Unveiling the Semimetallic Nature of 1$T$-TiSe$_2$ by Doping its Charge Density Wave
过渡金属二硫属化物1 $T$的半金属或半导体性质在几十年后仍然存在争议，主要是由于其2 $\times$ 2 $\times$ 2电荷密度波（CDW）相在室温下的波动性质。在这封信中，使用角分辨光电子能谱，我们明确地表明，1 $T$ -TiSe $_2$正常状态是半金属的电子-空穴带重叠的$\sim$ 110 meV的探测低能量电子态的扰动CDW相强掺杂的碱金属原子。我们的研究不仅结束了一个长期的争论，但也支持的核心作用的费米面驱动的CDW和超导不稳定性1 $T$ -TiSe $_2$。
2019-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intercalation induced quasi-freestanding layer in TiSe$_2$
本研究利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论发现，钾插层可使TiSe2形成准独立层并完全抑制表面周期性晶格畸变，从而实现对其维度和电子性质的控制。
2025-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Electron correlations rule the phonon-driven instability in single layer TiSe$_2$
采用密度泛函微扰理论和Hubbard相互作用研究了单层1 T-TiSe $_2$中电荷密度波（CDW）有序的问题.结果强调了通过哈伯德修正的电子相关性的关键作用，以捕捉准确的电子结构，低温和高温极限的CDW声子模式，和温度-电荷相图。我们表明，在密切的协议与实验，总相图包括公度和不公度CDW区域，后者与CDW相吻合，并可能有助于其形成。除了量子晶格涨落和激子相互作用的既定作用，我们的分析强调了被忽视的关键作用的动量依赖的电子-声子耦合和电子相关的CDW相变在单层TiSe $_2$。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Light-induced dimension crossover in 1T-TiSe$_2$ dictated by excitonic correlations
在具有强电子关联的低维系统中，超短激光脉冲的应用通常会产生否则无法获得的新相位。理解这种现象的核心挑战是确定维度和多体相关性如何共同控制非绝热转变的路径。为此，我们研究了层状化合物，1 T-TiSe $_2$，其三维电荷密度波（3D CDW）状态也具有激子凝聚由于强的电子-空穴相互作用。我们发现，光激发抑制平衡的三维CDW，同时创建一个非平衡的二维CDW。值得注意的是，尺寸减少不会发生，除非绑定电子空穴对被打破。这种关系表明，激子关联维持面外CDW相干性，解决了长期以来关于它们在CDW转变中的作用的争论。我们的研究结果展示了电子相互作用的光学操纵如何使人们能够控制对称性破缺顺序的维度，为在强关联系统中实现其他涌现状态铺平了道路。
2022-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of giant circular dichroism induced by electronic chirality
该研究通过X射线共振弹性散射在TiSe₂中观测到高达40%的巨大圆二色性，证明其源于体电子手性序，为探测电子手性提供了灵敏方法。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Aspects of symmetry and topology in the charge density wave phase of 1T-TiSe2
1 T-TiSe_2中的电荷密度波（CDW）伴随着周期性晶格畸变，具有非平凡的对称性组态。对称性是重要的，因为它是机制的指示，也是实验探测的线索。我们研究了系统的对称性，并澄清了正常态和CDW态之间的电子结构联系。特别是，我们解开了电子态的不可约表示（IR），更提前，当CDW发生时，带间的间隙函数。一般情况下，与CDW相关的拓扑结构可以直接得到，因此我们认为该理论对于CDW拓扑绝缘体的研究具有一定的实用价值。
2021-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Lattice fluctuations, not excitonic correlations, mediated electronic localization in TiSe$_2$
本研究结合含梯形图的自洽多体微扰理论与分子动力学，证明TiSe$_2$的绝缘性源于晶格对称性破缺及热涨落，而非激子关联。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and vibrational properties of $\textup{TiSe}_2$ in the charge-density wave phase from first principles
利用第一性原理计算方法研究了$\textup{TiSe}_2$中电荷密度波的相位。我们发现，无论使用的本地功能，只要细胞参数与实验一致，密度泛函计算不仅能够再现结构不稳定的$\textup{TiSe}_2$，但也有效的扭曲实验中观察到的。研究了电荷密度波形变下系统的电子结构演化。特别是，我们表明，扭曲的超结构，展开到原来的布里渊区的能带，是在合理的协议与角度分辨光电子能谱（ARPES）在低温下采取的数据。相反，在高温下，未畸变结构的能带与ARPES的结果并不一致。受这些结果的启发，我们用LDA+ $U$方法研究了关联对Ti- $d$定域轨道电子的影响.我们表明，在这种近似下的电子带的未扭曲和扭曲的结构是在非常好的协议与ARPES。另一方面，$U$消除了系统的声子不稳定性。一些可能的解释，这个反直观的结果提出。特别地，考虑到从原子位置的参数$U$的依赖性的可能性建议。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically induced symmetry breaking due to nonequilibrium steady state formation in charge density wave material 1T-TiSe2
本研究利用连续波激光和圆光电流效应探测1T-TiSe2的对称性，发现其CDW基态非手性，但在超过阈值光强下会转变为非平衡稳态手性相，证明强关联材料能在极低光强下实现光学诱导相变。
2023-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quasidegenerate charge-density wave states in 1T-TiSe$_2$
本研究通过第一性原理计算和角分辨光电子能谱，发现1T-TiSe$_2$存在七种准简并的2×2×2电荷密度波相，支持165 K的二次相变及中间有序态，解决了基态对称性争议。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Topological theory of inversion-breaking charge-density-wave monolayer 1\textit{T}-TiSe$_2$
非零有序矢量$\mathbf{q}$的电荷密度波（CDW）静态耦合$\mathbf{k}$和$\mathbf{k}+\mathbf{q}$的电子态，由于能带折叠效应而产生降低的布里渊区（RBZ）。它的结构是$\mathbf{q}$小基团的不可约表示，它改变了体系的对称性和电子结构，并伴随着能带反转的可能变化，为拓扑相变提供了机会。研究了单层1 \textit{T} -TiSe $_2$，因为它显示出具有三重-$M_1^-$ $M_1^-$结构的非常规CDW相。此外，$M_1^-$ CDW的三重$q$组分之间的偶联将不可避免地产生小的$M_1^+$ CDW. CDW在1 \textit{T} -TiSe $_2$中产生带反转，但是不同类型的CDW可以不同地影响电子结构和系统拓扑。利用对称化-反对称化技术提取基于DFT的紧束缚模型中的$M_1^-$和$M_1^+$ CDW贡献，研究不同类型CDW的影响.结果是一致的奇偶性的考虑，提高理解的拓扑结构的CDW系统的奇偶性和不奇偶性。
2021-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Persistence of charge ordering instability to Coulomb engineering in the excitonic insulator candidate TiSe$_2$
University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Universität Hamburg（汉堡大学）；STFC Central Laser Facility, Research Complex at Harwell（STFC 哈韦尔研究综合体中央激光设施）；Bremen Center for Computational Materials Science（不来梅计算材料科学中心）
通过介电屏蔽调控，研究发现TiSe₂的激发子能隙重新归一化，但其电子结构不受温度影响，表明激发子并非驱动CDW相变的必要因素。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-induced pseudogap phase in TiSe$_2$
Université de Bordeaux - CNRS - CEA, CELIA（波尔多大学）；European Theoretical Spectroscopy Facility, Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学凝聚态物质与纳米科学研究所）；Institute of Nanoscience and Nanotechnology, National Center for Scientific Research ‘Demokritos’（德谟克利特国家科学研究中心纳米科学与技术研究所）；Ruprecht Haensel Laboratory, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所卢普雷希特·亨塞尔实验室）；Institute of Experimental and Applied Physics, Kiel University（基尔大学实验与应用物理研究所）；New Technologies-Research Center, University of West Bohemia in Pilsen（西波希米亚大学新技术研究中心）
通过时间分辨极紫外光电子能谱和第一性原理计算，发现强电子-声子耦合导致TiSe$_2$中形成声子诱导的赝能隙相，揭示了电荷密度波涨落对正常态电子结构的影响。
2026-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier-Density Control of the Quantum-Confined 1$T$-TiSe$_2$ Charge-Density-Wave
本研究利用角分辨光电子能谱与理论计算，发现钾吸附可在低温相1$T$-TiSe$_2$表面诱导二维电子气并实现电荷密度波的量子受限，通过调控载流子密度可抵消激子凝聚的电子能量增益且保留长程结构序，为低维激子相关多体态调控提供了范例。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral charge-density wave in TiSe$_2$ due to photo-induced structural distortions
为了确定1 T-TiSe $_2$中手性电荷密度波跃迁的起源，人们进行了各种各样的实验，这反过来又导致了关于这种跃迁起源的相互矛盾的结论。一些研究认为这种转变是声子驱动的结构畸变，而另一些研究认为它是伴随着晶格畸变的激子绝缘体相变。首先，我们提出这些解释可以调和，如果一个分析现有的实验和理论数据内的一个正式的定义是什么构成一个激子绝缘体最初提出的Keldysh和Kopaev。接下来，我们提出了泵-探测测量的圆偏振光学跃迁和第一性原理计算，我们强调的重要性，占结构畸变，以解释有限的手性的光学跃迁在CDW阶段。我们发现，在升高的电子温度时发生的光激发，有一个非中心对称的结构，是近简并的能量与中心对称的电荷密度波结构，这解释了有限的手征的光跃迁中观察到的CDW相的TiSe $_2$。
2020-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity induced by gate-driven hydrogen intercalation in the charge-density-wave compound 1T-TiSe2
本研究通过离子液体门控驱动的氢插层实现了对二硒化钛电子基态的非易失性控制，诱导出与电荷密度波共存的超导相，该相具有无能隙和多带特性，为层状材料基态工程提供了新方法。
2023-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reproduction of the charge density wave phase diagram in $1T$-$\mathrm{TiSe}_2$ exposes its excitonic character
最近的实验表明，激子自由度起着重要的作用，在沉淀的电荷密度波（CDW）的转变在$1T$ - $\mathrm{TiSe}_2$。通过基于密度泛函微扰理论的电子和声子谱的系统计算，我们表明，预测的临界掺杂的CDW相超过实验值1个数量级。与此相反，一个独立的自洽多体计算的激子序参量和重整化能带结构是能够捕捉实验相图在非常好的定性和定量协议。这表明，电子-电子相互作用和激子的不稳定性所产生的直接电子-空穴耦合是关键，以准确地描述该系统中的CDW的性质。这对理解CDW相和相关系统中超导性的出现具有重要意义。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic effects in two-dimensional TiSe$_2$ from hybrid density functional theory
过渡金属二硫属化合物（TMD），无论是体相还是单层相，都具有丰富的电荷密度波（CDW）相和较强的周期性晶格畸变。虽然嵌套的实际作用一直在争论中，但很好地理解，负责CDW的微观相互作用是电子-声子耦合。然而，TiSe $_2$的情况在这个家族中是独特的，因为高于临界温度$T_\mathrm{CDW}$的正常状态的特征在于通过ARPES测量的小准粒子带隙，使得不存在嵌套衍生的磁化率增强。因此，有人认为这种CDW的机制应该是不同的，这种材料实现了Walter Kohn提出的激子绝缘体相。另一方面，也有人提出，整个相图可以解释一个足够强的电子-声子耦合。在这项工作中，为了估计这种材料是如何接近纯激子绝缘体不稳定性，我们量化的电子-空穴相互作用的强度计算激子能带结构的混合密度泛函理论的水平上，专注于单层。我们发现，在一定的参数范围内的间接间隙在$q_{\mathrm{CDW}}$显着减少激子效应。我们讨论的后果，这些结果的辩论负责这CDW的物理机制。基于计算的激子结合能作为混合DFT的混合参数的函数的依赖性，我们推测纯激子绝缘体的必要条件是其非相互作用的电子结构是金属的。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Separation in the Vicinity of Fermi Surface Hot Spots
空间不均匀的电子态被认为是承载电荷密度波（CDW）的量子材料中超导相出现的关键因素。原型材料是过渡金属二硫属化物（TMDC），其中，1 $T$ $_2$在Cu嵌入、压力或电选通下表现出交织的CDW和超导状态。虽然最近有人提出超导性的出现与CDW涨落和CDW序中空间不均匀性的发展有关，但这种相分离（PS）的基本机制仍然缺失。使用角分辨光电子能谱和变温扫描隧道显微镜，我们报告的CDW在1 $T$ -TiSe $_2$作为Ti自掺杂，一个被忽视的自由度诱导CDW织构的函数的相图。我们发现一个内在的趋势，电子PS附近的费米表面（FS）的“热点”，即位置与带交叉接近，但不是在费米能级。因此，我们证明了FS拓扑结构和空间纹理的电子相的出现，这是预计将推广到许多掺杂的CDW化合物之间的密切关系。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Structural Distortions on the Electronic Structure of T-type Transition Metal Dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TMDC）可以采用两种不同的结构，对应于不同的金属原子配位。采用T型结构的TMDC表现出丰富多样的一组现象，包括TaS $_2$和TaSe $_2$中的$\sqrt{13}\times\sqrt{13}$超晶胞图案中的电荷密度波（CDW），以及TiSe $_2$中可能的激子绝缘相。这些性质使得T-TMDC成为层状异质结构器件的理想组件。为了预测不同分层材料组合的涌现特性，需要简单而准确的组成层模型，该模型可以考虑晶格失配、弛豫、应变和结构变形的潜在影响。先前的研究已经开发了H型TMDC的从头算紧束缚哈密顿量[arXiv：1709.07510]。在这里，我们扩展这项工作，包括T型TMDC。我们证明了我们的模型使用三个示例系统的能力：1维正弦纹波，2 $\times$ 2 CDW在TiSe $_2$，和$\sqrt{13}\times\sqrt{13}$ CDW在TaS $_2$。使用带展开的技术，我们比较的电子结构的扭曲的晶体的原始能带结构，并找到良好的协议与直接DFT计算，提供的扭曲的幅度保持在线性制度。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic structure formation of CuxTiSe2 in a wide range (0.04 < x < 0.8) of copper concentration
本文用X射线光电子能谱、共振光电子能谱和X射线吸收谱研究了铜插层钛二硫属化合物的电子结构。随着Cu浓度的增加，Ti 2p和Se 3d芯能级谱出现负能移，Ti 2p吸收谱中的光子能量也相应降低，这种现象与Cu浓度的增加有关。铜原子与TiSe 2形成共价化学键时，由于动态电荷转移，相应的原子壳层产生屏蔽效应，矩阵
2015-09-10 cond-mat.mtrl-sci
First principles vs second principles: Role of charge self-consistency in strongly correlated systems
第一原理方法已经成功地解决了多体哈密顿量的实际材料的程度时，相关性弱或适度。随着电子相关性的增强，基于第一性原理的嵌入方法通常被用来更好地处理相关性，通过用更高层次的理论求解适当选择的多体哈密顿量。这种组合方法通常被称为第二原理方法。在这种理论水平上，自能，即体现较强电子关联的泛函，是能量或动量或两者的函数。这种理论的成功通常是由自能泛函的质量来衡量的。然而，自能的自洽性原则上也应该改变相关材料中的真实空间电荷分布，并且能够修改电子本征函数，这在第二原理方法中经常被破坏。在这里，我们研究了两个示例情况下电荷自洽性的影响：三维电荷密度波候选材料TiSe $_{2}$和二维铁磁体CrBr $_{3}$，并显示如何真正的空间电荷重新分布，由于相关性的影响，考虑到第一原理格林函数为基础的许多-体微扰方法是驱动这些材料的最终电子结构发生质的变化的关键。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral charge density waves in transition metal dichalcogenide
CNR-IFN, Institute for Photonics and Nanotechnologies（国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）
研究1$T$-TiSe$_2$中电荷密度波相手性微观起源，通过密度泛函理论和对称性分析，发现近简并亚稳CDW相堆积顺序，其具有双重物理性质，确定局部探针中“自发”手性是相堆积域统计分布，建立光致旋光序机制。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Crystal and electronic structure of a quasi-two-dimensional semiconductor Mg$_3$Si$_2$Te$_6$
报道了Si基三元半导体Mg $_3$ Si $_2$ Te $_6$的合成和表征，该半导体具有准二维结构，其中Mg离子将三角形的Mg $_2$ Si $_2$ Te $_6$层隔开.通过紫外-可见吸收光谱和密度泛函理论计算研究了配合物的电子结构。实验确定的直接带隙为1.39 eV，与密度泛函理论计算的值一致。结果表明，Mg $_3$ Si $_2$ Te $_6$是一种带隙较窄的直接带隙半导体，是一种潜在的红外光电子器件的候选材料。
2022-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of LaBr3 from quasi-particle self-consistent GW calculations
稀土类光催化剂，特别是溴化镧（LaBr_3），由于明显的自旋-轨道耦合和d态与f态之间的微妙相互作用，代表了一类具有挑战性的材料，这些材料不能通过标准密度泛函理论（DFT）再现。本文用准粒子自洽GW方法（QPscGW）对LaBr_3的电子能带结构进行了详细的研究。这种无参数的方法被证明是一个很好的描述LaBr_3的电子结构。具体来说，它能够再现带隙，正确的水平排序和间距的4f和5d状态，以及自旋轨道分裂的La衍生状态。QPscGW的结果随后被用来基准几个计算要求不高的技术，包括DFT+U，混合交换相关泛函，和G_0W_0方法。自旋轨道耦合包括自洽在每个QPscGW迭代和最大本地化的Wannier函数被用来插值准粒子能量。QPscGW的结果提供了一个很好的起点，调查的激发态，电荷自陷，激活离子在LaBr_3和相关材料的电子结构。
2012-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticle Mass Enhancement and Temperature Dependence of the Electronic Structure of Ferromagnetic SrRuO3 Thin Films
我们报告高分辨率的角度分辨光电发射研究的外延薄膜的相关的4D过渡金属氧化物铁磁体SrRuO3。在铁磁状态的费米表面由定义良好的朗道准粒子，表现出较强的耦合到低能量玻色子模式，这有助于大的有效质量的运输和热力学测量观察。当通过其居里温度升温的材料，我们观察到的准粒子的相干性大幅下降，但可以忽略不计的变化，在铁磁交换分裂，这表明当地的时刻发挥了重要的作用，在SrRuO3的铁磁性。
2013-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of transition-metal elements on the electronic properties of quasicrystals and complex aluminides
本文简要介绍了我们在过渡金属元素对准晶及相关复杂相的电子结构和输运性质的影响方面所做的工作。这些工作中有几部分是与T.藤原
2007-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Self-assembly, structure and electronic properties of a quasiperiodic lead monolayer
在Al-Pd-Mn准晶的五重面上形成了准周期Pb单层膜。单层的增长收益通过自组装的一个相互连接的网络的五边形铅星，这被证明是tau膨胀相比，类似的结构元素的准周期性基板。利用扫描隧道谱和紫外光电子能谱测量系统的电子结构表明，Pb单层显示在费米能级，这是直接关系到其准周期结构的伪间隙。
2007-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport Properties of Quasicrystalline Thin Films
准晶被认为是电子稳定的休姆-罗瑟里型机制。这解释了准晶体的大多数奇特性质。的稳定性的电子输运性质进行了研究，因为它们敏感地依赖于静态结构和导电电子之间的稳定相互作用。薄膜技术提供的样品非常适合系统的研究，作为一个功能的组成和结构质量的Al-Cu-Fe和Al-Pd-Re i相。对于一个狭窄的组成范围内，大的输运异常发生，达到金属-绝缘体-过渡的薄膜的i-Al-Pd-Re。我们讨论了这一框架中的准晶体结构的传导电子的共振散射，导致在费米能量$E_F$降低的电子迁移率和态密度（DOS）。
1999-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of quasi free 2 dimensional HfS_2 clusters
团簇的研究到目前为止，只处理要么三维自由团簇或团簇在基板上的强电子耦合在界面上。自由和定向的2D簇的制备通常是不可能的，因为这些条件之一通常排除另一个。我们展示了一种新的方法来生长的过渡金属dichalcogenides的只有弱绑定到衬底，即准自由的2D集群，但都表现出相同的取向，从而允许角度分辨的光电发射实验。结合扫描隧道显微镜，这提供了第一次的可能性，调查准自由的2D集群的大小和其相关的电子结构之间的相关性。对于范德华外延生长的二维HfS_2团簇，我们证明了当团簇直径大于~100 nm时，电子态的k平行色散已经发生。
1999-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle electronic band structure of the alkali metal chalcogenides
本文用ABINIT程序在投影缀加波（PAW）方法下计算了碱金属硫属化合物M $_2$ A（M：Li，Na，K，Rb; A：O，S，Se，Te）的电子能带谱。Kohn-Sham单粒子态是在广义梯度近似（GGA）框架下发现的。在此基础上，在GW近似下得到了电子的准粒子能量和介电常数。除了Li $_2$ O外，所有考虑的M $_2$ A晶体都是基于格林函数进行计算的。
2015-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Tomographic mapping of the hidden dimension in quasi-particle interference
准粒子干涉（QPI）成像是研究强关联电子材料中低能电子结构的一种有效方法。然而，作为一种表面敏感技术，QPI的解释仅适用于各向异性材料，其中垂直于表面的方向上的色散可以忽略不计，准粒子干涉由准2D电子结构主导。在这里，我们探索方铅矿的QPI成像，方铅矿是一种具有不表现出明显各向异性的电子结构的材料。我们发现，准粒子干涉信号是由散射矢量是平行于表面平面，但起源于偏置依赖的削减的三维电子结构。我们开发了一个形式主义的QPI信号的理论描述，并演示了如何准粒子断层扫描可以用来获得有关的3D电子结构和轨道特性的频带的信息。
2021-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Electronic Structure of Two-Dimensional Heterotriangulene-Based Covalent Organic Frameworks Adsorbed on Au(111)
二维（2D）共价有机框架（COF）的模块化性质和独特的电子性质使其成为催化，光电子学和自旋电子学应用的一个有吸引力的选择。这种器件的制造通常涉及在COF和衬底之间形成的界面。在这项工作中，我们采用第一性原理GW方法准确地确定了三个二维羰基桥连的基于heterotrigulene的COFs的准粒子电子结构，其性质从半金属到宽禁带半导体。此外，我们还研究了这些COF在Au（111）表面上的吸附，并表征了COF/Au（111）异质界面的准粒子电子结构。为了降低计算成本，我们采用最近开发的介质嵌入GW的方法，并表明我们的结果与现有的实验测量的界面能级对齐。我们的计算说明了界面处的多体介电屏蔽如何调制可果美带的能量和形状，半导体COF的有效质量，以及半金属COF的费米速度。
2020-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle calculations of the electronic properties of ZrO$_2$ and HfO$_2$ polymorphs and their interface with Si
用准粒子方法研究了Hf和Zr氧化物的电子能带结构。相对于密度泛函理论的结果的修正被发现只弱依赖于晶体结构。基于这些体计算以及体Si的计算，还研究了准粒子修正对这些氧化物和Si之间界面处能带偏移的影响，假设界面处的电势排列在密度泛函理论内正确再现。一方面，价带偏移量几乎不随十分之几eV的校正而改变。另一方面，导带偏移提高了1.3- 1.5eV。当应用到现有的计算在密度泛函理论水平的偏移，我们的准粒子修正提供了良好的一致性与实验的结果。
2009-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties and quasi-particle model of monolayer MoSi$_2$N$_4$
通过第一性原理计算和对称性分析相结合的方法，我们对单层MoSi $_2$ N $_4$的电子性质进行了理论研究.自旋-轨道耦合导致能带分裂，而水平镜像对称锁定了沿z方向的自旋极化。此外，我们还建立了一个三带紧束缚模型来描述单层MoSi $_2$ N $_4$的低能准粒子态，该模型可以推广到应变MoSi $_2$ N $_4$及其衍生物.紧束缚模型的计算结果表明，该模型与第一性原理计算的结果吻合得很好，并显示出无阻尼的$\sqrt{q}$依赖的等离激元模式.我们的模型可以扩展到适合于未来的理论和数值研究的低能性能的MoSi $_2$ N $_4$家庭材料。此外，对单层MoSi $_2$ N $_4$电子性质的研究为它在自旋电子学和等离子体学中的应用奠定了基础。
2021-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Structurally complex Frank-Kasper phases and quasicrystal approximants: electronic origin of stability
具有四面体堆积的金属晶体被称为Frank-Kasper相，其具有原子数从数百到数千的大晶胞。这些相的形成和稳定性的主要因素是原子尺寸比和每个原子的价电子数。在费米球-布里渊区相互作用模型中分析了电子能量贡献的重要性，其中包括Cu_4Cd_3、Mg_2Al_3和二十面体准晶近似物，这些准晶的原子数超过了1000个，而准晶的原子数为146 ~ 168个。我们的分析表明，为了使晶体能量最小化，费米球（FS）与与强衍射峰相关的布里渊区接触是很重要的：这些区要么内接FS，要么被FS包围，从而在边缘或顶点处产生接触。
2017-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Preferential out-of-plane conduction and quasi-one-dimensional electronic states in layered 1T-TaS2
层状过渡金属二硫属化物（TMD）通常被分类为准二维材料，这意味着它们的电子结构与单个层的电子结构非常相似，这导致电阻率各向异性达到数千。在这里，我们表明，这一规则并不适用于1 T-TaS 2-一个化合物，具有最丰富的相图之间的TMD。而发病的电荷密度波秩序，使在平面内导电非金属，我们揭示了平面外的电荷输运是金属和电阻率各向异性接近1。我们支持我们的研究结果与从头计算预测一个明显的准一维字符的电子结构。因此，我们解释了备受争议的金属-绝缘体过渡1 T-TaS 2作为一个准一维的不稳定性，相反的长期莫特本地化图片。在更广泛的背景下，这些发现与新诞生的范德华异质结构领域有关，其中调整层间相互作用（例如，通过扭曲，应变，嵌入等）。导致了新的涌现现象
2020-04-13 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
Charge Transport in Electronic Devices Printed with Inks of Quasi-1D van der Waals Materials
我们报告的准一维范德瓦尔斯材料的油墨印刷的电子器件的制造和表征。准一维范德华材料的特征在于其晶体结构中的一维基序，这允许它们剥离成原子链束。该墨水是通过将TiS 3半导体晶体液相剥离成分散在乙醇和乙二醇混合物中的准一维纳米带来制备的。随温度变化的电学测量表明，印刷器件中的电子输运主要由电子跳跃机制控制。印刷器件中的低频电子噪声在室温附近为1/f型（f为频率）。噪声谱密度和谱本身的温度依赖性的突然变化可以指示单个TiS 3纳米带中的相变以及跳跃输运机制中的修改。所获得的结果证明了准一维范德华材料在印刷电子中的应用潜力。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low-Frequency Electronic Noise in Exfoliated Quasi-1D TaSe3 van Der Waals Nanowires
我们报告的调查结果的低频电子过量噪声准一维TaSe 3纳米线覆盖准二维h-BN层。半金属TaSe 3是一种准一维范德华材料，具有极高的击穿电流密度。结果发现，TaSe 3纳米线具有较低水平的归一化噪声谱密度，相比于碳纳米管和石墨烯。温度相关的测量结果表明，当温度升高到400 K左右时，低频电子1/f噪声变为1/f^2型，这表明电迁移的开始（f是频率）。利用金属中电子噪声的Dutta-Horn随机涨落模型，我们确定了准一维TaSe_3纳米线的噪声激活能E_P= 1.0eV。在金属互连线噪声经验模型的框架下，提取出与电迁移相关的激活能E_A=0.88 eV，与Cu和Al互连线的激活能一致。我们的研究结果揭示了准一维范德华半金属中低频1/f噪声的物理机制，并表明这种材料系统具有最终缩小局部互连应用的潜力。
2016-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of crystal thickness and in-plane anisotropy and evolution of quasi-one dimensional electronic character in ReSe$_{2}$
利用纳米尺度角分辨光电子能谱和密度泛函理论研究了ReSe $_{2}$晶体的价带结构。顶部的价带的宽度在垂直于的方向上的双链随着层数的减少而减少，从280毫电子伏的散装单层61毫电子伏。这表明在层间耦合的变化引起的面内各向异性的增加，并建议逐步更多的一维字符的电子状态在几层cidichalcogenides。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Projective Quasiparticle Interference of a Single Scatterer to Analyze the Electronic Band Structure of ZrSiS
电子态的准粒子干涉（QPI）已广泛应用于扫描隧道显微镜（STM）中分析材料的电子能带结构。单缺陷诱导的量子干涉效应揭示了单原子缺陷与电子态之间的缺陷依赖性相互作用，值得特别关注。由于单缺陷引起的QPI信号较弱，在标准二维QPI测量中，信噪比（SNR）相对较低。本文介绍了一种投影准粒子干涉（PQPI）方法，该方法是沿着以特定缺陷为中心的高对称方向进行一维测量。我们将PQPI方法应用于拓扑线半金属ZrSiS。我们专注于两种特殊类型的原子缺陷，分散的表面和散装电子带。随着PQPI中SNR的增强，能量色散沿高对称方向被清楚地分辨。我们讨论了与缺陷相关的散射体带的非对称的双强制选择规则。此外，观察到的表面浮带的能量移动和一个新的分支的能量色散（q6）被解决。这种PQPI方法可以应用于其他复杂材料，以探索未来的缺陷相关的相互作用。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Characteristics of Quasi-2D Metallochloronitrides: Na(x)HfNCL (T_c=25 K)
本文给出了电子掺杂金属氯氮化物A（x）ZrNCl和A（x）HfNCl（A = Li或Na）的局域密度泛函结果，它们的超导温度可达25K。碱金属的非化学计量比在虚晶近似下处理。电子结构是强二维的，特别是在载流子占据的导带区，因为态是由金属离子的面内轨道d_xy，d_{x^2-y^2}和N离子的p_x，p_y轨道形成的。我们预测在x=0.3的掺杂水平的行为的变化。
1999-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quasi-One-Dimensional Electronic Nature of Ta4SiTe4 Underlying the Giant Thermoelectric Performance
Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构）；University of Tokyo（东京大学）；Kumamoto University（熊本大学）；Nagoya University（名古屋大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）
本研究通过实验揭示Ta4SiTe4的准一维电子特性，解释其巨热电性能的根源，并探讨电子维度性对热电性能的影响。
2026-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In situ characterisation of nanoscale electromechanical properties of quasi-two-dimensional MoS2 and MoO3
通过局部应变工程精确操纵二维过渡金属二硫属化物和氧化物（TMD& O）的电子能带结构是利用其独特特性用于电子学、光电子学和纳机电系统（NEMS）应用的令人兴奋的途径。这项工作的实验表明，机械诱导的电转换可以在准2D二硫化钼（MoS2）和三氧化钼（MoO3）使用原位电纳米压痕技术工程。它示出，局部应变在这样的准二维层可以诱导载流子输运的改变，从而改变它们的导电行为。这种应变效应提供了一个潜在的工具，用于精确地操纵2D TMD& O的电子输运性质，并了解这种层状材料中原子电子态的相互作用。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Electronic Structure of CdSe/CdS Core/Shell Seeded Nanorods: Type-I or Quasi-Type-II?
采用分子动力学和半经验赝势技术相结合的方法研究了实验相关尺寸的CdSe/CdS核/壳晶种纳米棒的电子结构，目的是解决从I型到准II型能带排列的过渡.空穴被发现是本地化的核心区域，无论其大小。电子密度与核心区域的重叠明显取决于CdSe核心的大小：对于小核心，我们观察到很少的重叠，与II型行为一致。对于大的芯，许多激子态的显著芯重叠可以导致I型行为。当考虑到电子-空穴相互作用时，核心重叠进一步增加。我们的计算表明，所观察到的从II型到I型的过渡主要是由于简单的体积效应，而不是带对齐。
2013-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
