Low field magneto-transport in La_0.7Ca_0.3MnO_3-PMMA composites synthesized by polymeric precursor route
本文详细研究了PMMA对锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(LCMO)的结构、微结构和磁输运性质的影响。通过独特的聚合物溶胶-凝胶路线合成了LCMO-PMMA纳米结构复合材料,这导致了PMMA在LCMO基体中的溶解性的改善。LCMO相在不同浓度的PMMA存在下在~500 ^0 ℃下生长.该路线产生单相材料,并且观察到晶粒尺寸随着PMMA浓度的增加而略微减小。在增加PMMA浓度时,T_C经历小的降低,观察到电阻率增加两个数量级,伴随着T_IM的大的降低,例如,从原始LCMO的218 K到50重量% PMMA混合LCMO的108 K。在77-300 K的温度范围内测量的低场磁阻显示出相当大的增强作为PMMA浓度的函数。这些现象的解释,考虑到作为PMMA混合物的结果,增加晶粒间无序。
2005-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Anti-plane Shear Waves in Layered Composites: Band Structure and Anomalous Wave-refraction
对于周期层状弹性复合材料中的斜向反平面剪切波,研究表明,负能量折射伴随正相速度折射,正能量折射伴随负相速度折射,且这种现象在很宽的频率范围内发生。复合材料的晶胞可以由任何数量的层组成,这些层具有任何可变的质量密度和弹性剪切模量(具有大的不连续性)。给出了位移、速度、应变、应力分量和能流场的显式级数表达式,并计算了群速度矢量。该方法是基于混合变分原理的位移和应力分量被视为独立的领域进行任意变化。因此,这些场被独立地近似,从而确保必要的连续性条件。所得的计算方法产生的复合材料的频率能带结构和相关的模式形状,在波矢量分量的任何所需数量的频带。一般的结果说明使用一个两相和三相单位细胞与分段常数的属性。结果表明,在它们的第二频率通带上,只有垂直于各层的相速度和群速度分量是反平行的,而沿各层的分量是平行的。因此,两相和三相复合材料都显示负能量折射和正相速度折射以及正相速度折射和负能量折射,这取决于复合材料如何与均匀固体接合。所提出的方法是适用的和有效的,当一些或所有的层在一个单位单元具有空间变化的属性。
2014-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-Scale Mechanisms of Li-Ion Transport Mediated by Li10GeP2S12 in Composite Solid Polyethylene Oxide Electrolytes
University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院)
研究通过分子动力学模拟、实验电导率测量和密度泛函理论计算,揭示了LGPS负载对PEO结构及锂离子传输的影响,发现10%以下LGPS负载时电导率呈火山形趋势,超过10%后出现新的传输机制。
2026-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Composite excitonic states in doped semiconductors
提出了一个杂质半导体中复合激子态的理论模型。多体之间的相互作用的光激发的电子-空穴对和电子气被集成到一个计算易处理的少体问题,通过变分法求解。由于ML-MoSe $_2$和ML-WSe $_2$的导带性质不同,本文重点研究了它们的电子掺杂。在这两种情况下,复合材料的核心是一个紧密结合的三电子(两个电子和价带空穴),周围是一个耗尽电子的区域。ML-WSe $_2$中的复合物还包括具有不同量子数的卫星电子。该理论是通用的,可以应用于具有各种能带特性的半导体,允许计算它们的激子态并量化与费米海的相互作用。
2022-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Carrier Transport in PbS Nanocrystal Conducting Polymer Composites
在本文中,我们报告的第一次测量的载流子迁移率在无机纳米粒子:导电聚合物复合材料。所讨论的复合材料(导电聚合物MEH-PPV中的硫化铅纳米晶体)是使用新型单锅、无表面活性剂合成方法制成的。使用飞行时间(ToF)和稳态技术测量流动性。我们已经发现,在MEH-PPV中包含PbS纳米晶体平衡并显著增加空穴和电子迁移率-在5 kVcm-1的施加偏压下,空穴迁移率增加约105倍,电子迁移率增加约107倍。这些结果解释了为什么在由这些复合材料制造的器件中看到电导率和光伏性能的显著改善。
2004-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Defects Vibrations Engineering for Enhancing Interfacial Thermal Transport
本研究通过设计含完美与缺陷填料的聚合物复合材料并结合实验与量子力学模型,发现缺陷能级的振动状态能促进振动共振耦合,从而增强异质界面热输运并提高复合材料热导率。
2023-10-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic Bloch Skyrmion Transport by Electric Fields in a Composite Bilayer
研究了在手性磁性(CM)/铁电(FE)双层复合膜中施加电场来操纵磁性Bloch Skyrmions的力学方法。界面处的磁电耦合允许电场刺激磁有序。因此,它提供了生成Skyrmions的可能性[Phys. Rev. B 94,014311(2016)]。在这里,我们设计了一个可移动的和本地化的电场源,驱动skyrmion沿双层运输。必须仔细选择电场源的移动速度,以显示该过程的稳定性和效率。将讨论高速操作的影响。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中,运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法,证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低,有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明,复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Decoupled charge and heat transport for high-performance Fe$_2$VAl composite thermoelectrics
通过液相烧结将拓扑绝缘体 Bi$_{1-x}$Sb$_{x}$ 结合在 Fe$_2$V$_{0.95}$Ta$_{0.1}$Al$_{0.95}$ 晶粒之间,成功解耦电荷与热传输,显著降低晶格热导率并提高载流子迁移率,实现远超有效介质极限的极高品质因数。
2024-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electron transport mechanisms in polymer-carbon sphere composites
以蔗糖水溶液为原料,采用水热碳化法制备了一组粒径为$ 0.125 μm$ ~ $10 μm $的均匀碳微球。通过将CS与聚环氧乙烷(PEO)混合来构成压制粒料。在$ 80K < T < 300K.$范围内进行颗粒的电学表征,显示欧姆电流-电压特性和温度依赖性电导率。电导率在$ 258K. $达到$ 0.245 S/cm $的最大值。理论上分析电导率对温度的依赖性,以确定电子输运的主导机制。结果表明,在CS/PEO复合材料的电子输运过程中,相邻球之间的热致电子隧穿可能起着重要的作用。
2016-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of nonhomogeneous segregated composites
在导体-绝缘体复合材料中,导电粒子分散在绝缘连续基质中,通过粒子间量子隧穿建立电连接。最近在这种复合材料中的传输问题的公式将每个导电颗粒视为通过隧穿电导与所有其他导电颗粒电连接,以形成全局隧穿网络。在这里,我们将这种方法扩展到非均匀的复合材料与隔离分布的导电相。我们考虑一个模型的隔离,其中大的随机绝缘球形夹杂物禁止小的导电颗粒均匀地占据复合材料的体积,并允许所有对之间的隧穿的导电对象。通过数值求解相应的隧穿电阻网络,我们表明,复合导电性增强隔离,它可能仍然相对较大,也为非常小的值的导电填料浓度。我们解释这种行为的隔离引起的减少粒子间的距离,这是证实了应用到隔离网络的关键路径近似。此外,我们确定了一个近似的,但准确的比例关系,允许表达的电导率的隔离系统中的粒子间的距离的一个相应的均匀的系统,并提供了一个明确的公式,我们适用于隔离RuO 2-金属陶瓷复合材料的实验数据的电导率。
2010-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Inter comparison of the magneto transport of La2/3Ca1/3MnO3: Ag/In polycrystalline composites
本文报道了多晶La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3:Ag_x/In_x(x = 0,0.1,0.2,0.3和0.4)复合材料的合成、磁输运特性和磁化强度。在Ag的情况下,铁磁(FM)转变附近的电阻的电阻温度系数(TCR)随着Ag的添加而显著提高。FM转变温度(TFM)也略有增加与Ag掺杂。磁输运测量表明,磁阻(MR)被发现是最大的TFM附近。在TFM附近观察到非常尖锐的TCR,Ag(0.4)样品的最高值高达15%,这比原始样品高一个数量级,并且是任何多晶LCMO化合物报道的最佳值。La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3:Ag_x复合材料的TCR、TFM和室温以上MR的增加是由于晶粒尺寸的改善。有趣的是,与原始LCMO化合物相比,La 2/3Ca 1/3 MnO 3:Inx复合材料以完全相反的方式表现,导致TFM和TCR降低。事实上,可以看出LCMO:Inx复合材料的晶粒形态劣于原始LCMO,这与LCMO:Agx情况相反。
2007-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis, processing and transport properties of cubic and trigonal solid solutions in the Mg-Si-Sn system
Mg-Si-Sn固溶体具有有趣且有用的半导体性质,特别是对于热电应用。虽然已经通过各种方法制备了立方固溶体,但是还没有报道具有三方晶体结构的固溶体。我们采用高能球磨和电流活化压力辅助致密化(CAPAD)的组合,诱导和完成从立方相到三角相的相变,形成致密的三角复合材料。这是首次在Mg-Si-Sn合金中成功制备出三方相。此外,我们报告的立方和三角形复合材料的输运性质在160至400 K范围内测量。的三角形复合材料的导电性是几倍高相比,立方对应物,而热导率较低,但在以前报道的Mg-Si-Sn材料的范围内。三角形复合材料的塞贝克系数低于立方样品,导致低ZT值。然而,立方样品的ZT高于先前报道的未掺杂的Mg-Si-Sn固溶体,这对于热电应用是有希望的。
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Transport in polymer-gel composites: Response to a bulk concentration gradient
本文研究了电解质饱和的聚合物凝胶,嵌入带电的球形夹杂物,电解质浓度的弱梯度的响应。这些复合材料提出了一个模型系统,研究微尺度电动运输过程,和一个严格的理论预测的散装性能将有利于新的诊断应用。在早期的出版物中提出了电动模型,并计算了均匀复合材料对弱电场的响应。在这项工作中,夹杂物上的散装离子通量和强度的电场(或膜扩散电位)诱导的散装电解质浓度梯度的影响进行了计算。有效离子扩散系数被夹杂物显著改变,因此-取决于夹杂物表面电荷或$ζ$ -电势-不对称电解质可以表现为对称电解质,反之亦然。该理论还量化了浓度梯度引起的扰动对平衡扩散双层的流动强度。类似于扩散电泳,流动可以沿着所施加的浓度梯度向上或向下。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Atomic level understanding of site-specific interactions in Polyaniline/TiO2 composite
自旋极化的密度泛函理论计算结果表明,在聚苯胺和TiO 2纳米粒子组成的复合材料中,可以通过特定的相互作用实现带隙工程.在复合材料基体中的相互作用被认为是介导的Ti原子诱导依赖性的位置上的导带最小值的聚苯胺网站,这是由TiO 2探测。这种依赖性是由于在费米能级附近的价态或导电状态的性质的微妙变化所引入的相互作用矩阵网站。因此,结果表明,在原子水平上优化合成参数可以是一种有效的方法,以提高基于PAni-TiO 2复合材料的光伏器件的性能。
2015-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Maximally-localized generalized Wannier functions for composite energy bands
本文讨论了一种确定晶体中与一组布洛赫带有关的广义Wannier函数的最优局部化集的方法。所谓“广义Wannier函数”,我们指的是一组局域化的正交轨道,它们与特定的Bloch带集跨越相同的空间。虽然我们最小化了一个表示实空间中Wannier函数的总扩展和_n [ <r^2>_n -<r>_n^2 ]的泛函,但我们的方法直接从表示在k点网格上的Bloch函数出发,并在描述每个k点处Bloch带之间旋转的酉矩阵U_mn^k的空间中进行最小化。因此,该方法适合于与传统的电子结构代码结合使用。该过程还返回总电极化的强度以及每个Wannier中心的位置。样品结果硅,砷化镓,分子C2 H4,和氯化锂将提交。
1997-07-14 cond-mat.mtrl-sci
The electronic transport properties and microstructure of carbon nanofiber/epoxy composites
采用超声波和机械混合相结合的方法将碳纳米纤维(CNF)分散到环氧树脂中。通过阻抗谱研究了所得复合材料的电子输运性质。发现非常低的临界重量分数(pc = 0.064wt%),其可以被认为对应于在基质内形成隧穿导电网络。绝缘体到导体的过渡区域跨越约一个数量级,从0.1到1重量%。远离转变,电导率增加了两个数量级。这种增加和电导率的低值解释在CNF之间的接触处的环氧树脂膜的存在。提出了一个简单的模型的基础上的CNF-CNF接触网络内的矩阵,以评估该膜的厚度。
2008-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Microwave programmable response of Co-based microwire polymer composites through wire microstructure and arrangement optimization
传统的实现聚合物复合材料微波可调谐性的方法主要依赖于拓扑因子、磁场/应力激励和杂化,这些方法被证明是繁琐的,并且局限于相当窄的频带。这项工作提出了一种新颖而简便的策略的基础上,一个单一的组件可调介质的传输响应在宽频带的程序。为此,我们证明了一种类型的微丝通过适当的电流退火和退火的电线在多个组合中的安排的结构修改是足够的明显红移的复合材料的传输浸渍频率。这种单线控制策略支持可编程多变量系统,该系统基于由线布置确定的整体阵列电导率或“有效”面积以及由微线退火程度决定的弛豫时间两者的变化。这些结果可以用来规定传输频带所需的功能,通过不同的微丝阵列和微波性能从一个单一的组件到一个复合系统的设计。
2019-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Magneto Transport of high TCR (temperature coefficient of resistance) La2/3Ca1/3MnO3: Ag Polycrystalline Composites
本文报道了La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3:Ag_x多晶复合材料(x = 0.0,0.1,0.2,0.3和0.4)的合成、微观结构、磁输运和磁化强度。Ag的加入显著提高了铁磁转变附近的电阻温度系数。FM转变温度(TFM)也略有增加与Ag添加。磁输运测量显示,磁阻MR被发现是最大的TFM附近。此外,在7特斯拉的施加场中,对于较高银添加的样品,在300 K以上看到高达60%的增加的MR。在TFM附近观察到尖锐的TCR,其中Ag(0.4)样品的最高值高达15%,这比目前的原始样品高一个数量级,并且是任何多晶LCMO化合物报道的最佳值。增加TCR,TFM和显着高于室温MR的La 2/3Ca 1/3 MnO 3:Agx复合材料的基础上,解释了改善晶粒尺寸和连接性与基体中的银添加。更好的耦合FM域和近导电晶界引起的La 2/3Ca 1/3 MnO 3锰氧化物的物理性能的改善。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Comprehensible Review: Magnonic Magnetoelectric Coupling in Ferroelectric/ Ferromagnetic Composites
该短篇综述聚焦金属铁磁体-铁电绝缘体界面的磁子型磁电耦合,分析其物理机制,探讨对复合材料磁、输运、光学性质的影响,并结合隧道结、光调控、电磁子孤子等案例说明界面功能,为相关材料技术应用提供参考。
2020-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Highly Efficient Functionalization of hBN with Lithium Oxalate: A Multifunctional Platform for Composites, Ion Transport, and Spin Labeling
University of Notre Dame(圣母大学);HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院)
本研究通过无溶剂机械化学法高效(近100%)制备草酸锂功能化六方氮化硼层状复合材料,兼具锂离子传导、隔膜和自旋标记功能,热稳定至350°C,为固态电池提供多功能平台。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Novel dielectric resonance of composites containing randomly distributed ZrB2 particles with continuous dual-peak microwave absorption
本研究制备含随机分布ZrB₂颗粒的复合材料,发现其介观团簇激发的新型等离激元介电共振可产生连续双峰微波吸收,揭示了介观结构对电磁性能的调控作用,为微波吸收材料设计提供新思路。
2024-05-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric field control of magnetic properties and magneto-transport in composite multiferroics
研究了在铁电衬底上放置颗粒状铁磁薄膜的复合多铁性系统的磁态和电子输运性质。在这种情况下,铁电性和磁性通过长程库仑相互作用耦合。结果表明,磁态和磁输运强烈依赖于温度、外加电场和衬底的电极化的强度。铁磁有序存在于铁电居里点附近的有限温度范围内。在该区域之外,膜处于超顺磁性状态。我们证明了磁相变可以由一个电场驱动,磁阻效应有两个最大值与两个磁相变出现在铁电相变附近。我们发现,这些最大值的位置可以移动的外部电场和磁阻效应的大小取决于外部电场和衬底的极化的相互取向。
2015-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composite metamaterials with dual-band magnetic resonances in the terahertz frequency regime
利用金膜在硅片上制备了亚波长金属孔阵列(即单层渔网结构)和开口环谐振器阵列(SRR)的复合超材料(CMM)。在太赫兹范围内的坐标测量机的传输测量已经进行。当入射光的电场偏振方向平行于元件SRR的间隙时,观察到了双波段磁共振,即4.40 THz的LC共振和8.64 THz的附加磁共振,它们起源于CMM中导线对中的反平行电流。数值模拟结果与实验结果吻合较好,进一步阐明了双频磁共振的本质。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Composite 3D-printed meta-structures for low frequency and broadband vibration absorption
控制弹性波传播的建筑材料在振动缓解和声音衰减中是必不可少的。声子晶体和声学超材料使用带隙工程来禁止某些频率通过材料传播。然而,现有的解决方案在低频范围和它们的操作带宽方面受到限制,因为它们需要不切实际的尺寸和质量。在这里,我们提出了一类材料(标记为弹性元结构),支持宽和低频带隙的形成,同时减少其整体质量。为了实现这些特性,元结构将局部共振与周期性架构晶格的结构模式相结合。虽然这些超结构中的带隙是由布拉格散射机制引起的,但它们的关键特征是带隙大小和频率范围可以通过局部共振来控制和加宽,这与晶格几何形状的变化有关。我们通过实验证明了这些原理,使用新的增材制造方法,并使用有限元模拟告知我们的设计。这种设计策略具有广泛的应用范围,包括结构振动控制,噪音和冲击缓解。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced transverse electron transport via disordered composite formation
Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);University of Alberta(阿尔伯塔大学)
研究通过无序复合材料增强横向电子输运,揭示无序混合物中电子路径曲折效应,提供通用可调策略以实现结构坚固平台中的强横向响应。
2026-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic Conductivity in Metal-Graphene Composites: The Role of Disordered Carbon Structures, Defects, and Impurities
本文利用从头算方法研究铝-碳复合材料中非晶石墨烯界面的电子输运,发现氮杂质影响导电性,并通过空间投影揭示传导机制。
2023-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Generalized interface models for transport phenomena: unusual scale effects in composite nanomaterials
非均匀纳米材料和结构的有效输运性质受到多种几何和物理因素的影响。其中,不完美界面的存在起着核心作用,往往是尺度效应的起源。为了描述不同相之间的真实接触,文献中引入了一些经典的方案,即低导电界面模型和高导电界面模型。在这里,我们介绍了一个广义的形式主义,这是能够考虑到以前的计划的属性,并在同一时间,它实现了更复杂的行为,已经观察到在最近的调查。我们应用我们的模型来计算的有效电导率在一个范例结构组成的分散体的粒子。特别是,我们描述的电导率依赖于夹杂物的大小,发现一个不寻常的非单调尺度效应与一个明显的峰值在给定的颗粒尺寸。我们引入一些内在的长度尺度支配的普遍标度律。
2012-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Composites as Efficient Electromagnetic Absorbers in the Extremely High Frequency Band
我们报告的合成的环氧基复合材料与石墨烯填料和测试其电磁屏蔽效率的准光学自由空间法在极高频(EHF)频段(220 - 325 GHz)。固化粘合剂复合材料通过可扩展的技术生产,具有几微米横向尺寸的单层和几层石墨烯层的混合物。发现即使在石墨烯填料的低浓度下电磁透射率T也低:对于仅具有1重量%石墨烯的复合材料,在300 GHz的频率下T <1%。在具有低石墨烯负载的复合材料中的主要屏蔽机制是吸收。厚度为1 mm且石墨烯负载量为8 wt %的复合材料在亚太赫兹EHF频率下提供了70 dB的优异电磁屏蔽,对环境的能量反射可忽略不计。所开发的具有石墨烯填料的轻质粘合剂复合材料可用作高频微波无线电继电器、微波遥感器、毫米波扫描仪和无线局域网中的电磁吸收剂。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Extraordinary Disordered Hyperuniform Multifunctional Composites
对材料系统提出了各种性能要求,包括所需的机械、热、电、光、声和流动性能。本文的目的是回顾无序超均匀复合材料的新兴领域及其新颖的多功能特性。无序超均匀介质是一种奇异的无定形物质状态,其特征在于与“普通”无序材料相比,大规模体积分数波动受到异常抑制。这种不寻常的复合材料可以比它们的周期性对应物具有优势,例如独特的或接近最佳的,方向无关的物理特性和对缺陷的鲁棒性。无序超均匀复合材料和多孔介质可以被赋予广泛的特殊物理性质,包括光子学、声子学、输运、化学和力学特性,这些特性才刚刚开始被发现。
2022-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Harnessing Structural and Dynamic Heterogeneity to Direct Ion Transport in Plastic Crystal-Polymer Composite Solid-Ion Conductors
包含非离子塑料晶体和锂盐的固体离子导体(SIC)通常需要与聚合物复合以使它们可加工以用于固态锂金属电池。在这里,我们表明,聚合物掺杂的塑料晶体SICs形成一个以前未被识别的塑料晶体聚合物高熵界面,其中离子选择性分区,并表现出较高的分数矩阵分离的离子对比在散装。锂离子在这个界面的扩散率是一个数量级高于在其他微环境中,由于在聚合物附近的塑料晶体的摩尔体积的增加,这增加了离子传导所需的塑料晶体中的键旋转的频率。令人惊讶的是,聚合物不直接参与离子转运。这些见解使我们能够从特定的聚合物,塑料晶体和卤化锂盐中制备SICs,同时在环境温度和低于环境温度的温度下提供快速的离子传导和锂阳极的可持续钝化。
2020-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial Thermal Transport and Electrical Performance of Supercapacitors with Graphene/Carbon Nanotube Composite Electrodes
本研究采用恒电势和恒电荷分子动力学模拟,分析了石墨烯/碳纳米管复合电极的界面热传输与电学性能,发现水平堆叠的多层 CNT 排列为最优电极结构,为高效超级电容器设计提供了指导。
2023-11-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A Nuclear Magnetic Resonance Study on Rubrene-cobalt Nano-composites
我们实施了核磁共振(NMR)研究红荧烯(C42 H28)-Co纳米复合材料,表现出增强的磁电阻(MR)的比率为80%。59钴核磁共振自旋回波实验能够澄清超精细场的钴铁磁体和分子之间的界面,这还没有被调查的分子自旋电子学。在Rubrene-Co纳米复合物中观察到Co的增强的超精细场,这可能与MR比的增强有关。这项研究表明,在分子自旋器件中,分子和铁磁体之间的界面的微观调查的重要性,支配自旋相关的输运。
2008-02-26 cond-mat.mtrl-sci
A composite electrodynamic mechanism to reconcile spatiotemporally resolved exciton transport in quantum dot superlattices
本文利用TRUSTED显微技术结合动力学蒙特卡洛模拟,揭示了量子点超晶格中包含近场FRET和远场发射/重吸收的复合激子输运机制,为器件设计提供了统一框架。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Single-filament Composite MgB2/SUS Ribbons by Powder-In-Tube Process
我们报告的单丝复合材料MgB 2/SUS带,作为一个超强大的导体类型,采用粉末管(PIT)的过程中,通过旋锻和冷轧的成功制造。未烧结的MgB 2/SUS带的显著的输运临界电流(Ic)被观察到,作为意外的结果。对于未烧结的MgB 2/SUS复合薄带,在自场下观察到T = 4.2 K时的输运临界电流Ic ~ 316 A,T = 20 K时的Ic ~ 82 A。此外,采用Bean公式估算的MgB 2/SUS烧结复合带在H = 0 G时的持续电流密度Jp值在T = 5 K时大于7 105 A/cm 2,在T = 30 K时大于1.2 105 A/cm 2。
2001-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Composite Weyl nodes stabilized by screw symmetry with and without time reversal
我们将三维晶体中的能带简并分为螺旋对称性$n_m$和破缺对称性$\mathcal P*\mathcal T$,其中$\mathcal P$代表空间反演,$\mathcal T$代表时间反演。沿着对称线的一般简并是外尔节点:成对带之间的手征接触点。它们可以是手性电荷大小为$|χ|=1$的单个节点,或者是具有$|χ|=2$或$3$的复合节点,并且可能的$χ$值仅取决于轴的阶数$n$,而不取决于螺旋的螺距$m/n$。双Weyl节点需要$n=4$或6,三重节点需要$n=6$。在所有情况下,带状物沿着轴线性分裂,并且对于复合节点,分裂在正交平面上是二次的。这是真实的三重以及双节点,由于在有效的两带哈密顿的非手征二次项,掩盖了手征立方色散的存在。如果存在$\mathcal T$对称性,并且$\mathcal P$破缺,则在某些对称线上可能存在钉扎到$\mathcal T$不变动量上的外尔节点,这在某些情况下是不可避免的。在没有其他对称性的情况下,它们的分类取决于$n$、$m$和$\mathcal T$对称性的类型。对于无自旋的$\mathcal T$,这种$\mathcal T$不变的Weyl节点总是双节点,而对于有自旋的$\mathcal T$,它们可以是单节点或三节点。$\mathcal T$不变的三重节点不仅可以出现在6重轴上,也可以出现在3重轴上,并且它们的面内带分裂是三次的,而不是像…
2017-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Lithium Intercalation in Graphene/MoS2 Composites: First-Principles Insights
石墨烯/二硫化钼(Gr/MoS 2)复合材料作为锂离子电池的储能材料,在实验中得到了广泛的研究。但是,从第一性原理出发的相关理论著作却比较缺乏。本文采用vanderWaals修正的密度泛函理论研究了Gr/MoS 2复合材料中Li的相互作用。Gr/Li(n)/MoS_2复合材料(n = 1 ~ 9)具有三个有趣的特征。Gr/MoS_2的储锂容量大的原因之一是由于每个Li原子的结合能随着插入Li原子数目的增加而增加。其次,发现Gr的带隙开放,并且带隙随着插入的Li原子的数量的增加而增大,9个Li的带隙高达160 meV;因此这些结果表明了一种有效的方法来调节石墨烯的带隙。第三,Gr的Dirac锥对于不同数目的离子键Li原子始终保持不变。
2015-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Acoustic Filter Design Using Temperature Tuning
用于设计在一定频率范围内具有最佳性能的声学滤波器的材料特性选择需要相当大的努力来制造和测试实验室样品。为了简化该过程,可以在各种温度下测试单个样品以设计用于期望带宽的声学滤波器。其基本思想是制造一个单层的周期性弹性复合材料的组成材料,具有温度依赖性的属性。当温度变化时,这种复合物表现出随温度变化而变化的能带结构。一旦获得了所需的能带结构并确定了相应的组分性质,则可以选择在所需温度下具有这些性质的新组分并制造新样品。我们制作了一个2相复合材料与周期层的聚脲和钢。将温度从-20 ° C改变至60°C,并且在每个温度下在0.15至2.2MHz上对样品进行超声测量。前三个通带被实验捕获,并且在测试温度范围内观察到能带结构的显著变化。在每个温度下的实验透射光谱与理论能带结构进行了比较,它表明,很好的协议存在观测到的能带结构的变化。
2016-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Transport Properties of Fe-Ag granular multilayers
给出了连续蒸发Fe-Ag颗粒复合材料的磁化强度、磁输运和穆斯堡尔谱的测量结果。传导电子的强磁散射反映在电阻的次线性温度依赖性和大的负磁阻。磁性和输运行为的同时分析表明,双峰晶粒尺寸分布。给出了详细的定量描述的不寻常的功能中观察到的传输特性。
2005-06-13 cond-mat.mtrl-sci
The conductance filtration: sink-relative persistence and exact edge sensitivity for heat transport in particle-filled composites
U-MAP Co., Ltd.(U-MAP有限公司)
本文提出电导过滤方法,将粒子对热导分为接触、近接触和键合三类,以汇边界持久性分析耗散份额,实现单边变化的精确预测,为复合材料热传输提供诊断工具。
2026-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Critical behavior of the piezoresistive response in RuO2-glass composites
我们重新分析早期测量的电阻R和压阻K的RuO 2基厚膜电阻。在这些系统中,传输的非线性性质很好地解释了传输指数t大于其通用值t=2.0的值。此外,我们表明,RuO 2的压阻数据的体积分数的依赖性很好地拟合与一个grammically发散在逾渗阈值。我们认为,可以理解的普遍性击穿和发散的压阻响应的框架中提出的隧道化模型几年前,适用于炭黑-聚合物复合材料。我们提出了一个新的隧道效应理论的基础上常见的许多厚膜电阻器的偏析的微观结构,并表明,该模型可以在原则上描述所观察到的普遍性击穿和发散的压阻。
2002-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-enhanced transport in polyacrylamide hydrogel nano-composites
通过不带电荷的水凝胶的电渗透泵送可以通过用带电荷的胶体内含物嵌入聚合物网络来实现。Matos和同事(2006)最近使用该概念来增强不带电分子穿过聚丙烯酰胺水凝胶膜的扩散限制通量,以改善生物传感器的性能。本文试图将他们报道的宏观诊断与复合材料微观结构的物理化学特征联系起来。提出了一个数学模型的散装电增强示踪剂通量,这是结合电动力学模型,以确定电渗泵送速度从测量的通量增强。因为实验是在已知电流密度但未知体电导率和电场强度的情况下进行的,所以采用体电导率的理论估计。这些解释了纳米颗粒极化、添加的抗衡离子和非特异性吸附。理论预测的通量增强,实现没有任何拟合参数,是在两个实验的一个因素。或者,如果将聚合物骨架的Brinkman筛选长度视为拟合参数,则最佳拟合值由0.9-1.6 nm的范围限定,这取决于夹杂物尺寸和体积分数。独立的压力驱动的流动实验中报道的聚丙烯酰胺凝胶没有夹杂物的文献建议0.4或0.8 nm。比较可以通过允许受阻离子迁移,而关于夹杂物表面电荷的不确定性被证明对电渗流具有可以忽略的影响。
2007-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal Percolation Threshold and Thermal Properties of Composites with Graphene and Boron Nitride Fillers
我们研究了具有高负载分数的环氧基复合材料的热性能-高达f=45体积% - 随机取向的导电石墨烯填料和电绝缘氮化硼填料。结果发现,两种类型的复合材料显示出独特的热渗流阈值的负载分数f>20体积%。实现热渗透所需的石墨烯负载量显著高于电渗透的负载量。石墨烯填料在热导率增强方面优于氮化硼填料。它是建立在复合材料中的热传递与高填料负载,高于热渗流阈值,是由热传导通过网络的膨胀填料为主。出乎意料的是,我们确定的高负载复合材料的热传输性能的强烈影响的准二维填料的跨平面的热导率。所得结果揭示了热渗流机理的争议,并促进下一代高效热界面材料的电子应用的发展。
2018-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy gap tuning and gate-controlled topological phase transition in InAs/In$_{x}$Ga$_{1-x}$Sb composite quantum wells
我们报道了应变InAs/In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ Sb复合量子阱(CQWs)在量子自旋霍尔相的输运测量结果,着重于通过结构参数和外加电场对能隙的控制.对于高应变CQWs与$x = 0.4$,我们得到的间隙为35毫电子伏,一个数量级大于报告的二元InAs/GaSb CQWs。使用双栅极配置,我们证明了电场驱动的拓扑相变,这表现为一个重入行为的能隙本身。在单个器件的拓扑相和正常相中获得的相当大的能隙和高体电阻率开启了边缘传输的电切换的可能性。
2020-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of epitaxial strain on the topological-nontopological phase diagram and semimetallic behavior of InAs/GaSb composite quantum wells
通过输运测量和八带$\mathbf{k\cdot p}$计算,研究了外延应变对量子自旋霍尔绝缘体的主体结构InAs/GaSb复合量子阱(CQW)电子性质的影响.使用不同的衬底和缓冲层结构的晶体生长,我们准备了两种类型的样品有很大不同的应变条件。具有几乎无应变的GaSb层的CQWs在电荷中性点处表现出电阻峰值,其反映了带反转制度中的拓扑间隙的开口。相反,对于在GaSb层中具有0.50\%双轴拉伸应变的CQW,对于相同程度的带反转,发现表明能隙闭合的半金属行为。此外,与拉伸应变,拓扑和非拓扑制度之间的边界位于一个较大的InAs厚度。八带$\mathbf{k\cdot p}$计算表明,GaSb中的拉伸应变不仅改变了相界,而且显著地改变了能带结构,这可能导致间接能隙的闭合,使系统在拓扑状态下也是半金属的.因此,我们的研究结果提供了一个全球性的拓扑-非拓扑相图的层厚度和应变的函数。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magneto-transport properties of bilayer phosphorene
采用广义紧束缚模型计算了磷烯的能带,研究了磷烯的磁输运性质。对于双层磷烯,一个复合磁场和电场示出诱导一个功能丰富的朗道能级(LL)的光谱,其中包括两个小组的低洼LL。这两个子群在能级间距、量子数以及场依赖性方面具有不同的特征。这些共同导致异常量子霍尔(QH)电导率,其包括井形、阶梯和具有不同高度和宽度的台阶的复合量子结构。费米能量-磁场-霍尔电导率($E_{F}-B_{z}-σ_{xy}$)和费米能量-电场-霍尔电导率($E_{F}-E_{z}-σ_{xy}$)相图明显表现出振荡行为和从整数到半整数QH效应的交叉。预测的结果应该是可验证的双栅系统中的磁输运测量。
2019-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synergistic Photon Management and Strain-Induced Band Gap Engineering of Two-Dimensional MoS2 Using Semimetal Composite Nanostructures
二维MoS 2在柔性电子和光子器件中的应用越来越受到人们的关注。对于2D材料光电子器件,分子薄的2D吸收体的光吸收将是器件效率的关键限制因素之一,并且常规光子管理技术不一定与它们兼容。在本文中,我们展示了两种半金属复合纳米结构,用于二维MoS 2的协同光子管理和应变诱导带隙工程:(1)伪周期Sn纳米点,(2)导电SnOx(x<1)核壳纳米针结构。没有复杂的纳米光刻,这两种纳米结构都是通过物理气相沉积自组装的。2D MoS 2在Sn纳米点下在λ=650-950 nm处实现高达> 15倍的吸收增强,并且在SnOx(x<1)纳米针下在λ=700-900 nm处实现20- 30倍的吸收增强,两者都跨越可见光到近红外范围。通过拉曼和光致发光光谱证实,由于Sn纳米结构引起的拉伸应变,MoS 2中的吸收增强是由于强的近场增强和MoS 2带隙减小。特别地,我们证明了使用导电纳米针结构的SnOx(x<1)将高达3.5%的双轴拉伸应变引入到2D MoS 2中,这将带隙减小约0.35 eV,以进一步增强在更长波长处的光吸收。据我们所知,这是第一次在2D MoS 2上展示协同的三重功能光子管理,应激源和导电电极层。这种用于扩展光谱响应的协同光子管理和带隙工程方法可以进一步应用于未来2D光子器件的其他2D材料。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Thermal Transport in 3D Nanostructures
本文综述了近年来三维纳米结构热输运性质的研究进展,重点介绍了实验结果。根据应用,可以制备或设计不同的3D纳米结构,以实现用于隔热或热电器件的低热导率,或者用于电子器件持续小型化中使用的热界面材料的高热导率。已经讨论了广泛的3D纳米结构,范围从胶体晶体/组装体、阵列结构、多孔结构、分级结构、用于金属基复合材料和聚合物复合材料的3D纳米结构填料。对影响这些三维结构导热性能的各种因素进行了比较和分析。这项工作提供了各种三维纳米结构的热输运性质的整体理解,这将有助于在纳米级的热管理。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Towards Optimized Charge Transport in Multilayer Reduced Graphene Oxides
在石墨烯基复合材料应用的背景下,非常需要对多层还原氧化石墨烯(rGO)中的电荷传导的完整理解。然而,这些rGO化合物的特征在于取决于用于其合成的化学方法的多种和不同的无序来源。最重要的是,层间相互作用在促进或破坏电子流中的确切作用仍然不清楚。在这里,由于一个多尺度的计算方法相结合的第一性原理计算与大规模的传输模拟的发展,在多层rGO的传输标度律被解开,解释为什么随着膜厚的增加扩散的。相比之下,接触膜被发现表现出相反的趋势时,平均自由程变得短于沟道长度,因为导电变得主要由层间跳跃驱动。这些预测与实验数据相比是有利的,并开辟了一条道路,优化石墨烯基复合材料与改善的导电性。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synergistic Interface Effects in Composite Dielectrics: Insights into Charge Trapping Regulation through Multiscale Modeling
针对储能电介质界面电荷输运机制不明的问题,本研究采用多尺度建模方法,揭示纤维素-油复合材料中电荷俘获是能量与电子耦合两种界面机制的协同效应,为先进能源材料研发提供新思路。
2024-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hyperdeterminants and Composite fermion States in Fractional Chern Insulators
本文提出陈数 $C=\pm1$ 的部分填充陈能带中复合费米子态的投影构造,用张量组合超行列式得到电子波函数,并用于扭转双层 MoTe$_2$。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal transport properties of the nanocomposite system "porous silicon/ionic liquid"
本文通过光声法和差示扫描量热法研究多孔硅/离子液体纳米复合材料的热输运,发现其热导率相比原始多孔硅和离子液体分别提升两倍以上和八倍以上,为高效储能设备热管理提供新思路。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Polymer-based composites for engineering organic memristive devices
忆阻材料与神经形态应用有关,因为它们可以将信息处理与记忆存储结合在单个计算元件中,就像生物神经元一样。这些生物启发材料中的许多都模仿了大脑中发生的记忆和学习过程的特征。在这项工作中,我们报告了一个双端(2-T)的有机器件的忆阻性能的离子迁移介导的离子传输聚合物的基础上。该材料具有独特的忆阻特性:它是可逆切换的,显示数十种导电状态,通过尖峰时间依赖可塑性(STDP)展示了赫布学习,并在单个设备中表现出短期(STM)和长期记忆(LTM)。这两种学习现象的起源和协同作用,从理论上解释了离子电解质和离子导电介质之间的化学相互作用。进一步讨论了传输机制,解释了这些离子器件在可变电场下的动态行为。我们提出这种基于聚合物的复合材料作为一种杰出的神经形态材料,其可调,廉价,灵活,易于加工,可重复,并且比其无机类似物更具生物相容性。
2021-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cs.ET