Spin transport in half-metallic ferromagnets
本文从理论上研究了有限温度下半金属铁磁体中的自旋输运。侧跳和斜散射自旋霍尔电导率的贡献推导出使用久保公式。电子-磁振子相互作用导致少数自旋带的能隙中的有限态密度，并诱导自旋霍尔电导。我们表明，自旋霍尔电导率是成正比的$T^{3/2}$，与$T$是温度和敏感的$T$。我们认为自旋霍尔电导率可能是研究少数自旋态的一个工具。
2016-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Extending Electrical Resistivity Measurements in Micro-scratching of Silicon to Determine Thermal Conductivity of the Metallic Phase Si-II
半导体的延性加工（DRM）提供了更高质量的加工表面。为了优化这一过程，需要了解压力下硅金属化的热动力学。这样的理解是不可能的，因为硅的金属相不容易通过直接测量进行热表征。在这种情况下，人们必须依赖于处理间接测量数据来推断加压硅的热输运性质的精确估计。这种可行的测量是电阻率，因为其在压痕期间的变化通常是压头下金属硅相Si-II形成的指示。因此，本文介绍了一种方法，通过该方法从实时进行的电阻率测量中提取硅的金属相的平均热导率，Si-II。该过程是基于将温度评估代码与电阻率测量相结合，从而允许提取作为温度函数的电导率。
2010-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous thermal transport in metallic transition-metal nitrides originated from strong electron-phonon interactions
金属过渡金属氮化物（TMN）是一种具有广泛应用前景的导电陶瓷，其热输运特性在器件设计中具有重要意义。研究发现，金属TiN和HfN具有不同于普通金属和非金属TMN的反常热输运行为。它们具有非常大的固有声子热导率，主要是由于大的声光声子频率间隙。考虑声子-同位素散射和声子-电子散射后，声子热导率降低了两个数量级，同时也导致了声子热导率的非平凡的温度无关行为. TiN和HfN中均存在嵌套费米面，这导致了强烈的电子-声子耦合，严重损害了声子和电子的输运。声子成分在总热导率中所占的比例异常大，在300 K时TiN为29%，HfN为26%。薄膜的结果也表明，声子热导率可以有效地限制尺寸。我们的研究结果提供了对金属TMN中的热传输的深入理解，并扩展了金属热传导理论的范围。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Comments on "Thermal Conductivity of Nanotubes: Effects of Chirality and Isotope Impurity" [cond-mat/0501194]
基于Zhang和Li的分子动力学计算，金属单壁碳纳米管（SNT）的热导率（$κ$）被错误地认为主要受半径的影响。此外，他们的同位素效应解释$κ(T)$的金属SNTs单独使用的声子散射机制也是不正确的。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Improved model for the thermal conductivity of binary metallic systems
我们扩展和修正莫特的两个波段模型的组成依赖性的热导率和电导率在二元金属合金的基础上高通量时域热反射（TDTR）测量扩散倍数和散射密度计算从第一原理。检查PdAg，PtRh，AuAg，AuCu，PdCu，PdPt和NiRh二元合金，我们发现，在莫特模型中考虑的两个主要的散射带的性质随合金的变化，并应被解释为占主导地位的元素特定的s-和/或d-轨道的组合。使用计算的轨道和元素分辨的状态密度值计算与密度泛函理论作为输入，我们确定了正确的轨道混合，占主导地位的电子散射的所有检查合金，并发现拟合模型和实验之间的良好协议。建议的电阻率的组成依赖性的描述可以很容易地实现到CALPHAD框架。
2016-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Origin of coexisting large Seebeck coefficient and metallic conductivity in the electron doped SrTiO$_3$ and KTaO$_3$
我们研究了La掺杂的SrTiO $_3$和Ba掺杂的KTaO $_3$中尽管具有金属导电性，但大的Seebeck系数的起源。计算了SrTiO $_3$和KTaO $_3$的能带结构，并利用Boltzmann方程计算了Seebeck系数。我们的结论是，在这些材料中的$t_{2g}$带的多重性是一个主要的起源，当在一个固定的总掺杂电子数比较，塞贝克系数，从而功率因数是在多带系统比在单带的，因为掺杂的电子带的数量{ \it每带}是较小的。我们还发现，第二最近邻跳跃积分，这通常有负值，在这些材料和破坏性的塞贝克效应，是几乎相似的KTaO $_3$和SrTiO $_3$，尽管前者的带宽较大。这可能是有利于Ba掺杂的KTaO $_3$中的热电势的另一个因素。
2010-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Computation of the thermal conductivity using classical and quantum molecular dynamics based methods
固体氩模型的热导率进行了研究，使用非平衡分子动力学方法，以及传统的玻尔兹曼输运方程方法与输入的分子动力学计算，无论是经典和量子恒温器。一个令人惊讶的结果是，在低温下，只有经典的分子动力学技术与实验数据一致。我们认为，这种协议是由于补偿的错误，并提出了一个适当的方法计算热导率在低（德拜以下）温度的问题。
2013-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Infrared conductivity of metallic (III,Mn)V ferromagnets
本文提出了金属（Ⅲ，Mn）V铁磁半导体的红外电导率和吸收系数的理论。我们发现，电导率是占主导地位的价带间跃迁，产生峰在$\hbar ω\sim 220 {\rm meV}$和模糊的加宽德鲁德峰。我们表明，横向f-和规则测量可以用来提取准确的值的自由载流子密度，绕过严重的表征困难，到现在为止已经创建的大型异常霍尔效应在这些材料。
2002-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Magnetic Metal with Scalable Conductivity
本文通过电子输运测量证明二维磁体GdAlSi在单层极限下仍保持金属性，并发现其电导随层数线性扩展，为超紧凑自旋电子学提供了可与硅集成的金属性二维磁体。
2024-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced optical conductivity and many-body effects in strongly-driven photo-excited semi-metallic graphite
本文通过强光激发石墨范霍夫奇点附近的载流子，利用阿秒软X射线光谱发现光电导率增强近十倍量子电导，并揭示该强驱动非平衡态由平带载流子激发和相干光学声子介导的多体效应主导。
2023-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Localization and the Anomalous Hall Effect in a "Dirty" Metallic Ferromagnet
我们报告在一个广泛的温度范围内（0.1 K $\leq T \leq$-100 K）在无序铁磁半导体（\gma）的磁阻测量。研究的重点是一系列的金属\gma ~外延层，位于附近的金属-绝缘体转变（$k_F l_e\sim 1$）。在低温下（$T < 4$ K），我们首先确认了早期研究的结果，即纵向电导率显示出$T^{1/3}$依赖性，与载流子在"脏“金属中定位的量子校正一致。此外，我们发现，反常的霍尔电导率在这个温度范围内表现出普遍的行为，没有明显的量子校正。我们认为，所观察到的低温纵向和横向电阻率之间的标度关系，结合量子校正的异常霍尔电导率的情况下，是一致的侧跳机制的异常霍尔效应。相反，在高温（$T \gtrsim 4$ K），无论是纵向还是异常霍尔电导率表现出普遍的行为，表明主导地位的非弹性散射贡献下降到液氦温度。
2010-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Bundle vs. network conductivity of carbon nanotubes separated by type
我们报告了广泛的光学调查透明导电网络分离（半导体，金属）和参考（混合）单壁碳纳米管，辅之以传输测量。将纳米管的固有频率依赖电导率与网络的固有频率依赖电导率进行比较，我们得出结论，较高的固有电导率导致更好的传输特性，这表明纳米管的特性至少与接触一样重要。我们发现，硝酸掺杂提供了一个更大的改善透明导电质量比分离。自发脱掺杂发生在所有样品中，但在由掺杂金属管制成的膜中最有效，其中片电导在24小时内返回接近其原始值。
2014-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Growth-Temperature Dependence of Conductivity at the LaCrO$_3$/SrTiO$_3$ (001) Interface
研究了生长条件对极性/非极性LaCrO $_3$ /SrTiO $_3$（LCO/STO）界面结构和电子性质的影响。界面是绝缘的或金属的，这取决于生长条件。对于金属界面，报道了2 × 10 $^{16}$ cm $^{-2}$的高片状载流子浓度和30，000 cm $^2$ /V s的迁移率，这类似于具有类似生长条件的LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面处的准二维气体。金属和绝缘LCO/STO界面的原子尺度结构的高分辨率同步辐射X射线为基础的结构测定显示化学混合和界面晶格膨胀。2和4 μ C金属LCO/STO的角分辨光电子能谱显示在费米能级附近没有强度，这表明导电区域在衬底中发生得足够深，光电子能谱无法到达。在流动的氧气中的生长后退火导致金属界面的片状载流子浓度和迁移率的降低，而在高温和低氧分压下退火绝缘界面导致金属性。这些结果突出了与氧空位有关的缺陷在LCO/STO异质界面处对移动载流子的产生的关键作用。
2018-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative assessment of perturbation theory-based lattice thermal conductivity models using quasi-continuum approximation
色散关系，各向异性，和布里渊区结构对固有声子散射率的影响已被评估内的谐波近似微扰理论方法晶格动力学。各向异性的非线性弹性连续体已被认为与声子色散和布里渊区形状的各种水平的表示，并与Grüneisen参数作为一个平均的测量晶体非谐性。此外，还比较了处理声子碰撞算符非对角元的不同模型对热导率的预测。对于一个模型系统，氩，具有相对较高的各向异性比，结果表明，占各向异性是至关重要的3-声子散射和散射率的可用相空间的准确测定。此外，广泛传播的近似，如各向同性连续和单模弛豫时间被发现是不可靠的，即使是立方系统。这些近似的成功被证明是误差抵消的直接结果。通过对我们的玻尔兹曼输运方程的迭代解进行基准测试，该解与固体氩（2-80 K）的实验热导率数据取得了很好的一致性，我们表明了在声子模式水平上考虑声子散射核的耦合项的重要性，而不是在统计平均意义上，例如，Callaway模型。此外，我们的研究结果表明，在熔融温度附近的相干声子散射所发挥的作用，在协议与分子动力学的研究结果，这作为一个证据之间的交叉介导的热扩散粒子状声子（非相干散射）和波状热传播由于声子相干散射。此外，电导率预测的声子谱的灵敏度显示随温度的变化。
2022-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the metallic conductivity of the delafossites PdCoO2 and PtCoO2
通过电子结构计算研究了PdCoO_2和PtCoO_2准二维行为的起源。它们是使用密度泛函理论在广义梯度近似以及新的全势增广球面波方法。我们表明，电导率进行几乎完全由平面内的Pd（Pt）d轨道。相反，八面体配位的Co原子的绝缘CoO2夹层可以被视为载流子库。这导致Pd（Pt）层的弱电子耦合。所得到的近圆柱形费米面导致电导率的强各向异性。
2008-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal-Chemical Origins of the Ultrahigh Conductivity of Metallic Delafossites
本研究通过化学气相输运方法生长高质量PdCoO2晶体，发现其超高电导率并非源于整体超纯，而是由于一种“亚晶格纯化”机制使杂质集中于Co-O层，保持了导电Pd片层的高纯度。
2023-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Macroscopic description of the two-dimensional LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
我们提出了一个简单的分析模型来解释可能出现的二维（2D）LaAlO $_3$/SrTiO $_3$界面的金属导电性。我们的模型认为，在一个宏观的方法，这是通常的半导体异质结和漂移扩散方程的基础上的接口。这些方程的解决方案允许获得作为距离接口的函数的带边缘的位置。我们表明，二维金属导电性出现在界面处，构成物质应该具有相同类型（电子或空穴）的导电性;在相反的情况下，可能过渡到金属相具有三维字符。我们的模型计算结果与现有的实验数据是一致的。
2015-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Semiconducting character of LaN: magnitude of the band gap, and origin of the electrical conductivity
氮化镧（LaN）由于其活化N $_2$分子的三键的能力而在催化方面引起了研究兴趣，使得能够从N $_2$气体高效且成本有效地合成氨。虽然在功能应用中使用LaN已经取得了令人兴奋的进展，但LaN的电子特性（金属，半金属或半导体）及其带隙的大小迄今尚未最终确定。本文采用混合密度泛函理论研究了LaN的电子性质。与之前的LaN是半金属的说法相反，我们的计算表明，LaN是一种直接带隙半导体，在布里渊区的X点处的带隙值为0.62 eV。能带边缘附近的能带的色散特性导致轻电子和空穴的有效质量，使得LaN有希望用于电子和光电应用。我们的计算还表明，氮空位和取代氧原子是两个无意的浅施主与低的形成能，可以解释以前报道的电导率的起源。我们的计算澄清了半导体性质的氮化镧，并揭示候选人无意点缺陷，可能是负责其测得的电导率。
2021-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz conductivity of localized photoinduced carriers in Mott insulator YTiO$_{3}$ at low excitation density, contrasted with metallic nature in band semiconductor Si
我们使用激光二极管（1.47 eV）和飞秒脉冲激光（1.55 eV）对莫特绝缘体YTiO $_{3}$和能带半导体Si进行了光泵太赫兹探针测量。这两种样品具有较长的能量弛豫时间（1.5 ms的YTiO $_{3}$和15 $μ$ s的Si），因此，它是可能的，以提取太赫兹复合电导率的光生载流子平衡。我们观察到高度对比的行为- Drude导电性在Si和局域导电性可能服从Jonscher法律在YTiO $_{3}$。YTiO $_{3}$中载流子浓度最高层的载流子数估计为0.015/Ti位。测定了YTiO $_{3}$的各向异性电导率。我们的研究表明，局域载流子可能在莫特绝缘体中光致金属相的早期形成中起重要作用。此外，本研究也显示出转移矩阵法对于空间不均匀载子分布的样品的光学常数的提取是有效的。
2007-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On Calculation of Thermal Conductivity from Einstein Relation in Equilibrium MD
在平衡态分子动力学中，爱因斯坦关系式可以用来计算导热系数。该方法等价于Green-Kubo关系式，且不需要推导热流的解析形式。然而，它通常不被用作绿久保关系。周期边界条件下的积分热流（能矩）缺乏一个合适的定义，阻碍了它的广泛应用。本文提出了一种适用于周期性条件下计算固体导热系数的积分热流定义。我们将这种方法应用到固体氩和硅基系统，比较和对比的绿色久保的方法。
2012-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Large anisotropic thermal conductivity of intrinsically two-dimensional metallic oxide PdCoO$_2$
高度导电的层状金属氧化物\pdcoo{}是碱金属在二维中的近乎完美的类似物。它与费米面未达到布里渊区边界的其他二维电子系统的区别在于其平面电子密度超过$10^{15}$ cm $^{-2}$。简单的单带准二维电子结构导致强各向异性输运性质，限制了电子-声子散射的有效性。在10- 300 K温度范围内对单晶的测量表明，由于声子热输运的影响，热导率的各向异性比电阻率的各向异性弱得多。面内热电势在300 K附近与温度呈线性关系，在50 K附近出现一个纯度依赖的峰.考虑到能带结构的极端简单性，可以将该峰与由正常电子-声子散射过程驱动的声子拖曳识别。
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallicity and conductivity crossover in white light illuminated CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ perovskite
固有直流电阻率（$ρ$）-仅在单晶上可测量-通常是首先揭示给定材料特性的量。在CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$钙钛矿的情况下，在白光照明下测量$ρ$提供了对扩展和浅局域态（导带以下0.1eV）共存的洞察。前者主导的电传导，而后者，来自中性缺陷，作为一个长寿命的载流子水库访问的电荷传输热激发。值得注意的是，在最好的晶体中，电阻率在室温下的照明下显示出金属行为，为基础物理研究中的材料提供了新的维度。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultralow-temperature thermal conductivity of Pr2Ir2O7: a metallic spin-liquid candidate with quantum criticality
提出了一种位于零场量子临界点的金属量子自旋液体化合物Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$.在这里，我们提出的超低温热导率测量Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$单晶检测可能的外来激发。在零场条件下，热导率在特征温度$T_s \approx$ 0.12 K以上表现出明显的抑制作用.随着磁场的增加，$T_s$增加，当$H$ = 5 T时，热导率趋于饱和.在高场下验证了Wiedemann-Franz定律，在零场下推导了该定律。它表明电子在量子临界点的正常行为，以及移动的费米子磁激发的存在。热导率的强烈抑制归因于自旋系统对声子的散射，可能是波动的自旋。这些结果为该化合物的微观结构描述提供了新的思路。
2018-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Epitaxial growth, optical and electrical conductivity of the metallic pyrochlore Bi$_2$Ru$_2$O$_7$ on Y-stabilized ZrO$_2$ substrate
我们报道了沿[001]和[111]方向生长的金属焦绿石铋酸盐异质结的外延生长、结构和电学性质。得到了有序的烧绿石薄膜，薄膜具有沿[001]和[111]晶向的高度取向织构。电子能带结构和态密度的密度泛函理论计算表明，Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$是半金属的，Ru 4 $d$和Bi 6 $p$轨道在费米能级处通过阴离子网络杂化是金属性的原因.电导率测量证实，该化合物是弱金属与报告的化学计量的散装化合物的电导率。的载流子浓度和迁移率的电子相比，有利的散装材料和以前的报告，表明强电子-电子相互作用。测量和计算的光学电导率被发现共享一致的光谱特征，并确认电子相关。两种不同取向的电学和光学性质的比较表明，差异不能归因于晶体质量或位错的差异，并且可能表明Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$的电子结构的各向异性。这项研究将使进入kagome晶格自然产生的烧绿石B阳离子亚晶格的{111}平面，可用于揭示新兴的拓扑性质。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic conductivity and a Ca substitution study of NaRh2O4 comprising a double chain system
金属化合物NaRh 2 O 4与绝缘相CaRh 2 O 4形成全范围固溶体。在Na浓度为0.25摩尔/分子式单位时，我们发现了对低温比热的意想不到的贡献[K。Yamaura等人，Chem.Mater. 17（2005）359]。为了解决这个问题，比热和交流和直流磁化率的Na 0.25样品在各种条件下进行了额外的测量。一组新的数据清楚地表明，额外的比热是磁性的起源;然而，磁熵是相当小的（约1%的肖特基项为一个简单的分裂双峰），没有其他证据表明，磁性相变是负责异常比热。
2005-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic conduction at organic charge-transfer interfaces
两种不同固体之间的界面的电子性质与组成材料的电子性质可以有显著的不同。例如，最近在由绝缘过渡金属氧化物形成的界面处发现了金属导电性，甚至超导性。在这里，我们研究的共轭有机分子，这是大间隙未掺杂的半导体，即基本上绝缘体的晶体之间的接口。我们发现，高导电界面可以实现电阻率范围从1到30千欧姆平方，并且，对于最好的样品，电导率的温度依赖性是金属的。所观察到的导电起源于在分子尺度上发生在界面处的两个晶体之间的大量电荷转移。由于界面组装过程简单，并且可以应用于几乎任何共轭分子的晶体，因此这里描述的导电界面代表了一类新的电子系统的第一个例子。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Quantitatively Analyzing Phonon Spectral Contribution of Thermal Conductivity Based on Non-Equilibrium Molecular Dynamics Simulation I: From Space Fourier Transform
探测体材料中声子输运性质的详细光谱依赖性对于在各种技术中改善结构和器件的功能和性能至关重要。目前，这些信息只能通过平衡态分子动力学模拟（EMD）框架下的声子谱能量密度（SED）或等效的时域简正模分析（TDNMA）方法提供，而在非平衡态分子动力学模拟（NEMD）中还没有实现。在本文中，我们产生了一个新的方案直接基于NEMD和晶格动力学理论，称为时域直接分解方法（TDDDM），预测声子模式比热导率。用TDDDM方法研究了Lennard-Jones（LJ）Ar和Stillinger-Weber（SW）Si两种基准样品的热导率，并与SED和TDNMA方法的结果进行了比较.这两种情况下，我们发现极好的协议，这证实了我们的TDDDM方法的有效性。TDDDM的最大优点是它可以用来研究NEMD模拟中单个声子模的尺寸效应，这是目前EMD模拟中SED和TDNMA无法解决的问题。我们发现平均自由程大于系统尺寸的声子模在NEMD中被截断，对整体热导率的贡献很小。TDDDM为NEMD预测热导率中众所周知的强尺寸效应提供了直接的物理来源。
2015-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Numerical simulation of thermal conductivity of stainless steel and Al-12Si powders for additive manufacturing
本文建立了一个颗粒在尺寸和空间坐标上随机分布的部分熔化粉末床的三维模型。对AISI 316L不锈钢和Al-12 Si粉末在真空、空气和氩气中的温度分布进行了数值模拟，分析了多孔介质中的非稳态传热。数值模型表明，在低导热系数的粉末如不锈钢的情况下，通过气相的热传递的效果很大。当孔隙率为65%或更高时，传热机理发生了急剧的变化，文献中常用的导热系数与孔隙率的线性关系变得不正确。讨论了固结系数和粒度分布对粉末有效传热的影响。所获得的有效热导率对孔隙率和固结系数的依赖性可用于增材制造应用中。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Momentum-Resolved Relaxation-Time Approach for Size-Dependent Conductivity in Anisotropic Metallic Films
提出动量分辨弛豫时间框架，结合密度泛函理论与玻尔兹曼输运方程，无需经验拟合即可准确预测各向异性金属薄膜的尺寸相关电阻率，为纳米电子学互连材料设计提供高效可靠的计算途径。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Balanced electron and phonon heat transport in metallic $\varepsilon$-TaN
Oden Institute for Computational Engineering and Sciences, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校奥登计算工程与科学学院）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；Texas Materials Institute, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校德州材料研究所）；Walker Department of Mechanical Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校沃克机械工程系）
本研究预测并实现了兼具高电子与晶格热导率的金属ε-TaN，其热导率平衡源于电子与晶格的特定性质，计算与实验结果吻合。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric studies of electronic properties of ferromagnetic GaMnAs layers
研究了铁磁Ga（1-x）Mn（x）As外延层（0.015<x<0.06）在宽温度范围内的热电功率、电导率和高场霍尔效应。热电功率分析给出了关于具有金属和非金属类型导电性的层中的载流子传输机制的信息，并允许确定费米能量和载流子浓度。在高温下（T>70 K），GaMnAs的热电势随温度的升高而线性增加。这表明存在简并空穴气，其费米能EF=220 ± 25 meV，几乎与Mn含量无关（0.02<x<0.05）。在较低的温度下，具有金属型导电性的GaMnAs层显示出对热电功率的额外贡献，其最大值接近居里温度。表现出绝缘电性能的层在低温下表现出1/T型的热电功率增加。
2004-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling interferometry and measurement of thickness of ultrathin metallic Pb(111) films
本文用低温扫描隧道显微镜和低温扫描隧道光谱研究了生长在Si（111）7 × 7单晶上的9 ~ 50单层厚铅膜的微分隧道电导谱。隧道电导率的局部最大值的存在对于这样的系统是典型的。微分电导率的最大值的能量由金属层中的电子的量子限制态的光谱确定，并且因此由该层的局部厚度确定。它已被证明，衬底的微观结构的功能，如单原子高度，结构缺陷，和其他材料的夹杂物覆盖的铅层的步骤，可以通过偏压调制扫描隧道光谱可视化。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Colossal Spin Hall Effect in Ultrathin Metallic Films
我们预测自旋霍尔角高达80%的替代铋杂质的贵金属薄膜。巨大的自旋霍尔效应是由自旋霍尔电导率在减少样品尺寸的增强和共振杂质散射的电荷电导率的强烈降低引起的。这些发现可以被利用来通过应变工程来创建具有高效率的电荷到自旋电流转换的材料。
2013-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tetrahedral triple-Q magnetic ordering and large spontaneous Hall conductivity in the metallic triangular antiferromagnet Co1/3TaS2
本研究发现金属三角反铁磁体Co1/3TaS2是首个具有四面体三重Q磁有序及拓扑霍尔效应的体系，结合理论与多种谱学实验验证了该磁基态的存在与起源。
2023-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-mediated high conductivity in ultrathin antiferromagnetic metallic nitrides
应变工程提供了控制外延膜中的基态和相关相变的能力。然而，由于难以制备化学计量和高质量的薄膜，系统地研究过渡金属氮化物的本征特性及其应变依赖性仍然具有挑战性。在这里，我们报告的电子状态转变的观察高度结晶反铁磁CrN薄膜的应变和减少的维度。将膜厚度收缩到约30个晶胞的临界值，在CrN膜中观察到伴随着意想不到的体积膨胀的深刻的电导率降低。当CrN层薄至单个晶胞厚度时，令人惊讶地观察到导电性，这远低于大多数金属膜的临界厚度。我们发现，金属性的一个cnCrN膜恢复从绝缘行为后，通过制造的第一个独立的氮化物膜去除生长的应变。第一性原理计算和线性二向色性测量都表明，应变介导的轨道分裂有效地定制了费米能级处相对较小的带隙，导致了CrN的奇异相变。通过对竞争相进行应变控制来获得高导电性氮化物薄膜的能力可用于利用它们的特殊特性。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Quantum mechanical prediction of four-phonon scattering rates and reduced thermal conductivity of solids
最近，基于第一性原理的微扰理论预测晶格热导率$κ$取得了重大成功。然而，它只包括三声子散射，因为假设四声子和更高阶的过程通常是不重要的。此外，直接评估四声子和高阶过程的散射率一直是一个长期的挑战。然而，在这项工作中，我们已经开发了一种形式主义，以明确地确定在整个布里渊区四声子散射的量子力学散射概率矩阵，并通过减轻计算的挑战，我们直接计算四声子散射率。我们发现，四声子散射率是可比的三声子散射率在中高温下，他们增加二次温度。因此，当四声子散射被包括在内时，Lennard-Jones氩的$κ$在80 K下减少了60%以上。此外，在较少的非谐材料-金刚石，硅，锗，$κ$仍然减少在高温下的四声子散射。此外，即使在低温下，光学声子的热导率也由四阶和更高阶声子散射主导。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity of the metallic pyrochlore iridate Pr$_2$Ir$_2$O$_7$: Influence of spin-orbit coupling and electronic correlations on the electronic structure
本研究通过生长 Pr$_2$Ir$_2$O$_7$ 单晶，结合拉曼、磁化率、输运和光学测量，证实其金属性并发现中红外吸收带，表明该材料接近外尔半金属相，凸显自旋-轨道耦合与电子关联的作用。
2024-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamic conductivity scaling in photoexcited V2O3 thin films
利用光泵太赫兹探测光谱研究了三氧化二钒（V2 O3）中绝缘体-金属转变（IMT）过程中的超快远红外电导动力学。由此产生的电导率增加发生在数十ps的时间尺度上，表现出对初始温度和通量的强烈依赖性。我们已经确定了一个缩放的电导率动态重正化的时间轴与一个简单的幂律（α = 1/2），仅取决于初始，最终和电导率的起始温度。定性和定量的考虑表明，动力学产生的成核和生长的金属相，可以描述的Avrami模型。我们表明，时间尺度的金属体积分数的增长产生的空间尺度，突出的自相似性质的动态。我们的结果说明了介观效应在相变动力学中所起的重要作用。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accelerated molecular dynamics force evaluation on graphics processing units for thermal conductivity calculations
在本文中，我们开发了一个高效的分子动力学代码完全实现的图形处理单元的热导率计算使用的绿色久保公式。我们比较了两种不同的力评估方案，一种是以前使用的线程方案，其中单个线程用于一个粒子，每个线程计算相应粒子的总力，以及一种新的块方案，其中整个块用于一个粒子，并且块中的每个线程计算与给定块相关联的粒子与其相邻粒子之间的一个或多个力对，与给定线程关联。对于这两种方案，两个不同的经典势，即，Lennard-Jones势和刚性离子势的实施。虽然线程方案在相对较大的系统中表现稍好，但块方案在相对较小的系统中表现得更好。随着截止半径的增大，块方案相对于螺纹方案的相对性能也有所提高。我们通过计算固体氩和碲化铅的晶格热导率来验证该实现。
2013-03-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Intrinsic Spin Hall Conductivity Platform in Triply Degenerate Semimetal
一般认为导电平台只能存在于具有拓扑非平凡体占据态的绝缘体中。这种规律在二维量子（反常）霍尔效应、量子自旋霍尔效应和三维拓扑绝缘体中均有体现。本文提出了一种在费米能级附近具有三重简并点的三维金属材料中的自旋霍尔电导平台。利用四带\textbf{k} ${\cdot}$ \textbf{p}模型，证明了金属体系的$|\frac{3}{2},\pm\frac{3}{2}\rangle$态和$|\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2}\rangle$态之间可以形成SHC平台。我们进一步的从头计算预测，一个接近理想的SHC平台，在实验合成的TaN。SHC平台的宽度达到0.56eV，希望能在高温下工作。TaN的电导率张量表明其自旋霍尔角达到-0.62，这比以前报道的许多材料都要大，使其成为产生稳定自旋电流的优秀候选材料。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Oxygen Partial Pressure-Dependent Conductivity in SrTiO3
Key Laboratory of Intelligent Optoelectronic Devices and Chips of Jiangsu Higher Education Institutions, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology（江苏省高校智能光电器件与芯片重点实验室，苏州科技大学物理科学与技术学院）；Advanced Technology Research Institute of Taihu Photon Center, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology（太湖光子中心先进技术研究院，苏州科技大学物理科学与技术学院）
研究通过第一性原理计算揭示了SrTiO3中氧分压影响导电性的内在缺陷机制，阐明了VO、VSr和TiSr等缺陷在不同氧化学势下的作用，解释了导电性从金属型到n型再到p型的转变。
2024-10-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Temperature-dependent Drude transport in a two-dimensional electron gas
我们考虑了温度在费米温度和德拜温度之间的稀二维电子的输运。在这种情况下，电子形成非简并等离子体，其迁移率受到潜在无序的限制。不同种类的杂质通过能量依赖性散射为所得到的温度依赖性德鲁德电导率贡献了独特的签名。这开辟了一种表征样品无序组成的方法。特别是，中性杂质导致电导率随温度缓慢下降，而带电杂质导致电导率随温度的平方根增长。这一观察结果作为一个预防措施，从字面上解释金属或绝缘电导率的依赖性，因为两者都可以在一个经典的金属系统中找到。
2009-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscopic stripe-like inhomogeneities and optical conductivity of doped cuprates
我们提出了一种新的方法来理论描述掺杂铜酸盐类$La_{2-x}Sr_{x}CuO_4$和$YBa_2Cu_3O_{6+x}$，假设相分离和处理它作为非均匀复合材料，包含介电和金属条状纳米粒子。然后应用有效介质理论计算了$x$在宽范围内变化的$La_{2-x}Sr_{x}CuO_4$的介电常数、光学谱和EELS谱。即使对于最简单的理论版本，也已经获得了与实验的合理的半定量一致性。发现该模型能够再现薄膜的光学电导率$σ(ω)$和透射率的所有基本特征（M. Suzuki，Phys.Rev.B39，2321（1989））和本体单晶样品（S. Uchida { \it等人} B43，7942（1991））。薄膜和体样品的光吸收的光谱和掺杂依赖性的实质性差异很容易解释，如果只假设两种材料中的金属和介电区域的不同形状。在光学电导率和吸收光谱中的新峰，出现在近0.5和1.5 eV的掺杂后的中红外范围归因于几何（米氏）共振。总体而言，我们指出，所有的主要特点的掺杂效应的光学和EELS光谱的铜酸盐，包括光谱的变化伴随的绝缘体到金属的过渡可以解释，而prosaically通过认识到，掺杂的结果出现纳米级的金属条纹状液滴。
2001-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly metallic electron and hole 2D transport in an ambipolar Si-vacuum field effect transistor
我们报告的实验和理论上的双极栅控硅真空场效应晶体管（FET），我们研究电子和空穴（低温2D）在同一设备中的运输简单地通过改变外部栅极电压，以调整系统是一个2D电子系统在正栅极电压的2D空穴系统在负栅极电压。电子（空穴）电导率表现出强的（中等的）金属温度依赖性，电导率在0.3 K和4.2 K之间降低8（2）倍，峰值电子迁移率（$\sim 18$ m $^2$ /Vs）大约是峰值空穴迁移率的20倍（在同一样品中）。我们的理论很好地解释了使用RPA屏蔽背景库仑无序的数据，建立所观察到的金属丰度是有效屏蔽无序的强温度依赖性的直接后果。
2015-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental band structure of the nearly half-metallic CuCr$_2$Se$_4$: An optical and magneto-optical study
通过测量CuCr $_2$ Se $_4$在不同温度下的反射率和磁光克尔效应（MOKE），确定了在宽光子能量范围内的对角和非对角电导率谱。除了在$E$ $\approx$ 2 eV处的低能金属贡献和低位电荷转移跃迁外，在$E$ $=$ 0.5 eV附近的中红外区还观察到了尖锐而明显的光学跃迁，具有巨大的磁光活性.这种激发归因于奇偶允许的过渡通过硒-铬杂化诱导的间隙中的多数自旋通道。大的非对角电导率是由费米能级附近的高自旋极化和相关载流子的强自旋-轨道相互作用解释的。结合能带结构的计算结果进行了讨论。
2009-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Freezing density scaling of fluid transport properties: Application to liquefied noble gases
利用Rosenfeld的超额熵标度和Roskilde简单系统的同构理论，合理地解释了Lennard-Jones流体输运性质的冻结密度标度。然后，它被证明是合理的冻结密度缩放操作以及液态氩，氪，氙的粘度和导热系数。准普遍性的减少运输系数在其最小值和在冻结条件下进行了讨论。在凝固点的导热系数的大小示出同意非常好的稠密流体中的传热的振动模型的预测。
2022-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Optical conductivity of layered topological semimetal TaNiTe$_5$
University of Zagreb（萨格勒布大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；University of Fribourg（弗里堡大学）；University of West Bohemia in Pilsen（比尔森西波希米亚大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
研究通过红外光谱揭示层状拓扑半金属TaNiTe$_5$的三维电子结构，证实其具有各向异性金属特性。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Saturated Low-Temperature Conductivity in Ultrafast Semiconductor Nanocomposites
本文介绍了低场电导在4-300 K范围内的超快材料：InGaAs：ErAs分子束外延生长的研究。其独特的性质包括在主体半导体中的纳米级ErAs晶体，深费米能级和皮秒超快光载流子复合。随着温度的降低，导电机制依次为热激活、最近邻跳跃、变程跳跃和安德森局域化。在低温极限下，观察到有限导电性金属行为，而不是绝缘。用Abrahams标度理论解释了这种不寻常的导电行为。
2013-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Separation of orbital contributions to the optical conductivity of BaVS$_3$
利用偏振红外光谱研究了BaVS $_3$的相关驱动金属-绝缘体转变（MIT）。在金属状态下，两种类型的电子共存的费米能：准一维金属传输的$A_{1g}$电子是叠加在各向同性跳跃传导的本地$E_g$电子。这种“坏金属”性质和弱的各向异性是由于准粒子在$A_{1g}$带中具有大的有效质量$m_{eff}\approx7m_e$和散射率$Γ\geq160$ meV。在$T_{MI}=69$ K以上存在一个赝能隙，在绝缘相，能隙遵循结构序参量与$Δ_{ch}\approx42$ meV的BCS式温度依赖关系。MIT描述的弱耦合两带模型。
2006-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic conductivity on Na-deficient structural domain walls in the spin-orbit Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
该研究结合结构表征与聚焦离子束微切片电测量，发现 Na$_2$IrO$_3$ 单晶的缺钠孪晶畴壁因空穴掺杂而跨越金属–绝缘体转变并形成关联金属基态。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Into the Origin of Electrical Conductivity for the Metal-Semiconductor Junction at the Atomic Level
基于金属-半导体（M-S）结的器件通常用于各种电子器件中。它们的电性能由相对于所使用的半导体的金属相性质限定。在这里，我们做了一个深入调查的起源M-S结在原子尺度上通过研究的性质AuIn 2纳米电极形成在InP（001）表面上的原位电学测量结合详细的调查原子分辨结构的支持下，其局部电学性质的第一性原理计算。我们发现，同一金属相相对于半导体结构的不同晶向通过金属费米能级的细微变化和影响界面处带边的移动，强烈地影响M-S结的整流特性。这最终改变了欧姆型和肖特基型之间的导电性状态。在设计基于M-S结的电子器件时，必须考虑晶体取向的影响。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
