Charge transfer, band-like transport, and magnetic ions at F16CoPc/rubrene interfaces
有机半导体为控制界面电子系统的电子态提供了前所未有的灵活性。在这里，我们提出了实现有机电荷转移界面，结合了大的电导率和磁性离子的存在下的第一步。我们用变温电荷输运测量、霍尔效应、扫描开尔文探针显微镜和光电子能谱学等方法对F_（16）CoPc/红荧烯界面进行了详细的研究。我们的发现是，电荷转移导致显着增强的电导率和带状输运。我们测定了系统中载流子的密度、迁移率和性质（红荧烯中的空穴）。我们还发现，在F16 CoPc/红荧烯中的电荷转移量足够高，导致红荧烯晶体中的带状输运在界面处。最后，我们的XPS和UPS测量表明，在F16 CoPc/红荧烯的电荷转移涉及的酞菁分子的磁性Co离子的电子轨道为中心，导致其自旋的变化。因此，F16 CoPc/红荧烯是第一个有机界面，其中负责界面导电性的电荷转移完全涉及酞菁分子的金属Co核，提供了电荷传输和磁性之间的联系。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of material transfer at contacting surfaces: The effect of adsorbates on Al/TiN and Cu/diamond interfaces from first-principles calculations
在密度泛函理论（DFT）的框架下，研究了氧（O）和氢（H）单分子膜分别对铝/氮化钛（Al/TiN）和铜/金刚石（Cu/C $_{\text{dia}}$）界面材料转移可能性的影响.为此，模拟了由上述材料对组成的两个原子级平坦表面的接近、接触和随后的分离。这些计算分别针对清洁的以及氧化的和氢化的Al和C $_{\text{dia}}$表面进行。各种接触配置被认为是通过研究几个横向安排所涉及的表面在接口。材料转移通常是可能的，在所调查的清洁表面之间的接口，然而，添加O的Al和H的C $_{\text{dia}}$表面被发现阻碍材料转移。这种钝化的发生是因为在检查的接口，这可以解释由不同的键合情况的粘附能显着减少。
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Small gap semiconducting organic charge-transfer interfaces
研究了四甲基四硒富瓦烯（TMTSF）和7，7，8，8-四氰基醌二甲烷（TCNQ）两种有机给受体分子单晶形成的有机异质界面的输运性质。尽管单个晶体具有不可测量的高电阻，但界面表现出几十兆欧的电阻率，具有小间隙半导体的温度依赖性特性。我们分析的基础上一个简单的能带图，自然占我们的观察两个晶体之间的电荷转移的输运性质。再加上最近发现的四硫富瓦烯（TTF）-TCNQ接口，这些结果表明，单晶有机异质结创建新的电子系统与相关的基本和应用领域的属性。
2010-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast charge transfer and vibronic coupling in a laser-excited hybrid inorganic/organic interface
无机半导体与有机分子形成的杂化界面是一种非常有趣的光电子材料。界面电荷转移是其独特的电子结构和光学响应的主要原因。因此，至关重要的是要深入了解这一基本过程，也超越了静态的画面。基于实时依赖时间的密度泛函理论耦合到Escherfest分子动力学计划的从头算方法非常适合这个问题。研究了电子受体分子2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基醌二甲烷（F4 TCNQ）吸附在氢化硅团簇上形成的激光激发的无机/有机杂化界面，并讨论了脉冲激发后超短时间窗内电荷转移的基本机制.所考虑的接口是$p$掺杂，并表现出在基态的电荷转移。当它被激发的共振激光脉冲，跨界面的电荷转移额外增加，但与以前的观察在所有有机供体/受体复合物，它不是进一步促进电子振动耦合。在100~fs的时间窗口内，分子振动与电子动力学耦合，增强了分子内电荷转移。我们的研究结果突出了所涉及的物理学的复杂性，并证明了所采用的形式主义的能力，以实现对混合材料中的超快电荷转移的全面理解。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Knowledge-Transfer based Cost-effective Search for Interface Structures: A Case Study on fcc-Al [110] Tilt Grain Boundary
确定界面原子构型是材料科学研究的重要课题之一。虽然理论模拟是有效的工具，但由于界面结构的高自由度，穷举搜索在计算上是禁止的。在界面结构搜索中，需要探索由各种取向角度创建的多个能量表面，并且由于超晶胞尺寸的显著变化，不同角度的必要计算成本显著变化。在本文中，我们引入了两个机器学习的概念，称为迁移学习和成本敏感搜索，接口结构搜索。作为一个案例研究，我们证明了我们的方法的有效性，称为成本敏感的多任务贝叶斯优化（CMB），使用fcc-Al [110]倾斜晶界。四个微观参数，三维刚体平移，和原子柱的数量，通过转移不同的取向角之间的能量表面的知识进行优化。我们表明，转移知识的不同能量表面可以加速结构搜索，并考虑成本的变化，进一步提高了总效率。
2018-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Modal analysis of heat transfer across crystalline Si and amorphous SiO2 interface
利用最近提出的界面电导模态分析（ICMA）方法，研究了非谐模态对晶态Si和非晶态SiO2界面传热的贡献。我们的研究结果表明，约74%的热界面电导（TIC）来自扩展模式，占据超过58%的整个人口的振动模式在系统中。更有趣的是，虽然人口的纯本地化和界面模式的SiO2侧的人口是小于6倍的部分扩展模式，由这些本地化模式的TIC的贡献是从部分扩展模式的贡献的两倍以上。这样的观察，再一次证明了不可忽视的作用，局部模式，以促进热传递系统与打破对称性，并重申了这样一个事实，即忽略局部模式的贡献，在任何模态分析方法是一个过度简化的实际机制的热传递。正确地确定模态贡献是至关重要的，因为这些值直接用于确定温度相关的TIC，这对于具有无数应用（例如微电子学和光电子学）的绝缘体上硅（SOI）技术至关重要。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Solvent Induced Proton Hopping at a Water-Oxide Interface
尽管广泛的兴趣，在接口质子转移的动力学的详细了解是缺乏的。在这里，我们使用从头算分子动力学解开之间的连接界面水结构和质子转移的广泛研究和实验良好的特点是水-ZnO $(10\bar{1}0)$接口。我们发现，在从一个单一的吸附水层的液体多层结构的变化是伴随着在表面的质子转移速率的急剧增加。我们展示了如何氢键和相当具体的氢键波动在接口负责的结构和质子转移动力学的变化。这对化学反应性和复杂的湿氧化物界面的建模一般的影响也进行了讨论。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer at hybrid inorganic-organic interfaces
有机掺杂剂经常用于表面掺杂无机半导体。由此产生的杂化无机-有机材料在先进的功能材料和半导体器件中具有至关重要的作用。本文从理论上研究了杂化硅分子界面的电荷转移。这个想法是过滤出最好的分子受体掺杂硅与空穴密度高达1013 cm-2。在这里，我们使用的组合算法合并化学硬度方法和第一性原理DFT和GW计算。我们首先使用化学硬度法，这是简单和快速缩小我们的搜索分子掺杂剂。然后，对于最乐观的候选人，我们进行第一性原理DFT计算，并讨论GW校正的必要性。这种筛选方法是相当普遍的，适用于其他混合接口。
2016-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the charge transfer in Fx-TCNQ/rubrene single-crystal interfaces
由两种不同的有机半导体形成的界面通常表现出大的电导率，这源于组成材料之间的电荷转移。驱动电荷转移和确定其大小的精确机制仍然是巨大的未探索，并没有微观理解。为了开始解决这个问题，我们已经进行了系统的研究，高度可再现的单晶界面的基础上红荧烯和Fx-TCNQ，一个家庭的分子，其电子亲和力可以通过增加氟含量进行调整。传输和扫描开尔文探针测量的组合分析表明，界面的载流子密度，电阻率和活化能与Fx-TCNQ晶体的电子亲和势相关，具有较高的亲和力导致较大的电荷转移。虽然运输性能可以描述一致和定量使用迁移率边缘模型，我们发现，在单粒子能带图方面的电荷转移的定量分析揭示了一个差异~ 100毫电子伏的界面能级对齐。我们将这种差异归因于已知会影响有机半导体能量学的现象，这些现象被单粒子描述所忽略，例如分子弛豫和由于屏蔽引起的带隙重整化。的Fx-TCNQ/红荧烯接口的系统行为打开了可能性，在受控条件下，实验研究这些现象。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Operando characterization of interfacial charge transfer processes
界面科学已成为基础研究问题和理解，设计和优化急需的能源和信息技术的关键方面。由于界面性质在操作过程中发生变化，例如在施加的电化学刺激下，并且由于多个本体和界面过程共存和竞争，因此需要详细的操作表征。在这个角度来看，我提出了一个概述的国家的最先进的和挑战，在选定的X射线光谱技术，结论是，除其他外，界面灵敏度仍然是一个主要的问题，在现有的技术。我提出并讨论了一种新的方法来提取界面信息，从名义上的体积敏感技术，并严格评估最近开发的弯月面X射线光电子能谱学，一个有前途的操作工具来表征固液界面的X射线能量的选择。我希望这些进步以及时间和空间分辨率的进一步发展将扩大我们探测亚纳米深度界面电子和分子结构的能力，并完成我们对操作过程中电荷转移过程的理解。
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced charge transfer across the interface between organic molecular crystals and polymers
在场效应实验中观察到有序有机半导体与聚合物绝缘体界面上正、负电荷的光诱导电荷转移。在聚合物中的转移电荷的固定化导致沿半导体中的界面的极化电子传导的场效应阈值的偏移，这允许直接测量电荷转移速率。当光子能量超过半导体的吸收边时，发生转移。界面处的横向电场的方向决定了转移电荷的符号;转移速率由场的大小和光强度控制。
2004-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Energy of Ni/Ni$_{3}$Al Interface: a Temperature-Dependent Theoretical Study
用平面波{ \textit{ab-initio} }和Monte Carlo方法研究了Ni/Ni $_{3}$ Al界面能，并对不同方法的结果进行了比较。有两个问题值得特别注意：界面能与超晶胞尺寸的依赖关系，对于{ \textit{ab-initio} }计算，以及界面能的温度依赖关系。计算表明，从0 K到1000 K，能量减少1 mJ/m $^2$。
2014-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Interface heat transfer between crossing carbon nanotubes, and the thermal conductivity of nanotube pellets
我们从理论上计算交叉单壁碳纳米管的各种手性之间的界面热阻，使用原子格林函数方法与半经验势。然后将结果用于模拟三维纳米管颗粒在真空中的热导率。对于1 $μ$ m的平均纳米管长度，该模型产生了数W/m-K量级的致密颗粒的热导率的上限。这与单独悬浮的纳米管上报道的超高热导率形成鲜明对比。结果表明，纳米管颗粒可能具有作为热绝缘体的应用。
2008-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning assisted molecular dynamics of charge-transfer mechanisms at Li/Ga-doped Li$_7$La$_3$Zr$_2$O$_{12}$ (LLZO) interfaces
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）
通过训练矩张量势进行机器学习分子动力学模拟，结合停留时间窗口方法，研究LLZO与Li金属界面的电荷转移，发现Li/Ga-LLZO界面电荷转移活化能低，表明其不是速率限制步骤。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Strongly Temperature Dependent Sliding Friction for a Superconducting Interface
当铅通过超导转变温度时，吸附的氮单层和铅衬底之间的机械摩擦突然下降。我们将这种效应归因于衬底欧姆加热的超导转变温度突然下降。欧姆加热是由于滑动吸附膜产生的电子屏蔽电流。
1999-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of interface states on spin-dependent tunneling in Fe/MgO/Fe tunnel junctions
用第一性原理计算研究了外延Fe/MgO/Fe（001）隧道结的电子结构和自旋相关隧穿。对于小的MgO势垒厚度的少数自旋共振带在两个接口的反平行磁化的隧穿电导作出了显着的贡献，而这些频带，在实践中，不匹配的无序和/或小的施加偏压的平行磁化。这解释了实验观察到的减少隧穿磁电阻（TMR）薄MgO障碍。我们预测，单层的Ag外延沉积在Fe和MgO之间的界面抑制隧道通过界面带，因此可以用于提高薄的障碍的TMR。
2005-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Single-Crystal Organic Charge-Transfer Interfaces probed using Schottky-Gated Heterostructures
基于小共轭分子的有机半导体在未掺杂时通常表现为绝缘体，但是两种这样的材料的异质界面可以显示出与金属一样大的电导率。虽然电荷转移通常被用来解释这一现象，但该过程的细节和界面载流子的性质在很大程度上仍未被探索。在这里，我们使用肖特基门控异质结构探测红荧烯和PDIF-CN 2单晶之间的界面处的导电层。栅极调制电导率测量表明，界面传输是由于电子，其迁移率表现出带状行为从室温到150 K，并保持高达约1 cm 2 V-1 s-1在30 K的最佳设备。电子密度随温度的降低而线性降低，这一观察结果可以根据异质结构能带图进行定量解释。这些结果阐明了Rubrene-PDIF-CN 2界面的电子结构，并显示了肖特基门控有机异质结构在分子半导体输运研究中的潜力。
2013-02-08 cond-mat.mtrl-sci
On The Role Of The Interface Charge In Non-Ideal Metal-Semiconductor Contacts
偏置依赖的界面电荷被认为是所观察到的电流-电压和电容-电压特性的非理想性的起源。利用基于缺陷与连续界面态相互作用的界面电子结构简化模型，研究了偏压依赖界面电荷函数经验参数的微观来源.结果表明，在非理想金属-半导体接触中，界面电荷函数依赖于界面无序参数、缺陷密度、势垒钉扎参数和有效带隙中心。针对多组已发表的关于各种金属半导体系统中与偏置相关的理想因子和过量电容的实验数据对理论预测进行了测试。
2004-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Interface Magnetism in Fe/Alq3 Bilayer Structure; Thickness-Dependent Interface Resolved Studies Under X-Ray Standing Wave
本研究利用X射线驻波条件下的界面分辨核共振散射技术，揭示了Fe/Alq3双层结构中垂直磁各向异性随Fe厚度变化的演化规律，并证实了界面应变弛豫及Fe向有机层的深度扩散。
2024-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Charge Transfer at a Quantum Dot/2D Materials Interface Probed by Second Harmonic Generation
混合量子点/过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构是下一代光电子器件的重要组成部分，它利用了量子点的光谱可调谐性和TMD的电荷和激子输运特性。在这里，我们证明了可调的电子耦合之间的CdSe量子点和单层WS $_2$使用可变长度的烷乙氧基配体的量子点表面。利用飞秒时间分辨二次谐波发生（SHG）显微镜，我们表明，电子转移从光激发的CdSe量子点到单层WS $_2$发生在超快（50 fs - 1 ps）的时间尺度。此外，在表现出最快的电荷转移速率（$\leq$ 50 fs）的样品中，我们观察到对应于施主QD的声学声子模式的时域信号中的振荡，其相干地调制下面的WS $_2$层的SHG响应。这些结果揭示了令人惊讶的强电子耦合在QD/TMD界面，并证明了有用的时间分辨的SHG探索超快电子振动动力学TMD异质结构。
2018-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of interface spacing, stability, band offsets and electronic properties on (001) SrHfO3/GaAs interface : First principles calculations
SrHfO 3是一种很有潜力的金属氧化物半导体（MOS）器件的电介质材料。SrHfO_3/GaAs界面由于其独特的性质而引起人们的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了（001）SrHfO 3/GaAs的界面性质。首先，研究了Sr、Hf和O在GaAs表面的吸附行为。O在Ga表面上的吸附能比在As表面上的吸附能低。然后，考虑了几种可能的（0 0 1）SrHfO 3/GaAs结构，分析了界面间距、稳定性、能带偏移和电荷转移。HfO 2/Ga（2）和SrO/Ga（1）组态的结合能低于其它界面组态，表明它们更稳定。最后，我们研究了HfO_2/Ga（2）和SrO/Ga（1）结构的电子性质。电子态密度表明，该系统表现出金属行为。能带偏移和电荷转移与界面间距有关。随着界面间距的增大，价带偏移（VBO）和电荷转移减小.
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Fermi level density of states modulation without charge transfer in nickelate superlattices
利用第一性原理密度泛函理论计算了（LaNiO 3）m/（SrTiO 3）n超晶格的电子响应.据发现，费米能级态密度的金属镍酸盐层显着降低，而没有在界面附近的绝缘SrTiO 3的电荷转移。这种类型的电子状态的重新分布是明显不同于其他界面现象，如电荷和轨道重建。我们的结果为理解镍酸盐和其他过渡金属氧化物异质结构提供了新的思路。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the transfer of plasticity across Laves phase interfaces in a dual phase magnesium alloy
Mg-Al合金中Laves相骨架的形成可大大改善其力学性能，特别是蠕变性能。最近的纳米力学研究表明，塑性位错滑移（Mg，Al）$_2$钙Laves相，即使在室温下。作为强化骨架，该相在低温下仍然是脆性的。在这项工作中，我们提出的实验证据的滑移转移从Mg基体的（Mg，Al）$_2$钙骨架在室温下，并探索相关的机制，通过原子模拟。我们确定了两种可能的机制转移镁基滑移到Laves相取决于晶体取向：直接和间接滑移转移触发的全部和部分位错，分别。我们的实验和数值观察也突出了界面滑动的重要性，可以防止塑性从一个阶段转移到另一个。
2021-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer states at the interface of the pentacene monolayer on TiO$_2$ and their influence on the optical spectrum
吸附在金红石TiO $_2$（110）上的并五苯的完整单层提供了一个有趣的模型来研究电荷转移激发，其中光学激发的电子和空穴驻留在并五苯单层和TiO $_2$表面之间的内部界面的不同侧上。本文用密度泛函理论研究了该体系的电子性质，并利用\emph{ab initio}矩阵元计算了其激子性质和光学性质。并五苯分子被发现平放在表面上，头到尾，并稍微倾斜向表面的氧行的槽-与实验一致。分子态出现在干净的TiO $_2$表面的带隙中，这使得电荷转移激发直接从分子HOMO到TiO $_2$导带。计算的光谱显示出很强的偏振依赖性，并显示出对应于电荷转移态的激子共振。我们的特征计算激子的对称性和位置在k-空间，并使用此信息来解释偏振依赖的光谱。
2016-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Operando X-ray characterization of interfacial charge transfer and structural rearrangements
能量转换和储存、传感和化学合成的关键技术依赖于对带电固液界面电荷转移过程的详细了解。然而，这些界面作为施加的电势、离子浓度和时间的函数而不断地演变。因此，我们需要在操作条件下表征界面的液体和固体侧的化学组成、原子排列和电子结构。在这一章中，我们讨论了国家的最先进的X射线为基础的光谱和衍射方法，这样的“操作”表征。我们强调最近的例子，从文献和演示如何X射线吸收光谱，X射线光电子能谱学和表面X射线衍射可以揭示所需的界面敏感信息。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Damping of Confined Modes in a Ferromagnetic Thin Insulating Film: Angular Momentum Transfer Across a Nanoscale Field-defined Interface
我们观察到一个依赖的阻尼旋进铁磁磁化模式的大小上的限制模式。微米尺度的模式内创建一个扩展的，未图案化的YIG薄膜的装置的强烈的局部偶极场的微磁尖。我们发现，阻尼的限制模式的规模一样的模式的表面与体积比，表示界面阻尼效应（类似于自旋泵）由于角动量的转移从限制模式的铁磁材料在周围的膜的自旋阱。虽然出乎意料的绝缘系统，测得的层内自旋混合电导$g_{\uparrow \downarrow} = 5.3 \times 10^{19} {\rm m}^{-2}$证明有效的层内角动量转移。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Dynamics of Orbital Angular Momentum of Electrons Induced by Femtosecond Laser Pulses: Generation and Transfer Across Interfaces
本研究通过理论分析飞秒激光脉冲在金属及异质结构中诱导的电子轨道角动量动力学，发现圆偏振光可产生持久OAM，界面促进退磁，并提出了跨界面转移OAM的优选激光方案。
2023-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Band alignment and charge transfer in complex oxide interfaces
过渡金属异质结构的合成是目前新型功能材料设计中最活跃的领域之一。在本文中，我们提出了一个简单的计划来预测\emph{band alignment }和\emph{charge transfer}在复杂的氧化物界面。对于半导体异质结构，带对准规则（如众所周知的Anderson或Schottky-Mott规则）是基于体组分的功函数或电子亲合势的比较。由于最近显示的单一功函数近似的无效性，该方案对于氧化物失效（Phys. Rev. B 93，235116; Adv. Funct. Mater. 26，5471）。在这里，我们提出了一个新的计划，这是建立在一个连续性条件的价态起源于化合物的共享网络的氧。它允许的符号和相对幅度的固有电荷转移的预测，作为输入的唯一信息的组件的批量属性。我们支持我们的索赔的数值密度泛函理论模拟以及（在可用的）实验证据。具体应用包括i）使用4 $d$和5 $d$过渡金属氧化物对SrTiO $_3$层的受控掺杂和ii）通过调谐电荷转移控制锰氧化物中的磁有序。
2016-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Surface termination control of charge transfer and band alignment across a semiconductor-crystalline oxide heterojunction
异质结之间的电荷重新分布长期以来一直被用来诱导材料系统中的功能响应。在这里，我们研究如何终止表面的组合物影响电荷转移的异质结组成的Si和晶体复合氧化物SrTiO 3。由于表面耗尽，Si中的流动电子穿过界面向SrTiO 3的表面迁移。电子转移又产生了一个电场跨越界面，修改与SrTiO 3和Si之间的键合相关联的界面偶极子，导致从II型到III型的能带排列的变化。通过用BaO、SrO或TiO 2的超薄层覆盖SrTiO 3表面，可以减弱或抑制跨界面的电荷转移。从头算模型暗示的驱动表面耗尽SrTiO 3中的氧的吸附。表面和掩埋界面之间的电子耦合扩展了半导体-晶体氧化物异质结的功能。
2023-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Radius and chirality dependent conformation of polymer molecule at nanotube interface
通过分子动力学模拟研究了线性聚合物分子在碳纳米管（CNT）界面吸附时的温度依赖性构象。模型聚乙烯（PE）分子在碳纳米管表面具有选择性构象，这受碳纳米管晶格的原子结构和几何卷曲能的控制。PE分子形成熵驱动的组装域，并且它们围绕大半径CNT（40，40）的优选缠绕角反映了在石墨平面上具有能量最小值的分子构型。虽然PE分子主要在低温下更喜欢包裹在小半径扶手椅形CNT（5，5）上，但它们的构型在类似半径的锯齿形CNT（10，0）上转变为更大的包裹角。通过Landau-deGennes理论确定了在280 K附近发生的一个相变，分子在伸展构象中沿管轴排列
2006-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Atomically localized ingredient-dependent interface phonon in heterogeneous solids
声子是非金属固体中的主要热载体。在成分不均匀的材料中，热性质被认为主要是由质量无序和应变涨落引起的声子输运中断所决定的，而成分涨落引起的局域声子态的影响通常被忽略。在这里，通过扫描透射电子显微镜电子能量损失谱和复杂的计算，我们确定的成分依赖的界面声子模式在AlxGa 1-xN的振动特性和量化的各种贡献的本地界面热导。我们表明，原子尺度的组成波动有显着的影响，振动热力学性质，高度影响的模式比和振动振幅的界面声子模式，并随后重新分配其模式的ITC的贡献。我们的工作为理解纳米级不均匀性中的局部声子边界相互作用提供了基本见解，这揭示了通过工程成分分布优化热性能的新机会。
2022-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Self-interaction error induces spurious charge transfer artefacts in core-level simulations of x-ray photoemission and absorption spectroscopy of metal-organic interfaces
X射线光电子能谱（XPS）的第一性原理模拟是解释和归属金属-有机界面XPS数据的重要工具。本文对吸附在Ag（111）表面的甘菊环分子的XPS模拟结果与实验结果不一致的原因进行了探讨。我们系统地消除了这种差异的可能原因，包括结构模型中的错误和周期性边界条件中的有限尺寸效应。通过对基态和芯-空穴激发态的电子结构分析，我们可以将误差追溯到吸附分子与金属表面之间的人工电荷转移。这是由常见的交换相关泛函的自相互作用误差引起的。这个错误不能通过标准的混合或范围分离的混合泛函来弥补。我们采用了一个特设的自相互作用的分子轨道投影的基础上的误差校正，暴露了这个问题，并能够恢复正确的实验行为。电荷转移伪影也负面地影响该系统的X射线吸收光谱的预测。经过特别修正后，模拟的光发射谱和X射线吸收谱与实验数据吻合得更好。类似的芯-孔诱导的电荷伪影可能更一般地影响金属-有机界面处的芯级模拟。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Layer-dependent Quasiparticle Electronic Structure of the P3HT:PCBM Interface from A First-Principles Substrate Screening $GW$ Approach
典型的有机光伏材料是由区域规则的聚（3-己基噻吩）（P3 HT）和[6，6]-苯基-C $_{61}$ -丁酸甲酯（PCBM）的共混物组成的异质结。微观理解的能量转换机制，在这个系统中涉及的P3 HT：PCBM界面的电子结构和原子几何之间的关系。本文采用第一性原理$GW$方法研究了P3 HT层数对P3 HT：PCBM界面电子结构的影响。我们应用衬底屏蔽的方法来加速这样的计算，并更好地了解在界面处的多体介电屏蔽。整个界面的准粒子带隙随着P3 HT层数的增加而减小。的接口的各个组件的间隙被发现是小于其孤立的同行，与强烈的依赖于P3 HT层的数量。重要的是，当比较P3 HT：PCBM系统（其中存在单个界面）和P3 HT：PCBM：P3 HT系统（其中在PCBM的两侧形成界面）时，我们发现这两个系统表现出非常不同的准粒子能级排列。我们讨论了我们的研究结果在相关实验中可能产生的影响。观察到的P3 HT：PCBM界面的层相关准粒子电子结构趋势提供了对这些材料中能量转换途径的计算洞察。
2020-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Minimal model for charge transfer excitons at the dielectric interface
在不使用完全局域化的空穴（或电子）的情况下，跨越供体-受体界面的电荷转移（CT）激子的理论描述是有机太阳能电池领域中的挑战。通过求解非均匀介质界面的有效两粒子薛定谔方程，计算了CT激子的总波函数。我们用公式表示了CT的大小，并构造了CT激子在反转对称性破坏下的极小模型。我们表明，无论是轻孔质量和孔本地化沿正常的电介质界面是至关重要的CT激子产量。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ag-coverage-dependent symmetry of the electronic states of the Pt(111)-Ag-Bi interface: The ARPES view of a structural transition
用角分辨光电子能谱学研究了Pt（111）衬底上生长的Ag薄膜从赝晶单层到条纹状无公度相的应变相关结构转变。我们利用Bi的表面活性剂性质来生长0 < x < 5 ML的有序Pt（111）-xMLAg-Bi三层，并监测Bi衍生的界面态的分散以探测下面的Ag膜的结构。我们发现，它们的对称性的变化从三倍到六倍，并返回到三倍的Ag覆盖范围内研究。连同以前的扫描隧道显微镜和光电子衍射数据，这些结果提供了一个一致的微观描述的覆盖率依赖的结构转变。
2011-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Combined impact of entropy and carrier delocalization on charge transfer exciton dissociation at the donor-acceptor interface
已经提出了几种电荷转移激子（CTE）模型来解释其在施主-受主（DA）界面处的解离。然而，其背后的物理原理仍在争论之中。在这里，我们推导出温度（$T$）依赖的紧束缚模型的电子空穴对在DA界面。主要发现是在临界$T$处存在定域-离域转变，这可以解释CTE解离。本研究强调了熵（有限- $T$）和载流子离域在CTE解离中的组合效应。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface effects in spin-dependent tunneling
近年来，磁性隧道结中的自旋相关隧穿现象引起了人们极大的兴趣，并已发展成为一个充满活力的研究领域。MTJ中观察到的大隧穿磁电阻（TMR）由于在随机存取存储器和磁场传感器中的可能应用而引起了广泛的关注。这导致了一些关于特殊和差别待遇现象的基本问题。其中一个问题是MTJ中界面的作用及其对隧穿电流和TMR的自旋极化的影响。在本文中，我们考虑不同的模型表明，自旋极化主要是由铁磁体/绝缘体界面的电子和原子结构，而不是由它们的体属性。首先，我们考虑了一个简单的紧束缚模型，该模型表明，界面态的存在及其对隧穿电流的贡献取决于金属和绝缘体原子上的轨道之间的杂化程度。的界面的决定性作用进一步支持的自旋相关隧道内的现实的第一性原理模型的Co/真空/Al，Co/Al 2 O3/Co，Fe/MgO/Fe，和Co/SrTiO 3/Co MTJ的研究。我们发现，在界面附近的原子势和键强度的变化有一个深刻的影响，导致在界面共振态的形成，这显着地影响自旋极化和TMR。隧穿自旋极化和TMR对界面原子和电子结构的强烈敏感性极大地扩展了为器件应用设计最佳MTJ特性的可能性。
2005-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Polarization dependent interface properties of ferroelectric Schottky barriers studied by soft X-ray absorption spectroscopy
采用软X射线吸收谱研究了铁电电容器中Ti的L边。内光电流和X射线吸收光谱与偏振态有关。结果解释的光电效应和铁电电容器中的内部电位的基础上，作为一个结果的背靠背肖特基势垒叠加的电位由于退极化场。一般来说，所提出的方法提供了一个机会，以调查在薄膜器件中的掩埋金属-绝缘体和金属-半导体界面的电子结构。通讯作者：h.h. fz-juelich.de
2008-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Direct experimental evidence of tunable charge transfer at the $LaNiO_{3}/CaMnO_{3}$ ferromagnetic interface
本文利用深度分辨X射线谱学证明LaNiO₃/CaMnO₃界面电荷转移可通过LaNiO₃厚度调控，从而控制界面铁磁态，为自旋电子器件设计提供新思路。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Charge-transfer interfaces between metal and redox arylamine molecular films: As probed with anode interfacial engineering approach in single-layer organic diodes
本文采用阳极界面工程方法，通过研究单层有机二极管的电流-电压特性，研究了氧化还原芳胺分子膜与金属之间的电荷转移界面。二极管的导通电压被证明是高度敏感的芳胺/金属电荷转移接口，因此可以作为一个探针，在检测这样的有机/金属界面。研究表明，通过控制阳极功函数、芳胺取代基和活性层表面形貌等因素，设计芳胺/金属界面，可以调节二极管的电学性能。二极管的导电机制是注入限制的，可以用Richardson-Schottky热发射模型很好地描述。我们的工作为利用单层有机二极管和界面工程方法快速探测有机/金属甚至有机/有机电荷转移界面提供了一些思路。
2005-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Competition between covalent bonding and charge transfer at complex-oxide interfaces
在这里，我们研究了铜酸盐/锰氧化物界面的电子性质。利用原子分辨电子显微镜和能谱技术，我们制作了一幅亚纳米尺度的过渡金属氧化态分布图，它位于高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$和巨磁电阻化合物（La，Ca）MnO $_3$之间的界面上.电子从锰氧化物到铜氧化物的净转移具有特殊的非单调电荷分布。模型计算合理化的配置文件之间的竞争标准的电荷转移趋势（由于带失配），强化学键合效应的界面，和Cu取代到Mn晶格，具有不同的特征长度尺度。
2014-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness Dependent Parasitic Channel Formation at AlN/Si Interfaces
硅基GaN电子器件的性能由于氮化物-衬底界面处的寄生传导通路的存在而严重退化，该寄生传导通路导致开关损耗和较低的击穿电压。然而，这种寄生沟道的物理性质及其特性还没有很好地理解。我们报告了一个显着的厚度依赖性的寄生沟道形成在AlN/Si界面，由于在硅中的界面处的表面受主密度增加。这些表面受体的起源进行了分析，使用二次离子质谱测量和跟踪热受体的形成，由于Si-O-N复合物。低温（5 K）的磁阻（MR）的数据揭示了一个过渡，从积极到负的MR与AlN膜厚度的增加，表明存在的反型层的电子，也有助于寄生沟道的形成，但其贡献是次要的在室温下。
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the stability of Electrochemical Interfaces by Electron Transfer reactions
已知界面的形态对能量相关应用（例如光捕获或离子嵌入）的效率起基础作用。然而，根据需要改变形态是一项非常困难的任务。在这里，我们展示了界面的形态可以通过驱动电子转移反应来调节。通过使用非平衡热力学稳定性理论，我们揭示了操作条件，改变界面形态。我们将该理论应用于离子嵌入和表面生长，其中电化学反应使用Butler-Volmer或耦合的离子-电子转移动力学来描述。后者将微观/量子力学概念与电化学界面的形态学联系起来。最后，我们构建非平衡相图中所施加的驱动力（电流/电压），并讨论了工程的电子供体的状态密度在能量收集和存储，电催化和电催化的应用程序中的重要性。
2020-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Charge transfer in LaVO$_3$/LaTiO$_3$ multilayers: strain-controlled dimensionality of interface metallicity between two Mott insulators
我们用密度泛函理论和动力学平均场论证明了在两个莫特绝缘体LaTiO $_3$和LaVO $_3$之间的界面处出现金属层.金属层是由于电荷转移跨越界面，这改变了接近界面的过渡金属阳离子的价态。与直觉有些相反的是，电荷从具有形式$d^1$电子构型的Ti阳离子转移到具有形式$d^2$构型的V阳离子，从而增加了$t_{2g}$态的占据差异。这可以理解为电荷转移能量或电负性在界面上逐渐过渡的结果。金属层的空间延伸，特别是朝向LaTiO $_3$侧的空间延伸，可以通过外延应变来控制，其中拉伸应变导致仅两个晶胞的厚度内的局部化。我们的结果开辟了一条新的路线，创造一个可调的准二维电子气的材料与强电子关联。
2019-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fingerprint of fractional charge transfer at metal/organic interface
虽然物理吸附是一种广泛发生的有机/金属界面的结合机制，矛盾的解释，这种现象经常被报道。光电子能谱和X射线吸收光谱研究的取代并五苯，2，3，9，10-四氟并五苯，沉积在金单晶的纳米棒揭示是根本的，以确定键合机制。我们发现指纹的部分电荷转移从干净的金属基板的物理吸附的分子。这种现象是明确地识别的核心水平主线的非刚性移动，而在界面处的占用状态保持大部分未受干扰，和未占用的状态经历明显的变化。实验结果得到了第一性原理计算的证实。
2015-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hysteresis effects in the potential-dependent double layer capacitance of room temperature ionic liquids at a polycrystalline platinum interface
该论文已被作者撤回，因为它已提交给Journal of Physical Chemistry C。
2010-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Orientation-Dependent Transparency of Metallic Interfaces
随着器件尺寸的减小，界面开始主导电传输，这使得能够可靠地描述它们如何传输和反射电子变得至关重要。对于一些几乎完美的晶格匹配的材料，我们从第一性原理计算的晶体取向上的界面透明度的依赖。非常值得注意的是，最大的各向异性预测的原型自由电子材料银和铝之间的界面，（111）和（001）界面之间的差异，发现一个巨大的因素。
2006-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Processing-Dependent Near-Field Radiative Heat Transfer at Au/SiC Interfaces
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
本研究通过热退火调控Au/SiC界面近场辐射热传输，发现退火可增强数十纳米间距处的热传输，源于等离子体表面模式耦合的增强。
2026-01-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Universal scaling of electrochemical information transfer at solid-liquid interfaces
School of Engineering, Institute of Science Tokyo（东京科学大学工学院）；Department of Chemistry, Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University（冈山大学环境生命自然科学研究科化学系）
研究固液界面电化学信息传递，通过无量纲因子\(u\)得出通用平方反比标度，此标度与探针微观细节无关，将静电屏蔽作为信息传递基本约束，为地下电化学传感提供定量设计原则。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Environmental Effects on the Charge Transfer Properties of Graphene Quantum Dot Based Interfaces
石墨烯量子点（GQD）是一种有趣的材料，由于其有限的尺寸，允许利用其光电特性，特别是当它们通过物理吸附与有机分子界面时。特别地，当形成界面时，可以发生电荷转移（CT）过程，其中电子可以从GQD流向被吸收的分子，反之亦然。这些过程可以通过建模和计算分析来实现。然而，不同环境的存在可能会强烈影响这种模拟的结果，如果不考虑这些结果，可能会导致错误的结果。在目前的多尺度研究中，我们评估的敏感性的计算方法和计算CT，计算在接口组成的GQD和氨基并苯衍生物。空穴传输强烈地受到动态无序和环境性质的影响，并对建模系统进行严格的描述，以确保电荷传输的准确性。
2019-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Interface Modeling of Perovskite Polymer Heterostructures for Enhanced Charge Transfer Efficiency in Hybrid Photovoltaic Materials
Sabanci University（萨班哲大学）
本研究通过DFT分析揭示了钙钛矿聚合物异质界面中表面终止对电荷传输的影响，发现PbI终止界面具有更强的电子耦合和电荷传输效率。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Heat Transfer at Silica-Water Interfaces via Hydroxyl and Methyl Surface Groups
Université de Lorraine（洛林大学）；CNRS, LEMTA（法国国家科学研究中心，能源与材料转化实验室）；Univ. Lyon, INSA-Lyon, CETHIL UMR5008（里昂大学，里昂国立应用科学学院，CETHIL联合研究单位5008）
通过调控硅石表面羟基和甲基基团，研究发现可显著增强界面热传导并优化散热性能。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Size dependent electric voltage-controlled magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures: Interface-charge and strain co-mediated magnetoelectric coupling
提出了一种唯象方法来研究铁磁/铁电异质结构中电压控制的磁各向异性。FM层是金属Fe（001）、Ni（001）、Co（0001）或半金属（La，Sr）MnO 3膜。两种磁电机制，即，界面电荷和应变介导的耦合。我们表明，界面电荷介导的耦合是主要的机制时，FM膜厚度低于一定的过渡厚度dtr的磁电耦合，而应变介导的耦合占主导地位的dtr以上。
2010-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-dependent Transparency of Ferromagnet/Superconductor Interfaces
由于点接触Andreev反射（PCAR）决定的铁磁体的自旋极化的物理解释是不平凡的，我们已经进行了无参数计算的PCAR光谱的基础上的Andreev反射的散射理论公式推广到自旋极化系统和紧束缚线性松饼罐轨道方法计算相应的散射矩阵。PCAR被发现测量自旋相关的界面透明度，而不是体极化的铁磁体，这是强烈高估的自由电子模型拟合。
2002-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
