Solution-Processable Graphene Oxide as an Efficient Hole Injection Layer for High Luminance Organic Light-Emitting Diodes
介绍了可溶液加工的氧化石墨烯（GO）作为空穴注入层在有机电致发光器件（OLED）中的应用。仅在10 V下就获得了超过53，000 cd m-2的高亮度。结果将开启在柔性OLED和其他电极应用中应用GO的途径。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Functionalization of Amorphous Chalcogenide and Titanium Oxide Layers by Gold Nanoparticles
本论文主要研究了在硫系玻璃/金纳米粒子/透明衬底、钛/氧化钛/金纳米粒子等层状复合材料中制备不同尺寸金纳米粒子的工艺问题。离子注入、等离子体沉积与退火工艺的组合产生了用于在所述结构中产生具有等离子体效应的金纳米颗粒的物理途径。这些功能化结构计划用于研究光学记录过程，钛植入物的生物相容性。
2014-01-09 cond-mat.mtrl-sci
On the stability and existence of nitro-graphene, nitro-graphane, and nitro-graphene oxide
在这里，硝基石墨烯衍生物与未受干扰的石墨烯骨架的存在的可能性被认为是。基于第一性原理计算，它表明，虽然NO $_2$是无法形成共价键与裸石墨烯，它成为可能在某些结构的石墨烷，氟石墨烯，和氧化石墨烯。本文提出，除其他外，对C-NO $_2$键合强度的环境影响的分析。作者认为，这些材料的潜在前景和可能的合成路线的讨论，将有助于进一步研究石墨烯基材料。
2020-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronic properties of silver doped copper oxide thin films
本研究通过热蒸发共掺杂银并退火制备氧化铜薄膜，对比未掺杂与银掺杂薄膜的结构和光电性能，发现热蒸发是调控金属氧化物性质的简便有效途径。
2023-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strain-induced ferroelectricity in simple rocksalt binary oxides
碱土金属二元氧化物具有简单的岩盐结构，由于其在地幔中的大量存在以及在微电子器件中的潜在用途，形成了一个重要的化合物家族。然而，与多功能铁电钙钛矿氧化物相比，它们的实际应用仍然有限，并且在简单的二元氧化物中出现铁电性和相关的功能性质似乎是如此不可能，以至于以前从未考虑过。在这里，我们使用第一性原理密度泛函计算表明，铁电性可以很容易地诱导在简单的碱土二元氧化物，如氧化钡（BaO）使用适当的外延应变。超越了基本的发现，我们表明，这种应变二元氧化物的功能特性（极化，介电常数和压电响应）的幅度与典型的铁电钙钛矿氧化物相当，因此使它们的应用程序的直接利益。最后，我们表明，磁性二元氧化物，如EuO，具有相同的岩盐结构，表现类似的碱土金属氧化物，提出了一种新的多铁性相结合的铁电和磁性的路线。
2009-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Route to High-Performance Micro-solid Oxide Fuel Cells on Metallic Substrates
基于薄膜的微固体氧化物燃料电池在便携式功率器件中具有很强的应用潜力。然而，基于硅衬底的器件通常涉及在高温下不稳定的薄膜金属电极。基于块体金属衬底的器件克服了这些限制，尽管性能受到在金属上生长最先进的外延材料的挑战的阻碍。在这里，我们首次展示了在商业上供应有外延电解质层（1.5 μ m（Y2 O3）0.15（ZrO 2）0.85（YSZ）+ 50 nm CeO 2）的金属衬底（不锈钢）上外延阴极材料的生长。我们创建外延介孔阴极（La0.60Sr0.40）0.95Co0.20Fe0.80O3（LSCF）的衬底上生长LSCF/MgO垂直排列的纳米复合薄膜，通过脉冲激光沉积，然后选择性地蚀刻出的MgO。为了与文献进行有效的比较，阴极也生长在单晶衬底上，确认了最先进的性能，在500 dC下的面积比电阻为100 ohmegacm 2，活化能低至0.97 eV。这项工作标志着高性能微型固体氧化物燃料电池在便携式电源应用中的商业化迈出了重要一步。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fast and Facile Synthesis Route to Epitaxial Oxide Membrane Using a Sacrificial Layer
本研究提出利用易于生长且溶于水的二元碱土金属氧化物作为牺牲层，通过混合MBE方法快速合成了毫米级外延SrTiO3膜，并验证其具有类似体相的介电特性，简化了氧化物膜的合成工艺。
2023-11-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunable Conformal Graphene Growth on Oxide Nanotube scaffolds: Towards Superwettable Hierarchical 2D-3D Architectures
Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；GREMI, Groupe de Recherches sur l’Energétique des Milieux Ionisés (CNRS-Université d’Orléans)（离子介质能源研究组（法国国家科学研究中心-奥尔良大学））；Kiel University（基尔大学）；Westfälische Hochschule（西威斯特法伦应用科技大学）
本研究开发了一种低温可扩展的等离子体辅助方法，在氧化物纳米管支架上实现可调谐保形石墨烯生长，制备出的分级结构表面具有无氟长期全疏性，可应用于智能表面等领域。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructured complex oxides as a route towards thermal behavior in artificial spin ice systems
我们已经使用软X射线光电子显微镜图像的磁化单域La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$纳米岛排列在几何挫折配置，如方形冰和戈薇冰的几何形状。热随机化后，具有强岛间磁耦合的纳米岛系综向低能配置弛豫。统计分析表明，合奏落入低能量配置的可能性强烈依赖于退火温度。与高于居里温度的退火相比，退火到刚好低于铁磁膜的居里温度（T $_{C}$ = 338 K）允许实现低能量配置的大得多的可能性。在325 K的热活性温度下，铁磁纳米岛的集合随着时间的推移探索它们的能量景观，并最终过渡到较低的能量状态，与从居里温度以上冷却时获得的冻结配置相比。因此，该材料系统允许一种简便的方法来系统地研究在略高于室温的温度下纳米岛的人工自旋冰阵列的热演化。
2017-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical tuning of capacitive response of graphene oxide
现代社会日益增长的能源需求需要深入了解储能材料的特性及其性能调整。我们表明，氧化石墨烯（GO）的电容可以使用一个简单的电化学还原路线进行精确调谐。原位电阻测量，结合循环伏安法测量和拉曼光谱，已经表明，在还原GO是不可逆的脱氧，这是进一步伴随着结构有序化和电导率的增加。当氧官能团的浓度与电导率适当平衡时，电容最大化。任何进一步的还原和脱氧导致电容的逐渐损失。观察到的趋势是独立的制备途径和GO的确切的化学和结构性质。提出通过优化GO的还原条件，可以改善GO的电容性能。
2018-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pathway to oxide photovoltaics via band-structure engineering of SnO
将目前的光伏技术规模扩大到太瓦级的前景仍然不确定。全氧化物光致发光技术可以开辟快速可扩展的制造路线，如果只有氧化物材料具有合适的电子和光学性能的开发。一种潜在的候选材料是一氧化锡（SnO），其在氧化物中具有特殊的掺杂和传输特性，但由于其强间接带隙而具有低吸附系数。在这里，我们通过与二价阳离子（Mg、Ca、Sr、Zn）的等价但异质合金化的能带结构工程来解决SnO的这个缺点。使用第一性原理计算，我们表明，合适的带隙和光学性能接近的直接带隙半导体是可以实现的，在这样的SnO基合金。由于SnO的缺陷容忍电子结构，在合金中保留了分散的能带结构特征和相对小的有效质量。溅射法制备的Sn 1-xZnxO薄膜的晶体结构和光学性质与理论预测一致，证实了合金化方法的可行性。因此，这项工作的影响是重要的，不仅太瓦级的photopolics，但也为其他大规模的能源技术，其中需要具有高品质的电子性能的缺陷容忍半导体。
2016-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid MBE Route to Adsorption-Controlled Growth of BaTiO3 Membranes with Robust Polarization Switching
本文利用混合 MBE 在二元氧化物牺牲层上吸附控制生长外延 BaTiO3，并通过水滴剥离获得毫米级独立铁电薄膜，验证了其高介电常数与稳健极化翻转。
2025-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Giant spin-phonon-electronic coupling in a 5d oxide
材料特性的增强耦合为多功能器件提供了新的基本见解和途径。在这种背景下，5d氧化物提供了合作互动的新范例，驱动了新的涌现行为。这在由磁序驱动的金属-绝缘体转变（MIT）的5d锇酸盐中举例说明。在这里，我们考虑最强大的情况下，5d钙钛矿NaOsO 3，并通过Δω=40 cm-1的频移揭示了自旋和声子之间的巨大耦合，这是任何材料中测得的最大频移。我们确定了占主导地位的八面体呼吸模式，并显示出与自旋有序的等对称性，诱导动态电荷极化，揭示了新的光的MIT。在NaOsO 3中发生剧烈的自旋-声子-电子耦合是由于所有5d材料的共同性质：5d离子的大空间范围。这使得磁性能够以前所未有的规模耦合到声子，从而为增强耦合现象提供了多种新途径。
2015-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Redox-controlled epitaxy and magnetism of oxide heterointerfaces: EuO/SrTiO$_3$
我们展示了一种制备铁磁绝缘体一氧化铕薄膜的新途径。关键是金属Eu和作为氧供应者的衬底SrTiO $_3$之间的氧化还原控制的界面反应。该过程允许调整的EuO薄膜的电子，磁性和结构特性。此外，我们将这种技术应用于各种氧化物基板，并证明了氧化还原控制的氧化铕薄膜合成的普遍性和局限性。
2019-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Facile synthesis of 2D graphene oxide sheet enveloping ultrafine 1D LiMn2O4 as interconnected framework to enhance cathodic property for Li-ion battery
立方尖晶石型锂锰氧化物（LiMn 2 O 4）作为大规模锂离子电池的正极材料，近年来引起了人们的广泛关注。本文采用水热法和固相反应相结合的方法，制备了直径为10- 50 nm的一维LiMn_2 O_4。为了提高这些纳米棒的阴极性能，开发了一种独特的热处理合成技术，以生长包裹1D LiMn 2 O 4作为互连框架的2D氧化石墨烯片。该纳米复合三维多孔阴极在0.05C倍率下具有130 mAh/g的高比荷容量，在3.5 - 4.3V（相对于Li/Li+）的电位窗口中100次循环后的库仑效率约为98%，具有良好的初始充电容量保持率约为87%，并且即使在100次循环后也具有优异的结构稳定性。锂化和脱锂过程的增强导致性能的改善可能源于2D导电氧化石墨烯片。它允许减少Mn溶解，提高电子传导性，并减少在超细1D LiMn 2 O 4纳米棒的有利形态和结晶度内的Li离子路径扩散，从而产生有前途的阴极纳米复合材料。
2018-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Blue photoluminescence from chemically derived graphene oxide
荧光有机化合物对于低成本光电子器件的开发具有重要意义。来自芳香族或烯烃分子及其衍生物的蓝色荧光对于显示和照明应用特别重要。低分子量荧光有机化合物的薄膜沉积通常需要昂贵的真空蒸发系统。另一方面，可溶液加工的聚合物对应物通常由于链中较大的离域而在较长波长下发光。因此，溶液处理材料的蓝光发射具有独特的技术意义。在这里，我们报告了近紫外到蓝色光致发光（PL）从溶液处理的氧化石墨烯（GO）。PL的特性及其对GO还原的依赖性表明，它起源于嵌入sp3基质内的小sp2碳簇内的电子-空穴（e-h）对的重组。这些结果表明，石墨烯片提供了一种母体结构，在其上可以化学工程化荧光组分而不损失宏观结构完整性。我们的研究结果提供了一个独特的路线，解决方案可处理的光电子器件与石墨烯。
2009-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of octahedral rotations and breathing distortions in charge ordering perovskite oxides
利用群论方法研究了$AB$ O $_3$类钙钛矿的结构与性质的关系，这些钙钛矿具有八面体旋转和八面体呼吸畸变（CBD）。八面体的旋转在钙钛矿家族中是普遍存在的，而呼吸扭曲的出现-导致$B$ O $_6$八面体近似均匀膨胀和收缩的氧置换模式-在具有单一化学独特$B$ -位点的组合物中更罕见。CBD的存在依赖于$B$ -位点阳离子的电子不稳定性，轨道简并或价态波动，并且通常伴随着电荷顺序金属-绝缘体转变或$B$ -位点阳离子排序出现。我们列举了从旋转和呼吸晶格模式获得的结构变体，并制定了一个一般的朗道功能描述它们的相互作用。我们使用这些信息，并将其与统计相关技术相结合，以评估原子尺度上的临界温度代表性的电荷有序镍酸盐和铋酸钙钛矿失真的作用。我们的研究结果提供了新的微观见解的基础结构-性能的相互作用，在电子和磁性相界，建议合理的路线来定制功能氧化物的行为设计。
2013-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Remarkably Enhanced Dynamic Oxygen Migration on Graphene Oxide Supported by Copper Substrate
氧化石墨烯（GO）的动态共价性质是广泛的科学领域和技术应用的基本兴趣。获得用于可逆地断裂/重整GO上的氧官能团的共价键的可行的动态反应仍然是一个挑战，尽管这些反应可以通过光子或机械途径诱导，或者通过吸附的水介导。利用密度泛函理论计算，我们证明了在铜衬底支撑的氧化石墨（GO@copper）上，氧的动态迁移过程明显增强，并伴随着相邻环氧基和羟基之间的C-O键断裂反应和质子转移.与GO上相比，GO@ Cu上氧迁移的能垒大大降低，其能垒小于或相当于热涨落，同时GO与铜衬底之间的晶体匹配诱导了GO@ Cu上新的氧迁移路径。这项工作有助于理解金属基底增强的GO动力学性质，并证明了调整二维界面氧基团活性以用于各种潜在应用的策略。
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Large scale synthesis of 2D graphene oxide by mechanical milling of 3D carbon nanoparticles in air
针对氧化石墨烯大规模合成难题，提出在空气中球磨碳烟中碳纳米颗粒的低成本方法，并揭示研磨时间对层厚、结构有序性、氧化程度及GO含量的影响。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Quantifying octahedral rotations in strained perovskite oxide films
外延应变是增强复合氧化物性能的有效途径，然而，由于难以测量薄膜中的氧位置，对原子结构如何适应应变的细节知之甚少。我们提出了一个一般的方法来确定应变氧化物薄膜的原子结构通过X-射线衍射，我们证明使用LaNiO 3膜。氧八面体的旋转和扭曲已被量化通过比较半阶布拉格峰的强度，所产生的两个单位单元周期的八面体旋转，与计算的结构因子。结合从头算密度泛函计算与这些实验结果，我们确定系统的应变如何修改这个功能氧化物的原子结构。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Instability-driven mechanically locked states in functional oxide membranes
Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体的研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University of Aveiro（阿威罗大学）
研究通过机械不稳定性在功能氧化物膜中诱导双稳态结构，揭示其在纳米机电应用中的潜力。
2026-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Restoring the electrical conductivity of graphene oxide films by UV light induced oxygen desorption
报道了一种无化学还原氧化石墨烯（GO）薄膜的方法。观察到对于在空气中退火的GO膜，氧物质如何在暴露于UV光时从GO表面解吸，以及这种脱氧GO膜的表面电阻率如何随着暴露于UV光的增加而降低。所获得的结果为将GO基材料集成到光电子器件中开辟了一条干净且简单的路线。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystal Structure and Electronic Properties of Bulk and Thin Film Brownmillerite Oxides
由棕钙钛矿氧化物表现出的平衡结构和功能性质，棕钙钛矿氧化物是具有$B$ O $_6$八面体和$B$ O $_4$四面体的交替层的钙钛矿衍生结构家族，即，氧空位的有序排列取决于各种竞争晶体化学因素。我们使用电子结构计算解开复杂的相互作用在两个高铁酸盐，锶$_2$铁$_2$ O $_5$和钙$_2$铁$_2$ O $_5$，有关的平衡（无应变）和薄膜结构的稳定性，以前确定和新提出的描述符。我们发现，阳离子的大小和层内分离的四面体链提供了关键的贡献，首选的基态。我们表明，在一定的应变值范围内，高铁酸盐的体基态结构得到了保留;然而，四面体链的取向发生了变化，即，空位相对于衬底的垂直取向稳定在压缩区域中。应变下的结构稳定性主要取决于最大限度地提高从FeO $_4$四面体的旋转产生的“偶极子”的面内分离。最后，我们发现，电子带隙的强烈影响，应变，表现为一个意想不到的不对称空位对齐依赖的响应。这种原子理解为设计新型薄膜几何结构的功能电子材料建立了一条实用的路线。
2015-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in C or N-doped MgO and ZnO: density-functional study of impurity pairs
结果表明，最近提出的用C或N取代O来产生铁磁性的方法，由于杂质对的形成而被削弱，所得的C2自旋=1的二聚体以及等电子的N2^{2+}在p型MgO中发生反铁磁性相互作用。然而，对于C掺杂的ZnO，我们证明了使用HSE混合泛函的自旋极化的C2 ppπ* 态与主机导带的共振导致长程铁磁相互作用。开壳层杂质分子的磁性被认为是氧化物自旋电子材料中d 0-铁磁性的可能途径。
2010-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Tuning sizes, morphologies, and magnetic properties of mono- vs. multi-core iron oxide nanoparticles through control of added water in the polyol synthesis
多元醇路线是一种多用途和可升级的方法，用于生产大批量具有明确结构和磁性的氧化铁纳米颗粒。控制参数，如反应的温度和持续时间，加热曲线，多元醇溶剂或有机金属前体的性质在以前的研究文献中有报道，但没有一个描述了水在强制水解途径中的关键作用，其存在是强制性的纳米颗粒生产。本文研究了在回流系统中注入纯多元醇或与聚（羟基）胺混合物的水量和温度的影响。由此获得了不同形貌的纳米颗粒，从直径低至4 nm的超超小光滑球体到直径高达37 nm的大球体。还合成了纳米花，其是具有窄粒度分散度的良好限定的多核组装体。在保持所有其他参数固定的情况下，通过发挥溶剂的性质和痕量水的量来获得多样化和大型的样品库。不同的形态导致磁性纳米颗粒很好地适合于磁热疗和MRI造影剂或两者之间所需的应用。
2019-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Tuning Nanocrystal Surface Depletion by Controlling Dopant Distribution as a Route Toward Enhanced Film Conductivity
通过裸金属氧化物薄膜（NC）的电子传导被阻碍的表面耗尽区的存在下产生的表面状态。我们控制锡掺杂氧化铟（ITO）NC中的径向掺杂剂分布作为操纵NC耗尽宽度的手段。我们发现，在膜的ITO纳米碳的总掺杂剂浓度相等，那些与掺杂剂富集的表面表现出减少的耗尽宽度和增加的电导率。变温电导率数据显示，随着NC表面附近掺杂剂密度的增加，电子局域化长度增加，相关耗尽宽度单调减小。我们计算不同的径向掺杂剂分布的NC的能带分布，并在协议与变温电导率拟合，发现与掺杂剂富集的表面NC具有较窄的耗尽宽度和较长的本地化长度比那些与掺杂剂富集的核心。通过氧化铝的原子层沉积改善NC表面耗尽后，相等的总掺杂剂浓度的所有膜具有相似的导电性。氧化铝覆盖的薄膜上的变温电导率测量表明，所有的膜表现为粒状金属。在此，我们得出结论，掺杂富集表面减少近表面耗尽区，这直接增加了电子局域化长度和导电性的NC膜。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Prediction of Heterogeneous Integration of Dissimilar Semiconductor with Various Ultra-Thin Oxides and 2D Materials
在本文中，我们已经建立了一个数值p-n Si/GaAs异质结模型，使用量子力学隧道理论与各种量子隧道界面材料，包括二维半导体，如六方氮化硼（h-BN）和石墨烯和ALD启用氧化物材料，如HfO 2，Al 2 O3，和SiO2。系统地计算和比较了不同厚度下的隧穿效率和隧穿电流。多物理场模型与上述隧道界面材料一起使用，以分析不同温度条件下的应变变化。考虑到输运性质和热致应变分析，三种氧化物材料中的Al 2 O3和2D材料中的石墨烯是提供最高异质结质量的有利材料选择。总的来说，我们的研究结果提供了可行的路线，以指导选择量子隧穿材料的无数可能的组合，可以通过远程外延和UO方法获得新的异质结构。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Novel one-pot sol-gel synthesis route of Fe3C/few-layered graphene core/shell nanoparticles embedded in a carbon matrix
提出一锅两步表面活性剂溶胶-凝胶法，在碳基体中制备少层石墨烯包覆的单相 Fe3C 核壳纳米颗粒，并验证其结构、磁性与耐腐蚀稳定性。
2023-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-deficiency-driven phase segregation enables enhanced hole transport in amorphous tellurium oxides
Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所学）；Organization for Advanced Studies, Tohoku University（东北大学先进研究机构）
通过机器学习加速的从头算分子动力学和杂化泛函缺陷计算，发现氧缺乏导致非晶碲氧化物中形成互穿的非晶Te和非晶TeO₂纳米域，其中Te空位提供空穴，而Te-5p渗流路径实现高迁移率空穴传输。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New synthesis route and magnetic structure of Tm2Mn2O7 - pyrochlore
在这项工作中，我们提出了一种新的化学路线来合成Tm 2 Mn 2 O 7烧绿石，这是一种在环境压力下热力学不稳定的化合物。与过去报道的以氧化物为原料的高压合成相同化合物不同，我们在1100 ℃和1300巴氧压下通过转化TmMnO_3获得了纯相Tm_2 Mn_2 O_7。用高分辨中子粉末衍射研究了Tm_2Mn_2O_7，得到了纯的焦绿石立方相Tm_2Mn_2O_7（Fd-3 m空间群）。在低于25 K的冷却有一个过渡到铁磁（FM）有序相观察到一个额外的反铁磁（AFM）倾斜表明降低初始立方晶体的对称性。磁转变伴随着小但明显的磁致伸缩效应。利用对称性分析，我们在最大Shubnikov子群I_（41）/am ′ d ′中找到了AFM结构的一个解。
2015-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
p-wave triggered superconductivity in single layer graphene on an electron-doped oxide superconductor
绝大多数超导体中的电子配对遵循巴丁-库珀-施里弗超导理论，该理论描述了电子在具有s波对称性的单线态中凝聚成具有反平行自旋的电子对。在单层石墨烯中预测了非常规的超导性，其中电子对具有p波或手性d波对称性，这取决于费米能量相对于狄拉克点的位置。通过将单层石墨烯放置在电子掺杂的（非手性）d波超导体上，并进行局部扫描隧道显微镜和光谱学，在这里，我们展示了单层石墨烯中p波触发超导态密度的证据。在单层石墨烯中实现非常规超导性为使用转变温度高于4.2 K的二维材料开发p波超导性提供了一条令人兴奋的新路线。
2017-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrical Control of Broadband Terahertz Wave Transmission with Two-Terminal Graphene Oxide Devices
碳纳米材料如碳纳米管和石墨烯已被证明是有源光电子器件的有效构建块。特别是，结晶石墨烯的奇异性质，例如线性/无间隙能量色散，为在红外（IR）和太赫兹（THz）制度下开发具有大调制深度的有源光子调制器提供了通用途径。在这里，我们展示了氧化石墨烯（GO），一种具有随机分布的分子缺陷（例如，吸附的水分子和穿孔），当结合到两端电极装置中时，可以提供不同的方式来有效地控制宽带THz传输幅度。在GO的局域杂质态（LIS）中电俘获的载流子（其来源于GO的完全随机缺陷结构）导致即使在室温下宽带THz波（0.3 ~ 2.0 THz）的透射幅度的大调制（~30%）。在宽带THz传输控制中观察到的有趣的滞后行为进一步证实了捕获的载流子在宽带THz波切换中的关键作用。通过将GO简单溶液印刷到双端电极上构造的器件架构使得能够容易地实现有源光子器件。
2015-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Importance of tetrahedral coordination for high-valent transition metal oxides: YCrO$_4$ as a model system
在Zaanen-Sawatzky-Allen相图的框架内，研究了高氧化态材料YCrO $_4$的电子结构.虽然基于Cr $^{4+}$的化合物，如SrCrO $_3$ /CaCrO $_3$和CrO $_2$可以被归类为小间隙或金属负电荷转移系统，但我们发现使用光电子能谱学，YCrO $_4$是一种稳健的绝缘体，尽管其Cr离子具有更高的5+形式价态。我们揭示了使用能带结构计算的四面体配位的Cr $^{5+}$离子在YCrO $_4$起着决定性的作用，即减少键合的Cr $3d$状态与O $2p$价带的顶部。这一发现不仅解释了为什么电荷转移能保持有效的正性和材料稳定性，而且还开辟了一条新的途径来创建具有不同于其他过渡金属离子对称性的掺杂载流子。
2014-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis of stable cerium oxide nanoparticles coated with phosphonic acid-based functional polymers
针对传统后接枝膦酸基聚合物无法在生物流体中稳定亚10nm颗粒的问题，提出一步湿化学合成法，制备了具有核壳结构、高胶体稳定性和高Ce(III)含量的PEG包覆氧化铈纳米颗粒，可用于纳米医学及活性氧清除。
2023-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Correlating the nanostructure of Al-oxide with deposition conditions and dielectric contributions of two-level systems in perspective of superconducting quantum circuits
本工作涉及Al/Al氧化物（AlO $_{x}$）/Al层系统，该系统对于基于约瑟夫森结的超导器件如量子比特是重要的。器件的性能受到噪声的限制，这在很大程度上归因于非晶AlO $_{x}$隧道势垒中两能级隧穿系统的存在和性质。该研究的重点是制造条件，纳米结构和纳米化学性质和发生的两个级别的隧道系统，特别强调的AlO $_{x}$层的相关性。采用电子束蒸发和溅射沉积两种不同的工艺进行结构制作，并阐明了紫外光照射在Al氧化物形成过程中的作用。通过分析透射电子显微镜和低温介电测量进行表征。我们发现，制造条件有很大的影响的纳米结构和纳米化学性质的层系统和两个层次的隧穿系统的属性。基于对所观察到的结构特征的理解，路线推导出对制造的Al/AlO $_{x}$ /Al层系统具有改善的性能。
2017-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Topographic patterning in perovskite oxide membranes for local control of strain, nanomechanics and electronic structure
Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC)（巴塞罗那材料科学研究所）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）；Department of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学物理系）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚高级研究学院）
研究通过在氧化物膜中制造地形图案化，调控局部应变和电子结构，揭示厚度对机械和电子性质的影响。
2026-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal Fabrication of Graphene/Perovskite Oxide Hybrid Heterostructures
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Sejong University（世宗大学）；Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）；The University of Tennessee（田纳西大学）
本研究提出了一种通用、无催化剂的方法，通过三种不同的钙钛矿氧化物基板在大气化学气相沉积下直接生长石墨烯，实现了在绝缘基板上均匀单层石墨烯的制备，并揭示了基板诱导的晶格声子和电子-声子耦合现象。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular mechanism of water permeation in helium impermeable graphene and graphene oxide membrane
发现氧化石墨烯（GO）层对于水的渗透是良好的，但对于氦不是（Science 2012 335（6067）：442-444），表明GO层在取决于它们所处的环境（即，水或氦）的渗透路线的形成中是动态的。为了探索这一观察的微观起源，我们计算了GO片（氧化和还原部分）的平均力（PMF）的潜力，与面间距离作为反应坐标在氦气和水中。我们的PMF计算表明，在氦气中的GO片的氧化部分之间的平衡层间距离为4.8 μ m，没有留下氦气渗透的空间。相比之下，GO氧化部分在水中的PMF显示出两个最小值，一个在4.8 μ m处，另一个在6.8 μ m处，对应于无水和水填充区域，从而产生渗透路径。基于对不同片间距的石墨烯片和氧化石墨烯片之间捕获的水的熵计算，我们还展示了填充热力学。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Selective Enhancement in Phonon Scattering leads to High Thermoelectric Figure of Merit in ZnO -- Graphene Oxide Core-shell Nanohybrids
ZnO是一种很有前途的环境友好热电材料。然而，需要解决差的TE品质因数（zT）以实现用于商业应用的显著TE效率。在这里，我们证明了声子散射的选择性增强导致RGO封装的Al掺杂的ZnO核壳纳米杂化物的zT增加，通过一个简单的和可扩展的方法合成。已经发现，将1原子%的Al与1.5重量%的RGO结合到ZnO（AGZO）中显示出zT（在1100 K下=0.52）的显著增强，这与裸未掺杂ZnO相比大一个数量级。光致发光和X-射线光电子能谱学测量证实，RGO封装显着淬灭ZnO中的表面氧空位随着新的间隙Zn施主态的成核。Tunneling光谱表明，裸ZnO的带隙为~ 3.4 eV，在RGO封装后有效地降低到~ 0.5 eV，促进电荷传输。电导率的提高也得益于使用放电等离子体烧结方法实现的超过95%的致密化，这有助于将GO还原成RGO。相同的Al掺杂和RGO盖帽协同地通过增强的声子-声子和点缺陷-声子散射来大幅降低热导率。这些对电导率和热导率的相反影响提高了功率因数以及zT值。总之，本研究为氧化物- RGO热电材料的合成提供了一条切实可行的路线，可用于高温热电发电。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Recent advance in phase transition of vanadium oxide based solar reflectors and the fabrication progress
二氧化钒（VO 2）作为一种相变材料，在金属态和绝缘体态之间的相变过程中控制着热量的传递。在高于68 ℃的温度下，金红石结构的VO 2将热量阻挡在外并增加红外辐射反射率，而在较低温度下，单斜结构的VO 2充当透明材料并增加透射辐射。在本文中，我们首先介绍了在高温和低温下的金属-绝缘体相变（MIT）。利用Ansys HFSS软件模拟了超材料反射器的超表面VO 2，分析了VO 2的金红石相和单斜相的发射率可调谐性。在下一节中，我们将回顾通过改变溅射气体的压力和衬底的温度在玻璃和硅衬底上沉积热致变色VO 2的最新进展。最后，我们在300 ℃以上的温度下，用V_2O_5靶材在不同的氧氩混合气氛下，在厚SiO_2衬底上原位溅射制备了VO_x薄膜，并对其进行了X射线衍射分析。近年来，基于热致变色VO 2的超材料结构开辟了被动节能光学太阳反射器的新途径。
2022-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Enhanced Tantalum Superconducting Resonator Performance via All-Surface Organic Monolayer Passivation
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Indian Institute of Technology Roorkee（罗克基印度理工学院）；Fraunhofer Institute for Electronic Microsystems and Solid State Technologies (EMFT)（弗劳恩霍夫电子微系统和固态技术研究所）
研究通过有机单分子层钝化降低钽谐振器界面损耗，提升相干时间，实现单光子能级下质量因子提升140%。
2026-06-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Tunable and Enhanced Rashba Spin-Orbit Coupling in Iridate-Manganite Heterostructures
剪裁自旋轨道相互作用和库仑排斥是观察氧化物界面磁各向异性和拓扑自旋织构等奇异物理现象的关键特征。我们的研究提出了一种新型平台，通过调整LaMnO 3生长条件来设计LaMnO 3/SrIrO 3（3d-5d氧化物）界面的磁性和自旋轨道耦合，通过电荷转移控制晶格位移和自旋相关界面耦合。我们报告了一个可调的和增强的界面诱导的Rashba自旋轨道耦合和Elliot-Yafet自旋弛豫机制在LaMnO 3/SrIrO 3双层的LaMnO 3的底层磁序的变化。我们还观察到增强的自旋轨道耦合强度LaMnO 3/SrIrO 3相比，以前报道的SrIrO 3层。X射线光谱测量揭示了Mn的定量价态及其对电荷转移的影响。此外，我们进行了角度相关的磁阻测量，这表明在SrIrO 3的磁邻近效应的签名，同时反映了LaMnO 3的磁序。因此，我们的工作表明了一种新的路线，工程师的接口诱导Rashba自旋轨道耦合和磁邻近效应在3d-5d氧化物界面，这使得SrIrO 3自旋电子学应用的理想候选人。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
