Interstitial BiO molecule as a center of broadband IR luminescence in bismuth-doped silica glass
最近观察到的铋掺杂石英玻璃芯光纤中的红外发光和吸收（参见[arXiv：1106.2969v1 [physics.optics]）被认为是由间隙BiO分子中的跃迁引起的
2011-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optimization and Characterization of Thermoelectric Properties in Selenium-Doped Bismuth Telluride Ultra Thin Films
本文利用三源热共蒸发制备并优化近 30 nm 的硒掺杂 Bi₂Te₃₋ₓSeₓ 超薄膜，精确调控组分与晶相，实现 400 μV/K 塞贝克系数和 1 mW/mK² 功率因子。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Near-IR luminescence in bismuth-doped AgCl crystals
对掺金属铋或氯化铋的氯化银晶体的光谱性质进行了实验和计算机模拟研究。在0.8- 1.2mkm范围内的宽的近红外发光带主要由0.39- 0.44mkm辐射激发，其时间依赖性由两个指数分量描述，对应于1.5和10.3mks的寿命。对AgCl晶格中可能的Bi相关中心进行了计算机模拟。根据实验和计算结果，得出了Bi^+离子中心取代Ag^+离子引起红外发光的结论。
2013-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Near-infrared luminescent phosphors enabled by topotactic reduction of bismuth-activated red-emitting crystals
铋掺杂发光材料由于其在通信、生物医学、显示等领域的巨大应用潜力，近年来受到了广泛的关注。然而，这些材料的受控合成，特别是那些在近红外（NIR）发光的材料，仍然是一个具有挑战性的课题。在这里，我们表明，低温topotactic还原，通过使用Al金属粉末作为吸氧剂，可以采用作为一个强大的技术，用于转换的铋掺杂的红色发光系统到近红外发射表兄弟作为一个独特的晶体网络的创建结果。彻底的实验表征表明，主机的框架氧可以拓扑提取，从而产生独特的金属-氧-金属网络中的还原相，同时保持前体的晶体结构。我们预计，这种低温拓扑结构的还原策略可以应用于开发更新颖的Bi掺杂的发光材料，以各种形式，可以找到广泛的功能应用。
2016-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Bismuth-doped Ga2O3 as candidate for p-type transparent conducting material
氧化镓（Ga 2 O3）是一种宽带隙半导体，有望用于紫外传感器和高功率晶体管应用，Baliga的品质因数远远超过GAN和SiC，仅次于金刚石。通过合金化设计其能带结构将拓宽其应用范围。利用混合密度泛函计算，我们研究了添加Bi到Ga 2 O3的影响。而在III-V族半导体中，如GaAs和InAs，Bi倾向于取代在磷属元素位上，我们发现，在Ga 2 O3中，Bi更倾向于取代在Ga位上，导致稀（Ga_{1-x} Bi_{x}）2 O3合金具有独特的电子结构特性。添加几个百分比的Bi通过引入能量显著高于主体材料的价带的中间价带来减小Ga 2 O 3的带隙。该中间价带主要由Bi 6s和O 2 p轨道组成，并且其能量足够高以提供p型掺杂的机会。
2019-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Centers of near-infrared luminescence in bismuth-doped TlCl and CsI crystals
比较第一性原理研究可能的铋相关中心TlCl和CsI晶体进行计算机模拟的结果与实验数据进行了比较。计算得到的铋中心的光谱性质表明，在TlCl：Bi中观察到的红外发光很可能是由Bi-Vac（Cl）中心（Bi^+离子在铊位置，而带负电荷的氯空位在最近的阴离子位置）引起的。相反，Bi^+的替代离子和Bi_2^+的二聚体很可能是CsI：Bi中红外发光的主要原因。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Centers of near-IR luminescence in Bi-doped SiO2 and GeO2: First-principle modeling and experimental data analysis
第一性原理研究可能的铋相关中心在二氧化硅和氧化锗主机进行，并与实验数据的结果进行了比较。模拟了以下中心：三价和二价Bi取代中心; BiO间隙分子;间隙离子Bi^+和原子Bi ^0; Bi.思思和毕...由间隙Bi原子和玻璃本征缺陷Si-Si或Ge-Ge氧空位形成的Ge-Ge复合物;间隙二聚体Bi 0和Bi_2^-。分析了SiO_2：Bi和GeO_2：Bi玻璃中与铋有关的红外发光、SiO_2：Bi玻璃中的可见光（红光）发光以及发光激发的实验数据。计算的铋相关中心的光谱性质与实验数据的比较表明，在SiO2：Bi和GeO 2：Bi中的红外发光最有可能是由Bi引起的。思思和毕... SiO_2：Bi的红色发光可能是由于Ge-Ge络合物和Bi的二价取代中心的存在。
2013-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Near-infrared luminescence in bismuth-doped TlCl crystal
对TlCl：Bi晶体的光谱性质进行了实验和理论研究。观察到两个寿命约为0.25ms的宽近红外发光带：0.40、0.45、0.70和0.80mkm辐射激发的1.18mkm附近的强带和0.40和0.45mkm辐射激发的> 1.5mkm的弱带。对TlCl晶格中Bi相关中心的计算机模拟表明，Bi^+_V^-（Cl）中心（Bi^+在Tl位，Cl空位在最近的阴离子位）最有可能是红外发光的原因。
2013-02-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Density Functional Theory Evaluation of Cation-doped Bismuth Molybdenum Oxide Photocatalysts for Nitrogen Fixation
本研究探讨了光催化固氮阳离子掺杂表面（Bi $_{x}$ M $_{y}$）$_2$ MoO $_6$其中（M = Fe，La，Yb）在正交和单斜结构使用密度泛函理论（DFT）的方法与实验验证的模型输入。进行讨论的重点是Heyrovsky型反应的缔合和解离反应途径有关的氮还原。在还原机制的关键基本见解进行了讨论，涉及的替代离子的氮和氢的亲和力的材料特性。物理洞察力是通过解释表面的束缚电子态来收集的。较高的Fe和Yb浓度的组合物相导致减少的Mo-O结合和增加的Mo和表面上的N和H物种之间的亲和力。当Yb和Fe被实施时，Mo-O结合的调制由应变引起，这又使能级移动并将带隙能量调制约0.2 eV。这种Mo-O键的变化是由于M-O（M = Fe，Yb）的轨道杂化引起了强烈的轨道相互作用，从而使状态发生了变化。最佳组成为（Bi $_{0.75}$ Fe $_{0.25}$）$_2$ MoO $_6$的正交晶系构型，其最大热力学势垒为1.4 eV.该组合物显示出遵循缔合或生物固氮途径的有效氮和氢亲和力。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Topological nature and the multiple Dirac cones hidden in Bismuth high-Tc superconductors
最近的理论研究采用密度泛函理论预测BaBiO $_{3}$（当掺杂电子时）和YBiO $_{3}$成为具有大拓扑能隙（~ 0.7 eV）的拓扑绝缘体（TI）。这一点，再加上对表面氧化的天然稳定性，使得氧化铋家族在量子信息和自旋电子学中的可能应用特别令人感兴趣。中心问题，我们在这里研究的是，是否空穴掺杂的铋氧化物，即Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Bi O $_{3}$和BaPb $_{1-x}$ Bi $_{x}$ O $_{3}$，这是“高Tc”体超导接近30 K，另外显示在其费米能$E_{F}$附近的Dirac型拓扑表面状态的拓扑间隙。我们的电子结构计算预测的K-掺杂的家庭出现作为TI，与拓扑间隙以上$E_{F}$。因此，这些化合物可以成为具有空穴掺杂的超导体和具有额外电子掺杂的潜在TI。此外，我们预测铋氧化物家族包含一个额外的狄拉克锥低于$E_{F}$进一步的空穴掺杂，这表明这些系统是电子和空穴掺杂的拓扑绝缘体的候选人。
2015-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermal behavior of NIR active centers in Bi-doped optical fibers
首次测量了掺Bi石英光纤和掺Bi锗硅酸盐光纤在可见光和近红外波段的光损耗和发光光谱随温度的变化。测量了锗硅酸盐光纤中与硅相关的活性铋中心的发光寿命随温度的变化关系。已经揭示，Bi 3+离子在整个纤维预制件上的分布与NIR活性铋中心的分布相比是本质上不同的。收到的数据表明，NIR活性中心与铋离子的低氧化态和/或玻璃结构的缺氧中心有关。
2012-01-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Analysis of quantum coherence in bismuth-doped silicon: a system of strongly coupled spin qubits
人们越来越关注铋掺杂硅（Si：Bi）作为使用磷掺杂硅（Si：P）的基于硅的量子信息处理（QIP）的充分研究的提议的替代物。在这里，我们专注于其强烈的超精细耦合的影响。特别是，我们详细分析的制度，最近的脉冲磁共振实验已经证明了潜在的数量级加速在量子门利用电子顺磁共振（EPR）禁止在高场的过渡。我们还提出了计算使用的现象学马尔可夫模型的电子自旋的退相干由于高斯时间磁场扰动的主方程。该模型量化了被识别为$df/dB=0$区域的某些“最佳工作点”的优点，其中$f$是过渡频率，其以频率最小值和最大值的形式出现。我们表明，在这样的区域，由于电子自旋的相互作用，在$z$方向（通常是绝热）的波动磁场的退相被完全删除。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
$\require{mhchem}$Misfit phase $\ce{(BiSe)_{$1.10$}NbSe2}$ as the origin of superconductivity in nobium-doped bismuth selenide
$\require{mhchem}$拓扑超导电性是当前非常感兴趣的，并且已经在掺杂的$\ce{Bi2Se3}$中提出，其中诸如Cu、Sr或Nb的给电子原子已经插入到$\ce{Bi2Se3}$结构中。对于$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$，使用$\text{T}_\text{c} \sim 3 \ \text{K}$，在文献中假设Nb插入范德华能隙中。然而，在这项工作中，在Nb掺杂的$\ce{Bi2Se3}$的超导电性的替代起源建立。与以前的报道相比，推断Nb在$\ce{Bi2Se3}$中没有嵌入。相反，标称组成$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$的样品中的超导行为是由$\ce{(BiSe)_{$ 1.10 $}NbSe2}$失配相引起的，该失配相作为小$x$（$0.01 \leq x \leq 0.10$）的杂质相和作为大$x$（$x = 0.50$）的主相存在于样品中。使用X射线衍射和透射电子显微镜技术相结合，详细研究了这种失配相的结构。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photoluminescence in Ga/Bi co-doped silica glass
采用异三核配合物溶液掺杂法制备了铋镓共掺杂二氧化硅玻璃纤维预制体。Ga连接的光学铋活性中心（BAC）被确认为Al连接的BAC的类似物。在1.46-300 K的宽温度范围内研究了可见光和红外光致发光（PL）。基于连续波（CW）和时间分辨光谱的结果，我们确定在480-820 nm的光谱区域发射的中心作为Bi $^+$离子。在1100 nm附近的近红外（NIR）PL由两个带组成。虽然第一个可以归因于Bi $^+$离子的跃迁，但第二个谱带可能与缺陷相关。通过四极-四极和偶极-四极的相互作用机制，我们证实了Bi $^+$离子与第二近红外发射中心之间的能量转移。最后，我们给出了Bi $^+$离子与该缺陷相互作用的能级图。
2013-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Chromium-Doped Bismuth Antimony Telluride for Future Quantum Hall Resistance Standards
自2017年以来，外延石墨烯一直是美国电阻国家标准的基础材料。电学计量学内的研究的未来途径是消除对强磁场的需要，如当前对于表现出量子霍尔效应的器件的情况。量子霍尔效应只是围绕着最近的量子物理现象，如复合费米子，电荷密度波和拓扑性质[1-2]的许多研究工作之一。磁掺杂拓扑绝缘体（MTIs）等新材料提供了量子反常霍尔效应的途径，其理想形式可能成为未来的电阻标准，只需一个小的永磁体即可激活量子电阻值[3-5]。此外，这些设备可以在零场测量下工作，使欧姆的传播更加经济和便携。在这里，我们提出了精确测量的结果的h/e2量化平台的铬掺杂（BixSb 1-x）2 Te 3，并给他们的背景下，通过比较它们与现代石墨烯为基础的电阻标准。最终，基于MTI的设备可以与磁场厌恶约瑟夫森电压标准结合在一个系统中，以获得替代的量子电流标准。
2022-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extreme high-pressure distortion phase of Bi2MoO6 in Bi2Mo0.94W0.06O6 at ambient pressure for augmented octahedral rotations and metal-oxide charge transport
铋酸铋（BMO）是Aurivillius家族中最简单的化合物，作为可调谐电容器和传感器有着广泛的应用。本文研究了钨掺杂钼酸铋的结构、光学和催化性能。用Rietveld结构精修方法，利用X射线粉末衍射数据对晶体结构进行了严格的研究。拉曼散射表明，BMO的结构畸变主要是由于MoO 6八面体的刚性旋转。通过紫外-可见光谱研究发现，由于钨的引入，体系的禁带宽度增大，与纯BMO相比，W掺杂BMO表现出了显著的光催化性能。
2019-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical tuning of spin splitting in Bi-doped ZnO nanowires
采用密度泛函理论计算了外加电场对铋掺杂氧化锌纳米线最低导带态自旋轨道分裂的影响.研究表明，由于ZnO：Bi纳米线对外加电场的非均匀和各向异性响应，通过控制外加电场的强度和方向，可以对Bi掺杂ZnO纳米线的自旋劈裂进行电调谐和增强.这里报道的结果表明，一个单一的ZnO纳米线掺杂低浓度的Bi可以作为一个自旋电子器件，其操作是由所施加的横向电场控制。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Direct visualization and control of SrOx segregation on semiconducting Nb doped SrTiO3 (100) surface
我们研究了如何SrOx偏析Nb掺杂SrTiO 3（100）表面的空气中退火。利用原子力和光电发射电子显微镜，我们可以直接可视化的形貌和电子相的变化与SrOx偏析。尺寸小于2微米且厚度为1-5个晶胞的SrOx岛首先成核并以迷宫状畴图案生长。在长时间退火后，SrOx形成约10 nm厚的膜。我们表明，域图案可以通过引入表面错切角的SrTiO 3控制。此外，与SrTiO 3相比，偏析的SrOx具有较低的功函数。这些结果表明，SrOx偏析的控制和可调谐性适用于半导体SrTiO_3基异质结构中的新功能电子器件的设计。
2022-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Atomic scale visualization of the p-d hybridization in III-V semiconductors doped with transition metal impurities
半导体主体中过渡金属杂质的p-d杂化是耦合价带电子和定域自旋的机制。我们利用扫描隧道显微镜和光谱学结合密度泛函理论在原子尺度上研究了Cr单杂质与GaAs基质的杂化。结合Cr在GaAs（110）表面的空间态密度映射和带隙态谱，我们给出了Cr在GaAs（110）表面强各向异性波函数的空间扩展和电子结构的详细图像.第一性原理计算可以识别每个状态的电子特征和起源，并表明实验观察到的III-V族半导体中3d金属杂质的主共振峰和具有“滴眼”波瓣的波函数是p-d杂交的直接局部证据。
2022-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Induced spin-orbit coupling in silicon thin films by bismuth doping
我们证明了在硅（Si）薄膜中掺杂铋（Bi），一种重金属，使用离子注入的自旋轨道耦合的增强。测量了Bi注入前后磷掺杂Si低温电导的量子修正，以探测自旋-轨道耦合的增加，并观察到明显的磁导信号变化：Bi掺杂使磁导从弱局域化转变为弱局域化和弱反局域化之间的交叉。估算了Si中的弹性扩散长度、相位相干长度和自旋轨道耦合长度，发现在2K时，Bi掺杂后的自旋轨道耦合长度（Lso = 54 nm）与相位相干长度（L_（max）= 35 nm）为同一数量级.这从实验上证明了Si薄膜中的自旋-轨道耦合强度可以通过重金属掺杂来调节。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Site-engineered ferromagnetism in Ca and Cr co-substituted Bismuth Ferrite Nanoparticles
本文通过Ca和Cr对铁酸铋纳米颗粒进行A、B位共取代，利用粒径调控和核壳结构增强室温磁性，并改善铁电剩余极化。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Incoherent Effect of Fe and Ni Substitutions in the Ferromagnetic-Insulator La0.6Bi0.4MnO3+d
本文研究了Fe和Ni掺杂对铋基钙钛矿型自旋电子学磁性半导体La_（0.6）Bi_（0.4）MnO_（3.1）的影响。掺杂体系的磁有序温度表现出明显的变化。但是，这些掺杂相的铁磁转变（TC）相对于115 K的母相TC是相反的方向移动。Ni掺杂相在~200 K的温度下表现出增加，而Fe掺杂相在~95 K的温度下表现出下降。此外，Fe掺杂的化合物是硬型的，而Ni掺杂的化合物是软型的铁磁体。据观察，该材料是半导体的铁磁相的激活能为77和82毫电子伏的Fe和Ni掺杂相分别。在外加磁场为7 T时，样品的电阻率变化较小，在125 K时，样品的最大等温磁电阻为-20%.结果解释的基础上的电子相分离和竞争的各种混合价阳离子之间的铁磁和反铁磁相互作用。
2011-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and defect properties of Bi-doped GaN: origins of photoluminescence and optical absorption
本文利用杂化密度泛函理论系统研究Bi掺杂GaN中替代位铋原子及其与本征空位形成的缺陷复合体，揭示电荷补偿复合体稳定阴离子位铋掺入并解释实验观测到的光吸收峰和带边发射的缺陷物理起源，为控制Bi掺入GaN提供指导。
2025-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Proton distribution visualization in perovskite nickelate devices utilizing nanofocused X-rays
我们使用30 nm的X射线束来研究掺杂有质子的SmNiO $_3$基纳米器件的空间分辨特性。通过密度泛函理论（DFT）模拟得到的X射线吸收谱表明，在高质子浓度区，Ni的价态发生了部分还原，从而导致了绝缘行为.同时，X-射线衍射显示，只有一个小的晶格畸变的掺杂区。总之，我们的结果直接表明，质子掺杂修改的旋钮是电子价，而不是晶格。这些研究是相关的正在进行的努力，解开结构和电子效应在相关氧化物的金属-绝缘体相变。
2021-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Strain-gradient-induced magnetic anisotropy in straight-stripe mixed-phase bismuth ferrites: An insight into flexomagnetic phenomenon
反铁磁化合物作为自旋电子学中的有源元件的实现受到其对外部扰动不敏感的性质的阻碍，这导致在不同的反铁磁自旋配置之间切换的困难。电控应变梯度可以成为调控多铁性材料反铁磁态的关键参数。我们已经发现了一个电写入的直条纹混合相边界和在高拉伸La-5%掺杂的BiFeO $_{3}$薄膜的面内反铁磁自旋轴之间的相关性，通过执行偏振相关的光电子显微镜结合集群模型计算。模型哈密顿计算的单离子各向异性，包括自旋轨道相互作用已被执行，以找出之间的联系的应变梯度存在于混合相区和它的反铁磁自旋轴之间的物理起源。我们的研究结果使估计的应变梯度诱导的磁各向异性能量每铁离子在约5 $\times$ 10 $^{-12}$ eV m，并提供了一个新的途径，在室温下的反铁磁自旋轴的电场诱导的90 $^{\circ}$旋转的挠曲磁性。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Visualization of Oxygen Vacancies and Self-doped Ligand Holes in La3Ni2O7-δ
本研究开发了能量过滤多层电子叠层成像技术结合电子能量损失谱，直接可视化La3Ni2O7-δ中的氧空位并揭示其电子结构，为理解超导配对机制提供了关键实验依据。
2023-12-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Atom-by-Atom Substitution of Mn in GaAs and Visualization of their Hole-Mediated Interactions
Mn掺杂GaAs中铁磁性的发现[1]激发了人们对基于电子自旋的半导体技术发展的兴趣，并导致了几种概念验证自旋电子器件[2-4]。（Ga，Mn）As或其他稀磁半导体的实际应用的主要障碍仍然是它们低于室温的铁磁转变温度。增强半导体中的铁磁性需要理解磁性掺杂剂（如Mn）之间相互作用的机制，并确定铁磁性相互作用最大化的情况[5]。在这里，我们报告使用一种新的原子原子取代技术与扫描隧道显微镜（STM）进行第一次控制原子尺度的研究隔离Mn受体介导的GaAs的电子态之间的相互作用。高分辨率STM测量用于可视化GaAs的电子状态，参与Mn-Mn相互作用和量化的相互作用强度作为相对位置和取向的函数。我们的实验结果，这可以解释使用紧束缚模型计算，揭示了强烈的依赖铁磁相互作用的晶体取向。这种各向异性的相互作用可以潜在地利用生长取向的Ga 1-xMnxAs结构，以提高铁磁转变温度超过随机掺杂的样品中实现的。我们的实验方法还提供了一种现实的方法来创建精确的安排单自旋耦合量子位的内存或信息处理的目的。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Oxygen Defects Blocking Barriers on Gadolinium Doped Ceria (GDC) Electro-Chemo-Mechanical Properties
一些氧缺陷的金属氧化物，如铈和铋的氧化物，最近已经显示出优异的电致伸缩性能，甚至优于性能最好的铅基电致伸缩器，例如铅-镁-钛酸盐（PMN）。与压电陶瓷相比，这种材料的机电机制不依赖于晶体的对称性，而是依赖于晶格中氧空位的浓度。在这项工作中，我们首次研究了氧缺陷结构对电化学机械性能的影响。这是通过调节具有已知氧空位浓度Ce0.9Gd0.1O2-x（x= 0.05）的多晶钆掺杂二氧化铈中的氧缺陷阻挡势垒密度来实现的。纳米起始粉末。在不同的条件下烧结，包括场辅助放电等离子体烧结（SPS），快速烧结和高温下的常规方法。这些方法允许控制晶粒尺寸和Gd掺杂剂扩散，即通过热驱动溶质拖曳机制。通过相关的电化学机械性能，我们表明，在材料中的氧空位分布发挥了关键作用，在氧化铈电致伸缩，克服了预期的贡献，从晶粒尺寸和掺杂浓度。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Direct visualization of ambipolar Mott transition in cuprate CuO2 planes
确定掺杂莫特绝缘体的本质是凝聚态物理中的主要突出问题之一，也是理解铜氧化物高温超导性的关键。我们报告真实的空间可视化的莫特过渡Sr 1-xLaxCuO 2 +y铜酸盐薄膜，覆盖整个电子和空穴掺杂制度。直接在铜氧化物（CuO 2）平面上的Tunnel电导测量揭示了费米能级的系统性位移，而基本的Mott-Hubbard能带结构保持不变。这是进一步证明了探索原子尺度的电子响应的CuO 2的替代性掺杂剂和本征缺陷的姐妹化合物Sr0.92Nd0.08CuO 2。这些结果可以更好地解释自调制掺杂的框架，类似于半导体异质结构，并形成发展任何微观理论的铜氧化物超导性的基础。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superexchange dominates in magnetic topological insulators
有人认为，在拓扑绝缘体中增大的自旋磁化率（由Van Vleck的形式主义描述）解释了掺杂过渡金属杂质的铋-锑拓扑硫属化物的铁磁性。相反，早期对碲化汞和相关拓扑系统的研究指出，Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用（布隆贝格根-罗兰机制）的带间模拟导致局域自旋对之间的反铁磁耦合。在这里，我们批判性地重新审视这两种方法，显示它们的缺点，并阐明为什么带间贡献的大小是小的，即使在拓扑系统。从所提出的理论方法和我们的计算研究Mn掺杂碲化汞和碲化镉的磁性，我们得出结论，在没有带载流子，超交换占主导地位，其符号取决于磁性杂质的协调和电荷状态，而不是在拓扑类的主机材料。
2022-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualization of superparamagnetic dynamics in magnetic topological insulators
量子化霍尔电导是时间反演对称性破缺的二维电子系统的普遍特征。最近在磁性拓扑绝缘体中发现的量子反常霍尔态中，时间反演对称性被认为是被长程铁磁有序打破的，即使在零外部磁场下也观察到量子化电阻。在这里，我们使用扫描nanoSQUID磁成像，以提供一个直接的可视化的动态的量子相变之间的两个异常霍尔平台的Cr掺杂（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$薄膜。与基于宏观磁学的天真预期相反，我们的测量揭示了由弱相互作用的磁畴形成的具有几十纳米特征尺寸的超顺磁性状态。磁相变通过这些局部矩的随机反转发生，这驱动电子霍尔平台转变。令人惊讶的是，我们发现电子系统可以反过来驱动磁系统的动力学，揭示了两个耦合的量子相变之间的微妙的相互作用。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Radiation Field Aided Quantum Spin Hall Phase in Bi2Se3Thin Film
本文通过将近红外圆偏振辐射场入射至掺杂磁性杂质的 Bismuth Selenide，基于含时哈密顿量与高频极限下的 Floquet 理论，揭示了光场可调性使系统从量子反常霍尔相转变为量子自旋霍尔相。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of gallium doping on structural and transport properties of the topological insulator Bi2Se3 grown by molecular beam epitaxy
本研究通过分子束外延生长不同镓掺杂浓度的Bi₂Se₃，证实掺杂可调控其电子性质，2原子百分比镓掺杂下仍存在表面态，为探索拓扑超导提供了可能。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct Visualization of Thermal Conductivity Suppression Due to Enhanced Phonon Scattering Near Individual Grain Boundaries
了解晶格缺陷对纳米级热传输的影响对于从热管理到能量转换的各种应用至关重要。晶界是多晶材料中普遍存在的缺陷，它散射声子并降低热导率。从历史上看，它们对热传导的影响已经通过空间平均测量间接研究，这几乎没有提供关于单个GB附近声子输运的信息。在这里，使用空间分辨时域热反射（TDTR）测量结合电子背散射衍射（EBSD），我们在几个μm的单个GB在掺硼多晶金刚石的热导率进行局部测量。我们观察到强烈抑制的热传输附近的GB，从约1000 W/m-K的大晶粒的中心到约400 W/m-K的GB附近的电导率降低。此外，我们表明，这种电导率的降低是测量到~10 μm远离GB。提出了一个理论模型，捕获的声子平均自由路径，由于强烈的扩散声子散射在无序晶界的局部减少。我们的研究结果提供了一个新的框架，了解纳米材料中的声子缺陷相互作用，与使用高热导率的多晶材料作为电子热管理中的散热器的影响。
2018-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
