米管（一个单一的加宽卷起的纳米膜）的磁化。在分析研究中，我们考虑静磁效应定性，有效的各向异性，而他们充分处理的微磁模拟（但仅限于亚微米直径的管）。周期性排序的基本类型已经建立，并在模拟中验证了它们在多晶坡莫合金和钴纳米管中的存在。磁畴结构基本上由材料沉积引起的螺旋应力或冷却引起的轴向应力通过体积磁致伸缩来确定，同时它也受磁荷分布的影响。此外，它取决于磁化过程的初始状态。