Order-disorder phase change in embedded Si nano-particles
我们研究了尺寸在0.8和1.8 nm之间的非晶与结晶纳米颗粒的相对稳定性。我们发现，与体相系统不同，在低温下，小纳米颗粒是无定形的，在高温下，它们经历无定形到结晶的相变。相反，大的纳米颗粒恢复块体状行为：在低T下结晶，在高T下无定形。我们还研究了晶体纳米颗粒的结构，提供了证据表明它们是由无序外围包围的有序核心形成的。此外，我们还提供了证据表明，晶体核心的结构的细节取决于纳米颗粒的大小
2011-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coherent Magneto-Conductance Oscillations in Amorphous Topological Insulator Nanowires
本文通过量子输运计算研究非晶拓扑绝缘体纳米线，发现其磁导振荡周期与晶体情形相似但振幅随非晶化程度增加而降低，为表征非晶TIs提供了度量标准。
2024-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Crystalline Polymers with Exceptionally Low Thermal Conductivity Studied using Molecular Dynamics
由于沿着主链的共价键的有效热传导，半结晶聚合物已经显示出与无定形本体聚合物相比具有大大增加的热导率。然而，聚合物的固有热导率的机制仍然在很大程度上未被探索的热传输已在相对较少的聚合物进行了研究。在这里，我们使用分子动力学模拟来研究热传递在聚苯乙烯，一种聚合物，可以合成的半结晶形式，使用溶液加工。我们发现，即使是完美的结晶聚苯乙烯具有非常低的热导率附近的非晶极限，由于非常强的非谐散射。我们的计算表明，这种散射足够强，以防止传播声子的形成，而热量则由非传播的，离域的振动模式（称为扩散子）携带。我们的研究结果表明，即使在结晶聚合物，可能是有用的有机热电实现固有的低热导率的机制。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Average Symmetry Protected Higher-order Topological Amorphous Insulators
该研究理论证明二维非晶系统可存在平均晶体对称保护的高阶拓扑绝缘体，能容纳超过六个角模式，并构建拓扑不变量加以表征，开辟了无晶体对应物的非晶拓扑相研究新途径。
2023-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Sharp and Bright Photoluminescence Emission of Single Crystalline Diacetylene Nanoparticles
采用再沉淀法制备了丁二炔（DA）分子的无定形纳米粒子。通过溶剂-蒸气退火工艺结晶后，高度结晶的DA NPs显示出与非晶DA NPs不同的结构和光学特性。通过高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）和广角X射线散射（WAXS）证实DA NPs的单晶结构。使用彩色电荷耦合器件（CCD）图像和高分辨率激光共聚焦显微镜（LCM）测量DA NPs的发光颜色和光致发光（PL）特性。与无定形DA NPs相比，结晶DA NPs发射明亮的绿光，并且结晶DA NPs的PL主峰由于纳米尺寸晶体结构中DA分子之间增强的相互作用而表现出相对窄和蓝移现象。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Plasma-enhanced chemical vapor deposition of amorphous Si on graphene
研究了等离子体增强化学气相沉积法在转移的大面积石墨烯上制备a-Si：H薄膜。比较了射频（RF，13.56 MHz）和甚高频（VHF，140 MHz）等离子体工艺。这两种方法都提供了具有薄至20 nm的Si层的石墨烯的保形涂层，而没有任何额外的晶种层。RF等离子体工艺导致石墨烯层的非晶化。相比之下，VHF工艺保持石墨烯层的高结晶质量几乎完好无损。拉曼2D和G带位置的相关性分析表明，Si沉积诱导石墨烯中的初始掺杂的减少和压缩应变的增加。在快速热退火时，非晶Si层经历脱氢并转变成多晶膜，由此保持石墨烯的高结晶质量。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetism of sputtered Fe3GeTe2 ultrathin films in the absence of two-dimensional crystalline order
二维单分子膜中铁磁性的发现激发了自旋电子学和材料科学的研究兴趣。然而，这些2D铁磁层主要是通过大规模制造和集成的不兼容方法制备的，此外，所观察到的铁磁性是否与2D晶体有序实际相关的基本问题还没有被探索。在这里，我们选择了一个典型的二维铁磁材料，Fe3GeTe2，以解决这两个问题，通过研究其铁磁性在非晶态。我们已经制备了纳米厚的非晶Fe_3GeTe_2薄膜接近单层厚度限制的结晶Fe_3GeTe_2（0.8 nm），通过磁控溅射。与结晶的Fe3GeTe2相比，我们发现基本的铁磁属性，如直接反映磁交换相互作用和局部各向异性能的居里温度，在非晶态中没有显著变化。这是由于短程原子有序，如由价态分析证实的，对于两相几乎是相同的。铁磁性的持久性，在无定形对应物也已被证实，通过磁阻测量，其中两个非常规的开关下降所产生的畴壁内的电输运清楚地观察到在非晶Fe3GeTe2单层。这些结果表明，结晶的Fe3GeTe2的长程铁磁顺序可能不相关的2D结晶顺序和相应的铁磁属性可以利用在一个非晶态，适合大规模制造的半导体技术兼容的方式自旋电子学应用。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structural Disorder Induced Second-order Topological Insulators in Three Dimensions
高阶拓扑绝缘体被建立为由晶体对称性保护的拓扑晶体绝缘体。一个著名的例子是三维空间中的二阶拓扑绝缘体，它拥有由晶体对称性保护的手征铰链模式。由于非晶态固体是普遍存在的，因此重要的是要问这样的二阶拓扑绝缘体是否可以存在于没有任何空间秩序的无定形系统中。在这里，我们预测的存在下，一个二级拓扑绝缘相的非晶系统没有任何晶体对称性。这种拓扑相位表现在四极矩的缠绕数、量子化的纵向电导和铰链态上。此外，与结构无序对高阶拓扑相有害的观点形成鲜明对比的是，我们发现结构无序可以从规则几何中的拓扑平凡相诱导出二阶拓扑绝缘体。最后，我们证明了在具有时间反演对称性的非晶系统中存在二阶拓扑相。
2021-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Structural spillage: an efficient method to identify non-crystalline topological materials
本文提出结构溢出指标，结合第一性原理计算预测非晶固体的拓扑相，并预测非晶铋双层为拓扑非平凡材料，实现高效预测。
2023-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-controlled crystalline--amorphous transition and flat-band tuning in buckled silicon kagome
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究弯曲硅卡戈梅晶格，通过双轴张力控制晶格动力学与电子色散，利用应变耦合热亚稳性等，实现应变控制晶体 - 非晶转变和平带调谐，是应变控制平带和电子关联物理的候选平台。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterization of amorphous and crystalline silicon nanoclusters in ultra thin silica layers
利用透射电子显微镜（TEM）、能量过滤透射电子显微镜（EFTEM）和二次离子质谱（SIMS）研究了不同制备条件和硅浓度（28 - 70面积%）下硅纳米晶的成核和结构。在通过硅的快速热氧化（RTO）制备的3 nm SiO $_2$层上溅射10 nm厚的富硅氧化物的高温热处理之后形成纳米晶体。当过量硅浓度超过50面积%时，纳米晶体沉淀。在TEM中对样品进行的原位热处理表明，结晶需要高于800 $^o$ C的温度。纳米晶体在4 nm波段沉淀，距离Si衬底5 nm，距离SiO $_2$样品表面4 nm。硅在过量Si浓度最高的地方成核。由于在退火期间与来自环境的氧反应，顶表面具有较少的过量Si。由于Si从SiO $_2$ -Si层扩散到RTO中，SiO $_2$ -RTO层更富含Si。在直径为4-10 nm的纳米晶体中发现了孪晶和层错。这些类型的缺陷可能对材料在电子器件中的可用性具有很大的影响。通过高分辨透射电子显微镜（HRTEM）观察发现，纳米晶中存在单孪晶和双孪晶晶界。为了获得更多关于缺陷和纳米晶体的信息，进行了图像模拟。层错是外在的，位于孪晶界。
2012-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing ultrafast carrier dynamics and nonlinear absorption and refraction in core-shell silicon nanowires
我们研究的弛豫动力学的光生载流子在硅纳米线组成的结晶芯和周围的非晶壳，使用飞秒时间分辨差分反射率和透射光谱在光子能量为3.15 eV和1.57 eV。差分透射率和反射率瞬变的复杂行为是来自纳米线表面和衬底上的晶体芯和非晶硅的混合贡献，其中状态填充和光致吸收的竞争效应支配载流子动力学。在增加光生载流子密度时观察到更快的弛豫速率。独立的实验结果上的结晶蓝宝石上的硅帮助我们在分离的贡献，在纳米线样品中的结晶芯和非晶区域的载流子动力学。此外，在1.57 eV的单束z扫描非线性传输实验中，在开放和封闭的孔径配置产生双光子吸收系数β $ (~3 cm/GW) and nonlinear refraction coefficient \$gamma$（-2.5 × 10 ^-4 cm 2/GW）。
2012-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Morphology of Critically-Sized Crystalline Nuclei at Shear-Induced Crystal Nucleation in Amorphous Solid
在这项工作中，我们研究了模型单组分非晶（玻璃态）体系在剪切诱导结晶的初始阶段的临界尺寸晶核的形态特征。这些特性的定量估计，通过统计处理的非平衡分子动力学模拟结果的系统在稳态剪切下，在各种（固定）值的剪切速率$\dotγ$和在不同的温度。结果表明，剪切玻璃体系是通过形核机制结晶的。通过对最大晶核随时间变化的轨迹分析，定义了临界尺寸$n_{c}$和成核时间$τ_{c}$。结果表明，在中等和高剪切速率下，系统中的临界尺寸核在剪切梯度$xy$平面内取向;取向核的倾斜角取决于剪切速率。在极高的剪切速率和系统的剪切变形大于$60$时，核的倾斜角倾向于取相应于剪切方向的值$\simeq45^\circ$。我们发现，这一功能依赖于弱的温度。核形状的非球性随着剪切速率的增加而增加，这是通过增加非球性参数的值和通过临界尺寸的核的颗粒计算的对分布函数的轮廓来验证的。临界尺寸随着剪切速率的增加而增加，符合幂律$n_{c}\propto(\dotγτ_{c})^{1/3}$，而临界尺寸核的形状从球形变为细长椭球形。我们发现，在不同温度和剪切速率下的核变形参数的$n_{c}$依赖性被折叠成统一的主曲线。
2017-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
