The interaction of Fe thin layers between MgO(100)-MgO and MgO(100)-Ag surfaces
用转换电子穆斯堡尔谱（CEMS）研究了在MgO（100）解理和抛光表面上生长的Fe 3 O 4薄膜的原子间相互作用和磁性质。在MgO衬底上沉积了不同厚度的Fe层。在室温下，在抛光和解理的衬底表面上形成层。光谱分析表明，MgO/Fe界面中没有Fe-O $^{2-}$相互作用。铁层表现出不同的磁各向异性，这取决于它们的厚度。
2011-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for Two-Dimensional Spin-Glass Ordering in Submonolayer Fe Films on Cleaved InAs Surfaces
磁输运测量已经进行了二维电子气形成的InAs（110）表面覆盖的Fe亚单层。在磁阻的滞后，零场冷却程序和场冷却程序之间的reflux磁阻的差异，以及磁场扫描后的对数依赖于时间的弛豫清楚地观察到在1.7 K的覆盖率为0.42单层。这些特征与Fe膜中的自旋玻璃有序化有关。
2009-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topographic and electronic structure of cleaved SrTiO3(001) surfaces
解理SrTiO 3（001）表面的形貌和电子结构进行了研究，采用样品，无论是有或没有被涂覆在其外表面上的Ti断裂前。在这两种情况下，SrO-和TiO 2-终止的梯田存在于解理表面上，使原位研究的任何终止。然而，发现在断裂之前涂覆有Ti的样品在涂覆之后的退火（除气）步骤期间在TiO 2终止的平台上产生更粗糙的形态以及更高密度的氧空位。在Ti涂覆的样品的本体中的较高密度的氧空位也提供了较高的电导率，这又提高了光谱的灵敏度，并降低了尖端诱导的能带弯曲的影响。尽管如此，在有和没有钛涂层的样品中观察到了相似的光谱特征，每个终端都是独一无二的。值得注意的是，与中温退火断裂后，一个强大的离散峰的电导谱，所产生的氧空位，观察到的SrO终止的梯田。对于涂层和未涂层样品，该峰出现在略微不同的电压下，表明可能存在尖端诱导带弯曲的影响。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of resonant tunneling on the imaging of atomic defects on InAs(110) surfaces by low-temperature scanning tunneling microscopy
我们用低温扫描隧道显微镜（STM）研究了重掺杂半导体杂质半导体InAs晶体的表面。晶体沿（110）面原位裂开。除了原子级平坦的区域，我们还观察到两种主要类型的原子级缺陷，可以确定为S掺杂剂原子和作为空位，分别。的STM图像的杂质的强偏压依赖性可以解释在共振隧穿通过本地化的状态是存在于附近的杂质。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Ti-rich and Cu-poor grain-boundary layers of CaCu$_3$Ti$_4$O$_{12}$ detected by x-ray photoelectron spectroscopy
用X射线光电子能谱学（XPS）和能量色散X射线谱（EDX）研究了CaCu $_3$ Ti $_4$ O $_{12}$陶瓷的切割和抛光表面。虽然EDX技术显示两个表面的相同的CaCu $_3$ Ti $_4$ O $_{12}$化学计量比，但XPS表明具有晶粒-边界层的解理表面是显著富Ti和贫Cu的。Cu 2 $p$的芯能级光谱明确地表明，一价铜只存在于解理表面。可能的晶界结构和它的形成进行了讨论。
2007-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Large-scale electronic-structure theory and nanoscale defects formed in cleavage process of silicon
几种方法被构造用于大规模电子结构计算。测试计算是用多达10^7个原子进行的。作为应用，本文采用分子动力学模拟研究了硅的解理过程。除了（111）-（2x 1）表面的基本形成过程外，我们还得到了纳米级缺陷，即台阶的形成和解理路径向最喜欢的（实验观察到的）平面的弯曲。这些结果与实验相一致。此外，模拟结果预测了一个明确的台阶结构的解理表面上，这显示了一个偏置依赖的STM图像。
2005-08-11 cond-mat.mtrl-sci
How to cleave cubic perovskite oxides
针对立方钙钛矿氧化物缺乏制备明确体相终止表面方法的问题，提出一种应变辅助解理方法，经SrTiO₃优化并验证可用于多种该类材料，为获取其高质量表面提供了途径。
2024-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magneto-transport properties of tellurium under extreme conditions
本文研究了手征元素半导体碲在磁场和压力下的输运性质。流体静压的应用降低了碲的电阻率，而其温度依赖性保持半导体高达4 GPa，最近的理论和实验研究相反。施加更高的压力会导致结构以及半导体-金属转变。所得到的金属相在4GPa以上表现出在2K的超导性以及显著的线性磁阻效应。另一方面，在环境压力下，我们确定了金属表面状态的解理（10 $\bar{1}$ 0）表面的Te。通过分析在强磁场中观察到的量子振荡，系统地研究了这些金属表面态的性质。我们澄清，一个定义良好的金属表面状态不仅存在于化学蚀刻的样品，以前报道，但也对解理的。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Etching of Cr tips for scanning tunneling microscopy of cleavable oxides
我们报告了一个详细的三步路线图的自旋极化扫描隧道显微镜的散装铬提示的制造和表征。我们的策略独特地避免了清洁表面或薄膜的超高真空制备需求。首先，我们证明了$ex$ - $situ$电化学蚀刻参数对Cr尖端顶点几何形状的作用，使用超过70个蚀刻尖端的扫描电子显微镜照片。第二，我们描述了层状反铁磁体La $_{1.4}$ Sr $_{1.6}$ Mn $_2$ O $_7$的$in$ - $situ$解理表面的适用性，以评估Cr尖端的自旋特性，代替在先前的研究中使用的UHV制备的测试样品。第三，我们概述了一个统计算法，可以有效地描绘紧密间隔或不规则的解理台阶边缘，以最大限度地提高台阶高度和自旋极化测量的准确性。
2017-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface buckling of phosphorene materials: determination, origin and influence on electronic structure
利用高空间分辨低能电子显微镜（LEEM）系统，利用表面灵敏动态微斑低能电子衍射（μLEED）分析技术，对磷烯晶体材料的表面结构进行了研究。研究了300 K下（\textit{i}）晶体解理的黑磷（BP）样品和573 K真空退火的（\textit{ii}）剥离的约10 nm厚的少层磷烯（FLP）样品。在这两个样品中，分别测量到0.22 μ m和0.30 μ m的显著表面屈曲，这比先前报道的大一个数量级。使用第一性原理计算，表面空位的存在不仅归因于BP和FLP中的表面屈曲，而且还归因于先前报道的磷烯材料的本征空穴掺杂。
2017-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Optimum surface-passivation schemes for near-surface spin defects in silicon carbide
Howard University（霍华德大学）
本研究通过密度泛函理论计算，探索了碳化硅近表面自旋缺陷的钝化方案，发现氢或混合氢/羟基钝化可去除表面态并恢复缺陷光学性质。
2024-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Point defects on III-V semiconductor surfaces
用密度泛函理论计算了GaAs、GaP和InP（110）面上点缺陷的基本性质（原子几何形状、电荷转移能级位置和形成能）。基于这些结果，我们讨论了表面缺陷的电子特性，缺陷偏析，和补偿。
2000-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Atomic defects of the hydrogen-terminated Silicon(100)-2x1 surface imaged with STM and nc-AFM
氢封端的硅（100）-2x1表面（H-Si（100）-2x1）为原子级器件的开发提供了一个有前途的平台，最近的工作表明它们是通过表面氢原子的精确解吸而产生的。虽然使用原位方法常规地产生具有相对大面积的氢封端的2x 1表面的样品，但是也不可避免地形成表面缺陷，从而减少了可用于图案化的面积。在这里，我们提出了一个目录的几个常见的缺陷的H-Si（100）-2x1表面。通过使用扫描隧道显微镜（STM）和非接触式原子力显微镜（nc-AFM）的组合，我们能够提取有用的信息，这些缺陷的原子和电子结构。这允许确认几种常见缺陷的文献分配，以及先前未报告和未分配缺陷的拟议分类。通过更好地了解这些缺陷的结构和起源，我们迈出了第一步，最终实现更一致和可靠的原子级器件制造。
2020-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Computational Design Of Surfaces, Nanostructures and Optoelectronic Materials
工程材料的性质通常受到缺陷的影响，所述缺陷例如点缺陷（空位、位错、替代缺陷）、线缺陷（位错）、平面缺陷（晶界、自由表面/纳米结构、界面、堆垛层错）和体积缺陷（空隙）。基于经典物理的分子动力学和基于量子物理的密度泛函理论可以用于设计具有受控缺陷性质的材料。本论文采用基于经验势的分子动力学方法研究了含能多原子离子对聚合物的表面改性、金属-陶瓷界面和纳米结构的热力学和力学，并采用密度泛函理论对光电材料中的取代基进行了筛选。
2016-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Large Bandgap Observed on the Surfaces of EuZn2As2 Single Crystals
本研究通过STM/S结合DFT计算，在77K解理的EuZn₂As₂单晶两种原始表面观测到约1.5eV的大带隙，发现带隙对局域不均一性敏感且易减小，揭示其源于Zn空位或As取代，为该家族电子拓扑重评估提供依据。
2024-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Quantum Clusters in Kagome Weyl Semimetal Co3Sn2S2
本研究利用多种显微与能谱技术，揭示了磁性Weyl半金属Co3Sn2S2表面内禀氧缺陷形成的量子团簇，阐明了其在不同表面端接下对电子态、对称性及磁响应的差异化调控机制，为关联与拓扑系统中的杂质驱动现象提供了可调谐研究平台。
2025-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of dislocation nucleation from simple surface defects in semiconductors
大规模的原子计算，使用模拟半导体的经验势，已被执行的应力系统与线性表面缺陷，如步骤。虽然具有表面缺陷的系统的弹性限度仍然接近理论强度，但结果表明，这些缺陷削弱了原子结构，初始化了塑性形变，特别是位错。位错形核的性质可以通过考虑与外加应力方向相关的切应力和Peierls应力来预测。在低温下，只观察到滑移集平面内的滑移事件。然后，它们逐渐消失，并在高于900 K的温度下被非晶化/熔化区所取代。
2007-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Topologically trivial semiconducting behavior and polaronic effects in antiferromagnetic EuZn$_2$As$_2$ and EuCd$_2$Sb$_2$
Binghamton University（宾厄姆顿大学）；Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温与结构研究所）
研究发现反铁磁性EuZn₂As₂和EuCd₂Sb₂表现出平凡半导体行为，无拓扑态，但存在缺陷促进磁极子形成，解释了巨量负磁电阻现象。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface Modification and Subsequent Fermi Density Enhancement of Bi(111)
结合实验与DFT计算，研究了Bi(111)表面二维缺陷及其诱导态，发现离子轰击产生的单层和双层台阶边缘显著增加了表面费米密度，且该状态在UHV下热力学稳定。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bulk and Surface Tunneling Hydrogen Defects in Alumina
我们对氧化铝中的氢基隧穿缺陷进行了从头计算，以确定超导量子比特中有害的二能级系统（TLS）。分析的缺陷包括体氢化铝空位，体氢间隙缺陷，和表面OH转子。首先计算的缺陷的形成能为Al和O-丰富的环境，以给出在生长过程中的缺陷发生的可能性。然后计算势能面并评估相应的偶极矩以确定缺陷与电场的耦合。最后，计算氢缺陷和类似的氘缺陷的隧穿能量，提供TLS能量和相应的光子吸收频率的估计。我们预测，氢化的阳离子空位缺陷将形成一个显着的GHz频率的TLS氧化铝密度。
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Modulation of Point Defect Properties Near Surfaces in Metal Halide Perovskites
本研究通过第一性原理计算揭示了金属卤化物钙钛矿中缺陷形成能随表面深度的饱和指数变化规律，发现表面与体相缺陷性质差异显著，为系统处理钙钛矿太阳能电池的非辐射损耗提供了理论依据。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Defects of Ge quantum dot arrays on the Si(001) surface
Ge量子点阵列的缺陷会影响Ge/Si异质结构的电物理、光电或光学性质以及在其基础上制备的器件的功能。用超高真空扫描隧道显微镜和分子束外延室研究了Si（001）表面中温生长Ge量子点阵列的缺陷。对缺陷进行了初步分类。对缺陷的形态特征进行了研究。测定了不同类型缺陷的表面密度。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear hybrid surface-defect states in defective Bi$_2$Se$_3$
假设拓扑绝缘体的表面态对晶体中的非磁性缺陷具有鲁棒性。然而，最近的理论模型和实验表明，即使是非磁性的缺陷也可以扰动这些状态。我们的第一性原理计算表明，在Bi $_2$ Se $_3$中存在Se空位比仅仅n掺杂的结构具有更大的影响，这将使费米能级相对于狄拉克点移动。我们观察到一个非线性带钉扎附近的费米能级的出现，而狄拉克锥移动到更深的价带。我们属性这些功能在能带结构的表面和缺陷状态之间的相互作用，与这些状态之间的杂交本身取决于相对于表面的Se空位的位置和对称性。我们的研究结果使我们更接近于理解出现在Bi $_2$ Se $_3$中的缺陷的奇异物理，这些缺陷在先前的研究中仍然未被探索。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DFT calculations of point defects on UN(001) surface
用密度泛函理论研究了UN（001）表面和亚表面层上的点缺陷。我们比较了不同厚度的板坯（完美的和含有氮或铀空位）的结果与完整的几何形状，电子和自旋密度优化。详细分析了缺陷周围的电荷密度重分布、态密度、原子的磁矩以及原子的局域位移。据预测，空位更容易形成在表面上，而次表面层没有显着区别，在板坯的中心之一。
2012-11-24 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Energy density in density functional theory: Application to crystalline defects and surfaces
利用密度泛函理论中的能量密度形式，提出了一种将含缺陷超原胞的总能量分解为单个原子贡献的方法。的空间能量密度是唯一的规范变换，我们表明，独特的原子能量可以通过集成超过贝德和电荷中性体积为每个原子计算。数值上，我们实现了能量密度方法的框架内的维也纳从头算模拟包（VASP）的范数守恒和超软赝势和投影增广波方法，并使用加权积分算法来整合的卷。表面能和点缺陷能可以通过分别在表面区域和缺陷区域上积分能量密度来计算。计算了GaAs的（110）表面能、Si的单空位形成能、Au的（100）表面能和六方密排Ti晶体中O的间隙形成能。使用我们的方法计算的表面和缺陷的能量同意与大小收敛的计算系统的总能量之间的差异，没有缺陷。此外，可以从一个单一的计算中发现的缺陷能量与尺寸的收敛。
2010-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Insights into $CO_{2}$ activation on defective ZnS surfaces
Center for Functional Nanomaterials, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心）
本研究通过NAP-XPS和DFT揭示了CO₂在缺陷ZnS表面的吸附机制，发现锌空位是关键吸附位点，且氧吸附为放热过程，为CO₂催化转化提供新见解。
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strain-induced Defect Superstructure on the SrTiO3(110) Surface
我们报告了一个结合扫描隧道显微镜和密度泛函理论计算研究的SrTiO 3（110）-（4 × 1）表面。研究发现，在薄膜表面沿[1-10]取向的条纹形成反相畴。畴界被由Ti 2 O3空位和Sr吸附原子组成的缺陷对所装饰，这减轻了残余应力。空位的形成能和空位之间的相互作用导致缺陷超结构。研究表明，通过应变工程可以调控缺陷的密度和分布，为复杂氧化物材料的设计生长提供了一个灵活的平台。
2018-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust multi-scale multi-feature deep learning for atomic and defect identification in Scanning Tunneling Microscopy on H-Si(100) 2x1 surface
使用深度学习和扫描隧道显微镜（STM）分析氢钝化Si（100）表面上的原子缺陷的性质。开发了一个强大的深度学习框架，能够在存在未解决的污染物、阶跃边缘和噪声的情况下识别原子种类、缺陷。自动化的工作流程，结合几个网络的图像评估，原子发现和缺陷发现的基础上，开发执行分析在不同层次的描述，并部署在一个可操作的STM平台。这进一步扩展到使用均值漂移聚类算法对提取的缺陷进行无监督分类，该算法利用从神经网络的组合输出自动设计的特征。这种组合的方法允许识别局部和扩展的缺陷上的形貌不均匀的表面或真实的材料。我们的方法在本质上是通用的，并且可以应用于其他表面，用于构建量子材料中原子缺陷的综合库。
2020-02-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Producing Virtually Defect Free Nanoscale Ripples by Ion Bombardment of Rocked Solid Surfaces
用宽入射离子束轰击固体表面经常会产生纳米尺度的表面波纹。阻止采用离子轰击作为纳米制造工具的主要障碍是通常形成的图案中的高密度缺陷。我们的模拟结果表明，离子轰击可以产生几乎无缺陷的涟漪的表面上的元素固体，如果样品是同时和周期性地摇摆轴正交的表面法线和入射光束的方向。我们还研究了摇摆产生高度有序的波纹所需的条件，并讨论了我们的模拟结果可以通过实验重现。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative Monte Carlo Study of a Monolayer Growth in a Heteroepitaxial System in the Presence of Surface Defects
用晶格蒙特卡罗模拟研究了表面缺陷存在时，Ag/Au（100），Au/Ag（100），Ag/Pt（100），Pt/Ag（100），Au/Pt（100），Pt/Au（100），Au/Pd（100）和Pd/Au（100）体系金属单分子层或亚单分子层的吸附.
2008-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spontaneous ferromagnetism and finite surface energy gap in the topological insulator Bi$_2$Se$_3$ from surface Bi$_\rm{Se}$ antisite defects
我们进行从头计算的Bi $_\mathrm{Se}$反位缺陷的表面的Bi $_2$硒$_3$，发现强的低能缺陷共振的自发铁磁性，固定到一个面外的取向，由于一个异常大的磁各向异性能量。对于反位缺陷的表面层，我们发现半巡回铁磁性和强杂化的狄拉克表面状态，产生一个有限的能隙。对于较深的缺陷，这种杂化基本上不存在，磁矩变得更加局部化，并且不存在能隙。
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Defect Motifs for Constant Mean Curvature Surfaces
嵌入在恒定平均曲率表面上的静电带电粒子的能量景观进行了分析，系统的大小，曲率和相互作用的潜力范围很广。表面被认为是刚性的，盆跳跃方法被用来定位假定的全球最小结构。有利于势能的缺陷图案同意胶体系统的实验观察：扩展缺陷（疤痕和褶皱）弱正和负高斯曲率，和孤立的缺陷强负高斯曲率。在这些制度之间的相边界附近的两个图案是在激烈的竞争，证明了在势能景观的外观不同的漏斗。我们还报告了一个新的缺陷图案组成的五边形对。
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
The common attribute shared by defects, surfaces, and nanostructures: the BOLS-NEP notion
原子欠配位使缺陷、表面和纳米结构在电子结合能、晶格振荡频率、弹性和塑性（IHPR）、热稳定性、光子发射性、反应性、超疏水性、自旋分辨拓扑边缘和单层高TC超导性等方面具有吸引力，通过局部键收缩、量子俘获和极化。
2019-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
On structured surfaces with defects: geometry, strain incompatibility, internal stress, and natural shapes
给定结构化表面上的缺陷分布，例如由二维晶体材料、液晶表面和薄夹层壳表示的那些缺陷，产生的应力场和变形形状是什么？出于这种考虑，我们首先分类，并量化，平移，旋转和测量缺陷允许在一个广泛的结构化表面类。与应变的适当的概念，缺陷密度，然后示出的应变不相容性的来源出现。应变不协调关系，以及应变分解为弹性和塑性部分的适当运动学假设，以及应力平衡关系，以及材料响应的适当选择，为确定内部应力场和变形形状提供了必要的方程。我们证明了这一点，通过应用我们的理论Kirchhoff-Love壳的运动学，允许小的表面应变，但适度大的旋转。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
