Observation of the quantum Hall effect in confined films of the three-dimensional Dirac semimetal Cd3As2
研究了三维Dirac半金属Cd3As2外延薄膜的磁输运性质。我们发现，一个能隙打开足够的薄膜的体电子态，在低温下，载流子驻留在表面状态占主导地位的电输运。处于这些状态的载流子足够移动以产生量子化的霍尔效应。尖锐的量子化表明，表面传输，几乎是免费的寄生体传导，并铺平了道路，在这类拓扑材料的新的量子输运研究。我们的研究结果还表明，异质结构的方法可以用来研究和工程的量子态的拓扑半金属。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous electrical-field-effect modulation of both top and bottom Dirac surface states of epitaxial thin films of three-dimensional topological insulators
三维拓扑绝缘体（3D TI）薄膜上下表面化学势的同时调谐对于研究其Dirac表面态的输运性质和量子效应至关重要。我们已经实现了这一点，在分子束外延生长的薄膜的三维TI，以及磁性三维TI，通过制造双栅极结构上。薄膜可以单独通过每个栅极在n型和p型之间进行调节。两个门的组合应用可以降低TI膜的载流子密度到一个更低的水平比只有其中之一，并提高膜电阻的10000%，这意味着费米能级被调谐非常接近的狄拉克点的顶部和底部表面状态，而不跨越任何体带。这一结果为三维TI在场效应器件中的应用提供了依据。
2015-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maximum reflectance and transmittance of films coated with gapped graphene in the context of Dirac model
在Dirac模型的应用范围内，考虑多次反射，推导了带隙石墨烯光学薄膜的最大反射率和最小反射率的解析表达式。在这样做的薄膜材料被描述的频率依赖的折射率和石墨烯的偏振张量沿实频率轴定义。所开发的形式主义通过由无定形二氧化硅制成的石墨烯涂覆的膜的示例来说明。数值计算的最大和最小反射率和各自的膜厚度在室温下在两个频率区域属于近红外和远红外域。结果表明，在远红外域的石墨烯涂层的最大反射率和相应的膜厚度的值，导致其值的相对增加高达65%和50%，分别产生深远的影响。适当选择的厚度的石墨烯涂覆的膜的最大透射率显示超过90%。所获得的结果的可能的应用进行了讨论。
2018-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial Charge Inhomogeneity and Defect States in Topological Dirac Semimetal Thin Films
狄拉克半金属的费米能EF接近狄拉克点ED揭示了新的物理，如速度重整化，1，2，3和狄拉克等离子体4，5，|EF -ED|其中kBT是热能。在石墨烯中，衬底无序驱动EF的波动。三维拓扑狄拉克半金属（TDS）6，7覆盖衬底，并应显示减少EF波动由于更好的金属屏蔽和更高的介电常数。在这里，我们使用扫描隧道显微镜映射TDS Na 3Bi的电位波动。均方根电位波动明显小于室温（ΔEF，rms = 4-6 meV = 40-70 K），与h-BN上的最高质量石墨烯相当; 8远小于SiO2上的石墨烯，9，10或拓扑绝缘体的狄拉克表面态。11表面Na空位以惊人的大空间范围在狄拉克点附近产生新颖的共振，并提供了一种独特的方式以调节TDS薄膜材料中的表面态密度。
2016-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Magnetic Domain Structure in Bi0.7Dy0.3FeO3 thin films integrated with ZnO film
本文从宏观上研究了沉积在ZnO上的多铁性Bi_（1-x）Dy_xFeO_3（BDFO）的磁畴结构。在室温下通过饱和磁滞回线和铁电磁滞回线观察磁性。通过在样品和MFM针尖之间施加偏压，使用多模原子力显微镜验证了耦合行为和磁性转变。采用ZnO靶材，在Si p型导电（0.0001 ~ 0005 Ω cm）衬底上，通过介质溅射法制备了300 nm的ZnO薄膜。采用PLD（Pulsed Laser Deposition）技术在Si/ZnO衬底上制备了300 nm的BDFO薄膜。结果表明，室温下，BDFO薄膜与ZnO薄膜结合后呈现铁磁有序与铁电有序共存的特点，且具有明显的耦合效应。BDFO薄膜与ZnO压电薄膜的集成显示了在MEMS应用以及存储器件和强历史依赖系统中的潜力。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable multiple Dirac cones in thin films of (LaO)2(SbSe2)2 family of materials
自从石墨烯和拓扑绝缘体被发现以来，二维Dirac物理因其在基础物理和器件应用中的重要性而引起了凝聚态物理的极大兴趣。能够控制狄拉克锥的性质，如带隙和费米速度，对于各种新现象的发生和下一代电子器件的发展至关重要。基于第一性原理计算和解析有效模型，我们提出了一个新的狄拉克系统，该系统在具有外部栅电压的（LaO）2（SbSe 2）2族材料的薄膜中具有八个狄拉克锥。该系统的优点在于它的可调谐性：无隙狄拉克锥的存在，它们的位置，费米速度和各向异性都可以通过实验上可行的栅极电压来控制。我们确定层相关的自旋织构诱导的自旋轨道耦合作为潜在的物理原因的狄拉克锥在这个系统中的可调谐性。结果表明，在该体系中引入磁化，可以诱导出具有高陈氏数的电调谐量子反常霍尔效应。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Coated Multilayered Cupric Oxide Thin Films and their structural properties
采用溶胶-凝胶旋涂技术在1500 rpm、2200 rpm和2400 rpm下合成CuO薄膜30秒，随后在150-550°C下退火1小时。制备了3层和5层CuO薄膜。利用XRD、FTIR和偏光显微镜对这些薄膜进行表征。XRD和FTIR分析证实了在350 °C以上退火的薄膜中CuO相的结晶，并且观察到相应的微晶尺寸随着退火温度的增加而增加。对CuO薄膜的X射线衍射图的（111）和（112）峰采用Scherrer公式。由峰值数据可知，随着退火温度从350 ℃升高到500 ℃，平均晶粒尺寸从0.801增加到55.20。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallicity in Ultra-Thin Oxygen-Deficient SrTiO$_3$ Thin Films
我们报道了在（001）SrTiO $_3$或DyScO $_3$缓冲的（001）SrTiO $_3$衬底上相干应变时，在缺氧SrTiO $_3$的薄膜中观察到的金属行为。这些膜在2 K下具有高达2 $\times10^{22}$ cm $^{-3}$的载流子浓度和高达19，000 cm $^2$ /V·s的迁移率。在我们的SrTiO $_{3-δ}$薄膜中存在非导电层，该非导电层在具有较低载流子浓度的薄膜中较大。该非导电层可以归因于由于费米能级钉扎电势而引起的表面耗尽层。在SrTiO $_3$和$_3$薄膜之间插入DyScO $_3$缓冲层对薄膜的耗尽宽度、输运和结构特性没有很大影响。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bi(111) thin film with insulating interior but metallic surfaces
测量了分子束外延Bi/BaF_2（111）薄膜的电导随薄膜厚度（4-540 nm）和温度（5-300 K）的变化。与作为原型半金属的大块Bi不同，发现高达90 nm的Bi薄膜在内部是绝缘的，但在表面上是金属的。这一结果不仅明确地解决了长期以来关于Bi薄膜中存在半金属-半导体转变的争论，而且为长期以来困惑的Bi薄膜电阻率的温度依赖性提供了一个直观的解释，这可能在自旋电子学中有一些潜在的应用。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped Dirac cones and spin texture in thin film topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的保护表面态形成了对应于螺旋自旋极化的非简并本征态的无带隙狄拉克锥。翘曲项的存在使最简单模型的各向同性锥变形为如Bi 2Se 3和Bi 2Te 3中的雪花费米表面。在孤立表面的STM准粒子干涉（QPI）实验中发现了它们的特征。在这里，我们调查的QPI谱TI薄膜几何形状与有限的表面状态之间的隧道。这导致了由于间隙和自旋纹理的变化而导致的光谱的急剧变化，这应该在QPI图案中留下不同的签名。我们考虑了表面杂质的法向和磁交换散射，得到了玻恩近似下的散射t矩阵和一般封闭解。我们预期的系统变化的QPI雪花强度的功能，通过改变薄膜厚度和研究，特别是后向散射过程的影响。我们预测的QPI光谱的变化Bi2Se3薄膜使用所观察到的间隙依赖ARPES结果。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atmospheric oxygen in Mn doped GaAs/GaAs(0 0 1) thin films grown by molecular beam epitaxy
采用分子束外延技术在高、低衬底温度下生长了Mn掺杂GaAs薄膜。利用俄歇电子能谱结合离子刻蚀技术测量了薄膜中元素浓度的深度分布。Mn浓度是较高的表面附近，然后随着深度在高衬底温度下生长的薄膜。当使用低衬底温度生长膜时，Mn浓度分布更加均匀。出乎意料地发现在低衬底温度生长的薄膜中存在高水平的氧。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of E-Fe_{1-x}Co_xSi thin films deposited via pulsed laser deposition
本文报道了在Si（111）衬底上脉冲激光沉积制备多晶Fe_（1-x）Cox-Si薄膜的方法及其表征。X射线衍射，透射电子显微镜和原子力显微镜显示膜是致密的，非常光滑的，并且具有立方B20晶体结构的单相。铁磁性与显着的磁滞被发现为所有的薄膜，包括名义上纯FeSi薄膜在体FeSi的顺磁性非常弱的对比。对于Fe 1-xCoxSi，这意味着从体的螺旋磁性到薄膜的铁磁性的变化。这些铁磁薄膜是有前途的磁硅化物/硅系统的极化电流的生产，操纵和检测。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon-enhanced electron-phonon coupling in Dirac surface states of the thin-film topological insulator Bi2Se3
拉曼光谱测量了Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜中与狄拉克表面态（SS）相关的Fano型表面声子模，确定了狄拉克SS中电子-声子耦合强度随薄膜厚度的变化范围为2 ~ 40 nm。在8 - 10 nm厚的薄膜中，电子-声子耦合强度呈现出非单调的增强现象，最大值出现在薄膜中。的非单调性建议起源于等离子体-声子耦合，增强电子-声子耦合时，在狄拉克SS中的自由载流子密度随膜厚度的减小而增加，并成为抑制最薄的膜时，在平面和平面外的声子模式之间的非谐耦合发生。8 - 10 nm厚的Bi_2Se_3薄膜的Dirac SS中的电子-声子耦合增强了约4倍，这可能为这类材料的超导起源及其应用提供新的见解。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall
Thickness tunable quantum interference between surface phonon and Dirac plasmon states in thin-films of the topological insulator Bi2Se3
我们报道了Bi 2Se 3薄膜的拉曼响应在激光光子能量从2.33 eV（532 nm）切换到1.58 eV（785 nm）时的>100倍增强，这是由于在~1.5 eV的共振能量下与狄拉克表面态（SS）的直接光学耦合（厚度无关的增强）和由于非线性激发的狄拉克等离子体激元（厚度相关的增强）。由于直接的光耦合，我们观察到一个与Dirac SS连续网络相关联的六边形排列的Se原子的面内声子模。该模式揭示了厚度小于15 nm的薄膜的Fano线形，这是由表面声子和狄拉克等离子体激元态之间的量子干涉引起的。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulator phase in a Dirac-semimetal thin film
最近发现的拓扑狄拉克半金属代表了一种新的奇异的量子态的物质。拓扑狄拉克半金属可以被看作是石墨烯的三维类似物，其中狄拉克节点受到晶体对称性的保护。研究发现量子限制效应可以使狄拉克节点空出来，使狄拉克半金属转变为带绝缘体。根据薄膜的厚度，带绝缘体可以是普通绝缘体，也可以是量子自旋霍尔绝缘体。本文研究了Dirac半金属薄膜中的无序效应。研究发现，在狄拉克半金属薄膜中，适度的安德森无序强度可以驱动从正常带绝缘体到拓扑安德森绝缘体的拓扑相变。基于Dirac半金属Na $_{3}$ Bi模型参数的数值计算表明，在拓扑Anderson绝缘体相中，带绝缘体的体隙中出现了量子化电导平台，局域电流分布进一步证实了量子化电导平台是由无序诱导的螺旋边缘态产生的.最后，采用基于玻恩近似的有效介质理论对数值结果进行了拟合.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
High quality epitaxial thin films and exchange bias of antiferromagnetic Dirac semimetal FeSn
FeSn是一种拓扑半金属（TSM）和kagome反铁磁体（AFM），由Fe 3Sn kagome晶面和蜂窝状Sn晶面交替组成。这种独特的结构在能带结构中产生了奇异的特征，例如狄拉克锥和费米能级附近的平带共存，完全自旋极化的2D表面狄拉克费米子，以及通过重新定向Néel矢量在狄拉克锥中打开大间隙的能力。在这项工作中，我们报告了高质量的外延（0001）FeSn薄膜的磁控溅射合成。使用FeSn/Py异质结，我们表现出大的交换偏置效应，在5 K时达到220 Oe的交换场，在我们的薄膜中提供了明确的反铁磁性和强层间交换耦合的证据。场循环研究显示了陡峭的初始训练效果，突出了复杂的磁相互作用和各向异性。重要的是，我们的工作提供了一个简单的，替代的手段来制造FeSn薄膜和异质结构，使其更容易探索AFM TSM的拓扑物理和发展FeSn为基础的自旋电子学。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of Landau level resonance and mass generation in Dirac semimetal Cd3As2 thin films
三维拓扑狄拉克半金属作为一类新的量子材料，迄今为止已经引起了前所未有的研究兴趣。打破某些类型的对称性已经被提出来使狄拉克费米子的操纵成为可能;这很快就通过外部调制如磁场实现了。然而，更有效和更可取的狄拉克状态的内在操纵仍然是一个重大的挑战。在这里，我们报告了一个系统的研究准粒子动力学和带的演变与控制铬（Cr）掺杂的Cd 3 As 2薄膜的磁红外光谱和电输运。首次在非掺杂Cd_3As_2狄拉克半金属中观测到朗道能级间共振的平方根B关系，这是以往光学实验中无法观测到的超相对论狄拉克态的重要特征.从量子到准经典行为的交叉使得直接探测狄拉克费米子的质量成为可能。重要的是，Cr掺杂允许狄拉克质量获取和拓扑相变，从而实现狄拉克费米子的期望动态控制。与密度泛函理论的计算相印证，我们表明，质量的产生基本上是由明确的C4旋转对称性破缺和由此产生的狄拉克间隙工程通过铬取代镉原子。Cd 3As 2薄膜中的系统对称性和Dirac质量的操纵提供了一个调谐旋钮，以探索起源于Dirac半金属母相的奇异态。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dirac cone with helical spin polarization in ultrathin $α$-Sn(001) films
在InSb（001）衬底上生长的SnSn（001）薄膜中观察到了自旋分裂的二维电子态。角分辨光电子能谱学（ARPES）对这些薄膜进行揭示Dirac-cone的线性色散周围的表面布里渊区的$\barΓ$点，这表明几乎无质量的电子属于二维表面态。这些状态分散在薄膜中的块状量子阱状态之间的带隙中。此外，圆二色性的ARPES和自旋分辨的ARPES研究表明螺旋自旋极化的Dirac锥状表面状态，这表明在散装拓扑绝缘体（TI）的拓扑保护字符。这些结果表明，准三维TI相可以实现在薄膜的零间隙半导体。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Dirac Fermions and Topological Phases in Magnetic Topological Insulator Films
本文基于三维拓扑绝缘体薄膜有效模型的精确解建立Dirac费米子理论，阐明表面态与体态的量子霍尔电导，并利用磁交换作用调控质量与手性以产生多种拓扑绝缘相和新型拓扑金属相。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional Models of Topological Insulator Films: Dirac Cone Engineering and Spin Texture Robustness
我们设计了拓扑绝缘体薄膜的三维模型，显示了由边界处的原子尺度几何驱动的相对表面上的奇数个狄拉克锥的可调谐性。这使得能够在$Γ$点处产生单个狄拉克锥，以及当相对表面在几何上不同时，可能抑制相对表面处的狄拉克态之间的量子隧穿（和间隙形成）。表面态的自旋织构被发现从自旋动量锁定对称性的一个渐进的损失，在引入体无序，相关的渗透的边界状态内的散装表面自旋极化的变化。这些发现说明了丰富的狄拉克物理出现在薄膜的拓扑绝缘体，并可能证明工程狄拉克锥和量化的超净表面的材料中的体无序有用。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall
Revealing topological Dirac fermions at the surface of strained HgTe thin films via Quantum Hall transport spectroscopy
我们证明了应变碲化汞薄膜中电子通过拓扑狄拉克表面态输运的证据。在高垂直磁场下，我们发现电子输运达到量子霍尔制度与消失的电阻。此外，量子霍尔输运光谱揭示了耦合狄拉克表面态的相对论朗道能级的能量分裂。这项研究为拓扑绝缘体（TI）板的量子霍尔效应、二维和三维TI之间的交叉机制以及薄TI膜与探索自旋电子学和量子电路功能的相关性提供了新的见解纳米电子学。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall
Electric control of topological phase transitions in Dirac semimetal thin films
研究了垂直电场对狄拉克半金属薄膜的影响。通过量子限域效应和子带间场诱导耦合的相互作用，可以实现子带隙的调谐和反转，在此过程中系统经历了从平凡带绝缘体到量子自旋霍尔绝缘体的拓扑相变.因此，人们可以电开关的拓扑边缘通道和关闭，使系统的一个有前途的平台，用于构建拓扑场效应晶体管。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall
Dynamic Opening of a Gap in Dirac Surface States of the Thin-Film 3D Topological Insulator Bi2Se3 Driven by the Dynamic Rashba Effect
拓扑绝缘体（TI）中Dirac表面态（SS）的光学控制一直是制约其在新型电子和自旋电子器件中潜在应用的最具挑战性的问题之一。在这里，使用可见光范围内的瞬态吸收光谱利用~340 nm（~3.65 eV）的泵浦，我们提供的证据动态开放的狄拉克SS的薄膜3D TI Bi 2Se 3，这已引起的动态Rashba效应发生在膜体增加光泵浦功率（光激发载流子密度）的间隙。所观察到的效果出现通过瞬态吸收带与反韧致辐射型的自由载流子吸收的带隙狄拉克SS。我们还认识到在3D TI Bi 2Se 3中存在更高能量的狄拉克SS的实验特征（除了已知的SS 1和SS 2之外），其能量为~2.7和~3.9 eV（SS 3和SS 4）。结果表明，动态能隙的打开对任意能量下的Dirac SS都有相同的影响。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Optical Observation of Coherent Acoustic Dirac Plasmons in Thin-Film Topological Insulators
具有类声线性色散的低能电子集体激发在实验和理论上都得到了广泛的研究。然而，在时域测量中出现的相干声等离子体模式很少观察到由于单粒子连续朗道阻尼。在这里，我们报告的观察相干声学狄拉克等离子体（CADP）模式激发间接（静电）对表面耦合薄膜的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3。使用瞬态二次谐波发生，一种能够独立监测膜中的面内和面外电子动力学的技术，观察到GHz范围的振荡，而没有相应的瞬态反射率振荡。这些振荡被分配到由倏逝引导兰姆声波引起的横向磁和横向电引导CADP模式，并且由于相对表面狄拉克状态之间的费米子隧穿而保持朗道无阻尼。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall
Origin of Perpendicular Magnetic Anisotropy in Yttrium Iron Garnet Thin Films Grown on Si (100)
报道了用脉冲激光沉积技术制备的钇铁石榴石（YIG）薄膜的磁性。在Si（100）衬底上沉积厚度为15 - 50 nm的薄膜。通过铁磁共振谱研究了磁性表征。垂直磁易轴达到50 nm的厚度。我们观察到，垂直各向异性值减少，增加膜厚度。垂直磁各向异性（PMA）的起源归因于YIG薄膜中的织构和晶格畸变。我们期望在硅衬底上垂直磁化的钇铁石榴石薄膜为更便宜和兼容的制造工艺铺平了道路。
2021-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quantum Oscillations in Weyl and Dirac Semimetal Ultra-Thin Films
我们发现，一个薄膜的外尔或狄拉克半金属与一个强大的面内磁场成为一种新的二维费米液体有趣的性质。该系统中的费米面是强各向异性的，这源于手征体通道和费米弧的组合。费米面所包围的区域强烈依赖于平行于Weyl/Dirac节点分裂的面内磁场分量，这导致当磁场倾斜出平面时量子振荡的不寻常行为。我们估计的振荡频率和制度，这样的效果可以看到在镉$_3$作为$_2$，钠$_3$铋，和钽砷。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall
Topological surface states in strained Dirac semimetal thin films
我们计算研究了狄拉克半金属中的费米弧态，包括半无限平板和薄膜极限。我们使用镉$_3$ A $_2$作为模型系统，并包括扰动，打破了$C_4$对称性和反转对称性。表面态受到体态中存在的镜像对称性的保护，从而在这些扰动下幸存下来。费米弧状态持续到非常薄的薄膜，比目前测量的实验薄，但受到破坏的对称性的哈密顿量。我们的研究结果是兼容的Cd $_3$作为$_2$运输的实验观察，也表明，保留费米弧状态的破磁条款，但可以有深远的影响，在薄膜限制。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Interacting Dirac Fermions on a Topological Insulator in a Magnetic Field
我们研究了外磁场中拓扑绝缘体薄膜表面的分数量子霍尔态，其中载流子的狄拉克费米子性质最近才在实验上得到证实.我们的研究表明，分数量子霍尔态在拓扑绝缘体的表面朗道能级中确实是可以观察到的。然而，由于拓扑绝缘体膜的有限厚度以及由于膜的两个表面的朗道能级的混合，与石墨烯中的效应相比，该效应的强度将不同。在较小的膜厚度下，该混合导致激发间隙对膜厚度的强烈非单调依赖性。当薄膜厚度足够大时，最低两个朗道能级的激发能隙强度相当。
2011-08-20 cond-mat.mes-hall
Screened potential of a point charge in a thin film
本文计算了厚度低于自由载流子德布罗意波长的半导体薄膜中点电荷的电势，并讨论了有无屏蔽的情况。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall
Dielectric response and novel electromagnetic modes in three-dimensional Dirac semimetal films
利用Kubo形式，我们计算了块体的局部动态电导率，即，三维（3D）、狄拉克半金属（BDS）。我们得到，在频率低于费米能量的金属在BDS膜的响应表现在表面等离子体激元的存在下，但在较高的频率的介电响应占主导地位，它发生的BDS膜的行为作为一个介质波导。在这个介电制度，我们预测的BDS膜内的新的电磁模式，在石墨烯中的横向电波的3D模拟的存在。我们还发现，介电响应表现为广角通带的中红外（IR）透射光谱入射到BDS薄膜，这可以用于无干扰的全向中红外滤波。系统的费米能级的调谐允许我们在金属和介电制度之间切换，并改变预测模式的频率范围。这使得BDS成为光子学和等离子体的有前途的材料。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence in PbS nanocrystal thin films: Nanocrystal density, film morphology and energy transfer
我们发现PbS薄膜的光致发光特性与薄膜的形貌和发光密度直接相关。在密集堆积的PbS薄膜中，低温施主-受主能量转移是导致光致发光光谱变窄并向长波长移动的主要原因。在升高的温度下，背能量转移提出负责一个不寻常的光致发光强度的温度依赖性。在具有低PbS掺杂密度的薄膜中，能量传递被抑制，并且效果显著降低。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Thickness Effect on Fluctuation of Electron States in Thin Film and Implication to Lattice Constant Change Due to Size Reduction
我们提出了一个预测薄膜中电子态涨落随薄膜厚度变化的模型。该模型是基于薄膜表面存在势垒起伏的假设而推导出来的。由于膜中电子的波函数由膜表面上的电势的边界条件确定，因此膜表面上的电势波动意味着膜中电子状态的波动。然后，该模型被扩展到预测的薄膜或纳米粒子的晶格常数的大小的效果。所得方程能较好地解释几个实验数据。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Confinement and Heavy Surface States of Dirac Fermions in Bismuth (111) Films: an Analytical Approach
最近的高分辨率角分辨光电子能谱实验给出了一个理由，相信纯铋是拓扑非平凡的半金属。考虑到新的数据，我们导出了Bi（111）薄膜中狄拉克费米子的表面和尺寸量子化态的解析理论。该理论依赖于一个新的唯象动量依赖边界条件的有效狄拉克方程。边界条件由两个实参数描述，这两个实参数由Dresselhaus和Rashba界面自旋-轨道相互作用参数的线性组合表示。在半无限Bi（111）中，在$\overline{\rm M}$ -点附近，表面态具有各向异性的抛物色散，在$\overline{\rm Γ}-\overline{\rm M}$方向上的重有效质量为自由电子质量的10倍，在$\overline{\rm M}-\overline{\rm K}$方向上的轻有效质量为自由电子质量的1/100。在具有等效表面的Bi（111）薄膜中，上下表面的表面态不分裂。在任意厚度的对称薄膜中，导带中最低量子限制子带的底部与体导带的底部在$\overline{\rm M}$点处重合。
2018-03-24 cond-mat.mes-hall
Epitaxial Ba2IrO4 thin-films grown on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法在SrTiO 3（001）衬底上外延生长了Ba 2 IrO 4（BIO）薄膜，并通过直流输运和光谱实验研究了其电子结构。我们已经观察到，BIO薄膜是绝缘的，但接近的金属绝缘体过渡边界的显着较小的运输和光学带隙能量比它的姐妹化合物，Sr2IrO4。此外，BIO薄膜具有增强的电子带宽和电子相关能。我们的研究结果表明，生物薄膜具有很大的潜力，实现有趣的物理性能预测层状铱酸盐。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rashba-Dirac cones at the tungsten surface: Insights from a tight-binding model and thin film subband structure
建立了一个包含自旋轨道耦合的体心立方钨紧束缚模型，并将其应用于（110）钨薄膜的表面态。该模型准确地描述了各向异性的狄拉克锥状色散和Rashba的表面态的自旋极化，包括对体的钨的表面原子层的弛豫的关键作用。结果表明，表面弛豫影响钨表面态，因为它会导致表面原子层和附近层的原子轨道之间的重叠增加，而电场，这是由于电荷转移之间的钨和真空附近的表面或体层和表面层之间不显着影响的Rashba-Dirac表面态。据发现，与体模杂交有不同的强度属于上，下拉什巴-狄拉克锥的薄膜表面状态，并导致在$reversal$的自旋$\uparrow$和$\downarrow$电子在大多数的上拉什巴-狄拉克锥相对于那些预期的唯象的旅行方向。它还表明，intrasite（不intersite）的自旋轨道哈密顿矩阵元素是主要负责的Rashba-Dirac锥的形成，和他们的自旋极化。在对拓扑绝缘体、自旋霍尔效应和相关现象建模时，应考虑这一发现。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic resonance in thin ferromagnetic film with surface anisotropy
当外部磁场垂直或平行于薄膜表面施加时，以及对于薄膜表面上的边界条件的各种组合，获得了具有表面各向异性的铁磁薄膜的铁磁共振频率。结果表明，在表面各向异性的存在下，铁磁共振频率基本上取决于膜的厚度和表面各向异性常数的值。所得结果为正确解释薄膜结构宽带铁磁共振实验数据提供了依据。
2018-09-23 cond-mat.mes-hall
Classical absorption in small metal particles and thin films
本文研究了外加电场中金属微粒和薄膜的电偶极吸收。在扩散近似下，我们给出了考虑到费米屏蔽和Drude弛豫的唯象和微观推导。
1998-06-01 cond-mat.mes-hall
Nondestructive method of thin film dielectric constant measurements by two-wire capacitor
本文提出了一种非破坏性的测量基片沉积薄膜介电常数的方法。导出了该系统电容的精确解析公式。电容对膜、衬底和环境介质的介电常数以及对线之间的距离的函数依赖性允许测量薄膜对于其中先前提出的近似方法效率较低的大量参数的介电常数。
2016-11-27 cond-mat.mes-hall
Thin film of a topological insulator as a spin Hall insulator
利用Kubo公式研究了拓扑绝缘体薄膜表面态的自旋电导。膜的不同面之间的杂化在狄拉克点处打开了一个间隙。我们发现，在带隙区自旋电导率仍然是有限的。在带隙附近的无带隙区，自旋电导率增强。这些发现使得拓扑绝缘体薄膜成为自旋电子学应用的有前途的材料。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Fabrication of surface-patterned ZnO thin films using sol-gel methods and nanoimprint lithography
采用直接压印法在ZnO溶胶上制备了表面图案化的ZnO薄膜。聚合物基ZnO溶胶沉积在各种基底上用于纳米压印光刻，并在热固化纳米压印过程中转化为表面图案化的ZnO凝胶膜。最后，通过随后的退火的图案化的ZnO凝胶膜，得到结晶的ZnO薄膜。光学特性表明，ZnO薄膜的表面图案化可以导致透射率的增强。利用溶胶-凝胶技术和纳米压印技术相结合的方法，可以通过各种简单的有序模板制备出具有不同图案的大尺寸ZnO薄膜。
2011-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrafast carrier dynamics in thin-films of the topological insulator Bi2Se3
瞬态反射率测量的薄膜，从6到40 nm的厚度范围内，的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3的载流子弛豫时间上的膜厚度显示出很强的依赖性。对于较厚的膜，弛豫动力学与体相Bi2Se3的弛豫动力学相似，其中体绝缘相的贡献大于表面金属相的贡献。载流子弛豫时间随着膜厚度的减小而缩短，达到与贵金属相当的值。这种效应可能是由于狄拉克锥态在相对表面的最薄的膜的杂交。
2013-09-06 cond-mat.mes-hall
Classical Heisenberg Hamiltonian Solution of Oriented Spinel Ferrimagnetic Thin Films
求解了取向尖晶石薄、厚立方铁氧体的经典海森堡哈密顿量。复杂立方晶胞的偶极矩阵可简化为简单立方晶胞的偶极矩阵形式。本研究仅限于高度取向的铁氧体薄膜。研究了镍铁氧体薄膜的总能量随角度和层数的变化规律。研究了N=5和1000的镍铁氧体薄膜的能量随应力感生各向异性的变化。当N大于400时，磁矩比为1.86的薄膜易于取向为90 °。
2007-04-19 cond-mat.mes-hall
Role of Dirac nodal lines and strain on the high spin Hall conductivity of epitaxial IrO2 thin films
自从在某些重金属元素中发现“巨大的”自旋霍尔效应（SHE）以来，人们一直在努力识别和开发新的和技术上可行的基于重金属的薄膜材料，其可以以甚至更高的效率产生自旋电流以在相邻的铁磁纳米结构上施加自旋轨道转矩（SOT）。与此同时，已经有了广泛的基础研究自旋电流，可以产生强大的，内在的自旋轨道相互作用（SOI）的影响，在更奇异的系统，包括拓扑绝缘体，过渡金属二硫属元素与破坏晶体对称性，外尔和狄拉克半金属，其中无隙电子激发的拓扑和对称性的保护。在这里，我们实验研究强SOT从拓扑半金属IrO2在（001）和（110）正常的薄膜，表现出明显不同的SHE强度。角分辨光电子能谱研究表明，IrO2在能带结构中具有狄拉克节线（DNL），这可以实现非常高的自旋霍尔电导率（SHC）。（001）膜表现出异常高的阻尼类扭矩效率，范围从293 K下的0.45到30 K下的0.65，这设定了比理论预测高十倍且符号相反的SHC下限。我们观察到各向异性应变（110）膜中SHC的显著降低，这表明存在于（001）膜中并有助于SHC的DNL由于（110）膜中的大的各向异性应变而被破坏和缺口化，这进而显著降低SHC。这种狄拉克半金属在室温下具有很大的自热膨胀系数，具有很好的应用前景。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall
Broadband ferromagnetic resonance characterization of GaMnAs thin films
利用宽带网络分析仪铁磁共振（FMR）研究了低温下GaMnAs薄膜的旋进磁化动力学。FMR频率的特征在于作为在面内场角和场振幅的函数。利用扩展的Kittel模型，导出了FMR色散的饱和磁化强度和各向异性等磁性薄膜参数。分析了退火对FMR行为和薄膜磁参数的影响。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall
A universal platform for magnetostriction measurements in thin films
我们提出了一个通用的纳米力学传感平台的研究磁致伸缩薄膜。它是基于一个双箝位氮化硅纳米梁谐振器覆盖一个薄的磁致伸缩膜。通过施加的磁场改变膜平面内的磁化方向产生磁致伸缩应力，从而改变纳米梁的谐振频率。例如通过光学干涉测量法对所产生的共振频率偏移的测量允许定量地确定薄膜的磁致伸缩常数。我们用这种方法测定了10nm厚的多晶钴薄膜的磁致伸缩常数，结果与文献值吻合得很好。所提出的技术可特别用于各种（导电和绝缘）薄膜中的磁致伸缩的精确测量，所述薄膜可通过例如电子束沉积、热蒸发或溅射来沉积。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Interaction of Gold Nanoparticles in Barium Titanate Thin Films
研究了一种控制氧化物薄膜材料晶粒尺寸的新方法。当沉积在预沉积金的（111）取向的硬晶SrTiO 3衬底上时，过氧化氢BaTiO 3显示出有趣的晶粒结构。固体氧化物薄膜外延生长图案化的种子层，并显示相对于直接沉积在SrTiO 3上的薄膜的晶粒尺寸的变化。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Josephson effect in thin films: the role of vortex excitations
该文件包含一个错误的Eqs。(14)（15）已被作者撤回。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the geometry of magnetic Skyrmions on thin films
我们研究了最近推出的“临界耦合”模型的磁性Skyrmions，推广到薄膜与弯曲的几何形状。该模型敏锐地感觉到在三维空间中的膜的外部几何形状。我们发现精确的球形，锥形和圆柱形薄膜的Skyrmion解决方案。圆柱形薄膜上的轴对称解用“真空”之间的扭结隧穿来描述。对于一般致密薄膜上的模型，证明了能量最小多Skyrmion解的存在性，并构造了这些解的（分解）模空间.
2020-07-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
