Effect of gamma radiation on electrical properties of diffusive memristor devices
扩散忆阻器由于其模拟生物神经元的能力而继续受到极大的关注，从而有助于生物启发计算技术的发展。扩散忆阻器的主要问题是不能可靠地控制传导细丝的形成，这影响了设备功能和每次施加电压之后的状态的再现性。在这里，我们研究了γ辐射对基于介电基质中的金属纳米颗粒的扩散忆阻器的电性能的影响。我们的实验表明，在暴露于辐射后，忆阻器在电流-电压特性中表现出更尖锐（且噪声更小）的滞后，同时保持与原始样品相同的低阻和高阻状态。另外，辐射降低了分别对应于低阻状态和高阻状态的开始的阈值电压和保持电压。所提出的机制涉及辐射诱导的二氧化硅基质中的缺陷，这有助于建立纳米颗粒形成导电细丝的主导途径。我们的研究结果提出了一种有效的方法来提高扩散忆阻器的工作特性，并提高其重现性。
2023-03-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Wide bandgap semiconductors for radiation detection: A review
本文综述了宽禁带半导体（4H-SiC、GaN、β-Ga2O3）在辐射检测中的应用，指出前两者在粒子检测中成果显著，后者在X射线检测中潜力巨大。
2024-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A cryogenic magneto-optical device for long wavelength radiation
我们在这里提出了一个小规模的液氦（LHe）浸没式低温恒温器与创新的光学设置，适合于在长波长辐射范围内工作，并在施加磁场。低温恒温器是一个多级装置，除了几个光学级外，还具有几个屏蔽。该系统设计了一个外部液氮锅炉，以减少液体起泡。对光学元件的光学和机械性能进行了计算和优化，同时根据器件的几何形状对不同配置的光学布局进行了模拟和优化。最后的设计已被优化的低噪声辐射测量的邻近结阵列下施加的磁场在波长范围$λ$ =250-2500 $μ$ m。
2020-04-27 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.ins-det
Radiation-induced secondary emissions in solid-state devices as a possible contribution to quasiparticle poisoning of superconducting circuits
这份报告估计了电离辐射引起的次级发射过程导致超导电路中准粒子产生的可能性。这些估计是基于对从小型超导探测器收集的数据的评估和对典型读出电路板材料的荧光测量。具体来说，我们研究宇宙射线μ子与超导电路附近的衬底或机械支撑材料的相互作用。我们评估了来自这些附近材料的二次发射（例如闪烁和/或荧光）以足够的能量（波长）和速率（光子通量）发生的可能性，以最终导致超导铜对的断裂（即，准粒子的产生）。这种评估导致的结论是，在超导电路附近的材料荧光是一个潜在的贡献者不可取的升高准粒子种群。评估超导电路设计和电路附近的材料环境的协同设计方法将证明有利于减轻对超导设备性能的不期望的环境诱导影响，例如在直接检测暗物质传感器或量子计算比特（qubit）中。
2023-01-19 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Radiation-hardened and Repairable MoS$_2$ Field Effect Devices with Polymer Solid Electrolyte Gates
随着人类活动扩展到自然或人为的易受辐射的环境中，对抗辐射（Rad-Hard）电子硬件的需求激增。最先进的基于硅和二维（2D）材料的抗辐射晶体管可以承受高达1 Mrad（Si）的总电离剂量（TID），而更高的TID耐受性正在被热烈追求。在这里，我们提出了少层的MoS $_2$ Rad-Hard场效应晶体管（FET）与聚合物固体电解质（PSE）栅压。MoS $_2$ PSE-FET在523 rad（Si）s $^{-1}$的剂量率下表现出高达3.75 Mrad（Si）的TID容限，并且可以通过在100 $^{\circ}$ C下进行5分钟的适度热退火来修复。MoS $_2$ PSE-FET结合了出色的固有耐辐射性和可修复性，TID耐受性高达10 Mrad（Si）。互补金属氧化物半导体（CMOS）类MoS $_2$ PSE反相器已经构建并且显示出类似的高辐射耐受性。此外，晶圆级抗辐射PSE逆变器阵列的可行性已被证明使用化学气相沉积（CVD）生长的单层MoS $_2$。我们的研究揭示了基于2D材料的PSE器件在未来抗辐射集成电路（IC）中的潜力。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Energy Irradiation Effects on Silicon Photonic Passive Devices
本文研究了基于绝缘体上硅（SOI）技术的硅光子无源器件在高能中子和60 Co γ射线辐照下的辐射响应。微环谐振器（MRR）和马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的波长在高能中子辐照到1*1012 n/cm 2后均表现出蓝移;由于波导宽度不同，MZI器件的蓝移小于MRR。具有SiO2上包覆层的器件显示出对辐照的强耐受性。中子辐照导致光学器件的Si芯中的晶体对称性发生轻微变化，并且加速了没有SiO2包层的器件的氧化。SiO2层的2 μ m顶部包层显著提高了这些无源光子器件的辐射耐受性。
2021-12-29 physics.app-ph physics.optics
Hybridization of Graphene-Gold Plasmons for Active Control of Mid-Infrared Radiation
本文提出石墨烯等离激元与金局域等离激元杂化增强耦合效率，实现中红外超表面17%调制率与16 kHz开关速度，并展望热辐射范围强耦合应用。
2023-05-10 physics.app-ph physics.optics
Monte Carlo Simulations Demonstrating Physics of Equivalency of Gamma, Electronbeam, and X-ray for Radiation Sterilization
本研究通过蒙特卡洛模拟比较伽马射线、电子束和X射线在低于500 keV时的电子能谱，证明三者在辐射灭菌中不存在能量相关差异。
2023-10-02 physics.app-ph physics.med-ph
Proton-Irradiation-Immune Electronics Implemented with Two-Dimensional Charge-Density-Wave Devices
质子辐射损伤是近地轨道、深空和高能物理设施中电子器件的重要失效机制。质子可引起电离损伤和原子位移，导致器件退化和故障。电子屏蔽增加了系统的重量和成本，但并不能消除高能质子产生的破坏性单粒子事件。基于半导体的现代电子产品--即使是那些专门设计用于抗辐射的半导体--仍然非常容易受到质子的破坏。在这里，我们证明了具有准二维（2D）1 T-TaS 2通道的室温（RT）电荷密度波（CDW）器件对1.8 MeV质子轰击（注量至少为10^14 H+ cm ^2）具有显著的免疫力。这些2D CDW器件的电流-电压I-V特性不会由于质子辐照而改变，与大多数常规半导体器件或其他2D器件形成鲜明对比。在低频噪声谱中仅发现可忽略不计的变化。这些“全金属”CDW器件的抗辐射性可归因于它们的双端子设计、有源沟道的准2D性质以及所利用的CDW相中的高浓度的载流子。这种设备能够在很宽的温度范围内工作，可以构成未来空间电子设备、粒子加速器和其他辐射环境的关键部分。
2019-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A Microwave Anapole Source Based on Electric Dipole Interactions Over a Low-Index Dielectric
本研究提出一种基于低折射率介电圆盘与分裂环谐振器相互作用的微波阿纳波尔源，通过电偶极相消干涉实现非辐射，并验证其紧凑性与多功能应用潜力。
2023-08-29 physics.app-ph physics.optics
Transforming heat transfer with thermal metamaterials and devices
热管理和控制中对复杂工具和方法的需求引发了新兴领域的快速发展，包括传导热超材料，纳米声学，远场和近场辐射热管理等。在此基础上，相关的研究可以被认为是对操纵物理参数和实现前所未有的传热现象的补充范例利用人造结构，如热传导中的导热率、辐射中的热发射率以及与多物理效应相关的性质。该综述分为三个部分，分别关注热流控制的三个主要类别。第一部分和第二部分分别从宏观和微观两个方面着重讨论了热传导和热辐射问题。第三部分讨论了主动引入热源或调整材料参数的多物理效应在传导和辐射，包括工作使用热对流。我们总结了在这个研究课题中的挑战和拓扑热效应，热波和量子热效应的新的可能性的审查。
2020-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Estimation of self-healing effects in halide perovskite based rectifying device structures via deep-level transient spectroscopy
该研究利用导纳谱与光学深能级瞬态谱，揭示5 MeV快电子辐照后CH3NH3PbBr3整流器件中PbBr反位深能级的产生、剂量依赖及热退火自修复机制。
2023-12-11 physics.app-ph physics.optics
Designing Strong and Broadband Nonreciprocal Thermal Radiation in Magnetic Topological Materials
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
通过第一性原理与麦克斯韦电动力学结合，预测了磁性Weyl半金属（如Co₃Sn₂S₂）在红外波段实现无磁场强宽带非互易热辐射，并提出了材料设计准则。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
