Tunable High Spin Chern-Number Insulator Phases in Strained Sb Monolayer
本研究发现半金属性 Sb 单层具有自旋陈数为 2 的 HSCI 能带拓扑，并证明适度晶格应变可使其在绝缘态与半金属态间转变、实现 0 至 3 的可调自旋陈数。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elemental Topological Insulator with a Tunable Fermi Level: Strained α-Sn on InSb(001)
本文报道了应变α-Sn/InSb拓扑相的外延制备和电子性质。拓扑表面状态的形式在一个不寻常的带阶的存在下，而不是基于直接的自旋-轨道耦合，如密度泛函和GW板层计算所示。角分辨光电子能谱包括自旋探测实验探测拓扑自旋极化态如何从第二体价带出现。此外，我们证明了精确的控制费米能级的掺杂剂。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the nature of quasi van der Waals Epitaxy of magnetic topological insulators Cr: (BixSb1-x)2Te3 on a GaAs (111) substrate through coherently strained interface
本研究针对GaAs(111)衬底上磁性拓扑绝缘体CBST生长的准范德华外延机制认知不足的问题，首次同时证实该体系存在共格界面及qvdWE起源的应变，填补了相关机制研究的空白。
2024-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Alternation of Magnetic Anisotropy Accompanied by Metal-Insulator Transition in Strained Ultrathin Manganite Heterostructures
对铁磁异质结构中界面磁性的基本理解对于将铁磁材料用于自旋电子器件应用是必不可少的。在本文中，我们研究了外延单晶LaAlO $_3$（LAO）/La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_3$（LSMO）/Nb：SrTiO $_3$（Nb：STO）异质结构的界面磁性和电子结构，具有不同的LSMO层厚度，其中的磁各向异性强烈的变化取决于LSMO的厚度，由于来自Nb：STO和LAO层之间的应变之间的微妙平衡，使用x射线磁圆二色性（XMCD）和光电子能谱（PES）。我们成功地检测到Mn离子的磁行为的明显变化，伴随着厚度依赖的金属-绝缘体转变（MIT）。我们的研究结果表明，双交换相互作用引起的金属LSMO膜的铁磁性下的拉伸应变引起的SrTiO $_3$衬底，而超交换相互作用决定的磁性行为下的绝缘LSMO膜的压缩应变起源于顶部LAO层。基于这些发现，LAO/LSMO界面附近磁死层的形成归因于压应变下Mn 3 $d_{3z^2-r^2}$轨道的超交换相互作用和3 $d_{x^2-y^2}$轨道的双交换相互作用之间的竞争.
2020-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Crystallography of periodic nanotextures in a strained Mott insulator
Cornell University（康奈尔大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼茨晶体生长研究所）
通过X射线映射研究外延应变Ca2RuO4薄膜中自发形成的结构相条纹，发现卫星强度塌缩到单一曲线，表明存在由{012}界面分隔的纳米级马氏体层状结构，经典不变平面应变晶体学主导了Mott绝缘体的纳米畴几何。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering Topological Bands in Strained Covalent Organic Frameworks
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Mons（蒙斯大学）
通过应变调控共价有机框架中的电子跃迁，实现拓扑绝缘体和高阶拓扑绝缘体的能带结构工程。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Key role of lattice symmetry in the metal-insulator transition of NdNiO3 films
块体NdNiO 3表现出金属-绝缘体转变（MIT）的温度降低，也可以看到在拉伸应变膜。相比之下，在大的压缩应变下的膜通常在所有温度下保持金属性。为了澄清这种行为的微观起源，我们使用位置平均会聚束电子衍射在扫描透射电子显微镜来表征应变NdNiO 3薄膜的MIT温度以上和以下。我们表明，对称性降低结构的变化发生在拉伸应变膜的情况下，它经历了MIT，但在压缩应变膜缺席。利用空间群对称性的参数，我们表明，这些结果支持键长伸缩模型的MIT在稀土镍酸盐。此外，这些结果提供了深入了解的非费米液相中观察到的膜的MIT是缺席。
2016-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Onset of metallic behavior in strained (LaNiO3)n/(SrMnO3)2 superlattices
采用臭氧辅助分子束外延生长了（LaNiO 3）n/（SrMnO 3）2超晶格。原位反射高能电子衍射和X射线散射已被用来表征的超晶格，这是应变的SrTiO 3衬底的结构特性。该超晶格表现出优异的结晶度和小于一个晶胞的界面粗糙度。当$n$从4减小到1时，观察到金属-绝缘体转变。输运数据的分析表明，从带隙绝缘体（n=1）跳跃导体（n=2）的金属（n=4）随着LaNiO 3浓度的增加的演变。
2009-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confinement-induced metal-to-insulator transition in strained LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattices
使用密度泛函理论计算包括Hubbard $U$项，我们探讨了应变和约束的影响，对电子基态的超晶格包含带绝缘体LaAlO $_3$和相关的金属LaNiO $_3$。除了在顶端氧的空穴的抑制，一个中心特征是在单晶胞超晶格中对应变的不对称响应：对于拉伸应变，带隙由于在具有1.45 $μ_{\rm B}$和0.71 $μ_{\rm B}$的两个不同磁矩的Ni位点处的电荷交换而打开。在压缩应变下，由于$d_{3z^2-r^2}$带通过半金属状态重叠，电荷分离几乎被淬灭，带隙塌陷。电子行为的这种不对称性与在拉伸和压缩应变下八面体扭曲和旋转的差异有关。随着（LaAlOPDMATHABMN）$_n$ /（$_3$）$_n$超晶格的厚度从$n=1$增加到$n=3$，配体空穴密度和金属态迅速恢复。
2012-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interaction-driven topological insulator states in strained graphene
石墨烯的电子性质可以通过机械变形来操纵，这为在新的机制和新的器件应用中研究狄拉克费米子开辟了前景。某些自然的应变配置产生大的几乎均匀的伪磁场，其在两个谷中具有相反的符号，并且产生平坦的自旋和谷简并的伪朗道能级（PLL）。本文研究了均匀磁场作用下应变石墨烯中库仑相互作用的影响。我们发现，自旋/谷简并的PLL得到解除的相互作用，从而产生拓扑绝缘体样的国家。特别是，当非零PLL被四分之一或四分之三填充时，会出现自发打破时间反转对称性的反常量子霍尔态。在半满PLL中，弱的自旋轨道相互作用稳定了时间反转对称的量子自旋霍尔态。这些多体状态的特点是量子化的电导和持久的高温标度设置的库仑相互作用，我们估计是几百开尔文在适度的应变值。分数填充时，出现了打破谷对称性的分数量子霍尔态。这些结果为在介观石墨烯中实现稳健的拓扑绝缘体态提供了一条新的途径。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Jahn-Teller-driven metal-insulator transition in strained SrCrO3 from first principles calculations
使用密度泛函理论（DFT）及其扩展到DFT+ $U$，我们提出了一个可能的情况下，应变诱导的金属-绝缘体转变已被报道最近在薄膜SrCrO $_3$。金属-绝缘体转变涉及类似于相关稀土钒酸盐的情况的Jahn-Teller（JT）畸变的出现，其也表现出过渡金属阳离子的标称$d^2$占据。我们的计算表明，对于实际的Hubbard $U$参数值，无应变的系统是C型反铁磁有序基态，这已经相当接近JT不稳定性。然而，由于$d_{xz}$ / $d_{yz}$谱带与较低的$d_{xy}$谱带的大量能量重叠，JT畸变的出现是不利的。相对于$d_{xz}$ / $d_{yz}$，拉伸外延应变降低了$d_{xy}$带的能量，从而使系统更接近$d_{xy}^1(d_{xz}d_{yz})^1$的标称填充。JT畸变则提升了$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道之间的简并性，从而允许在电子能带结构中打开间隙。
2022-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum spin Hall effect in strained (111)-oriented SnSe layers
最近，量子自旋霍尔效应已被预测在（111）取向的薄膜的SnSe和SnTe拓扑晶体绝缘体。结果表明，在这些薄膜中的二维能带谱的能隙依赖于在振荡的方式上的层的厚度-计算的拓扑不变指数和边缘状态的自旋极化表明，对于膜厚20-40单层的二维拓扑绝缘体相出现。两种材料的边缘态与狄拉克锥相反的自旋极化在其两个分支。然而，除了具有偶数个单层的（111）取向的SnTe膜之外，$\overlineΓ$和$\overline{\mathrm{M}}$中的带的重叠减小了最终的带隙，并且边缘状态出现在带的背景下或在非常小的能隙内。在这里，我们表明，在SnSe薄膜中的这个问题可以通过施加适当的应变来去除。这应该能够在SnSe层中也观察到量子自旋霍尔效应。
2015-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of robust 2D transport and Efros-Shklovskii variable range hopping in disordered topological insulator (Bi2Se3) nanowires
报道了用聚焦离子束（FIB）技术制备的超窄拓扑绝缘体（Bi 2 Se 3）纳米线的变程跳跃电导的实验观察。对于不同宽度的纳米线，跳跃方程中的指数值被提取为~ 1/2，这证明了在强无序系统中存在Efros-Shklovskii跳跃输运机制.计算了器件的高定位长度（0.5nm，20 nm）。仔细分析的温度依赖的波动中存在的磁阻曲线，使用标准的通用电导波动理论，表明存在的二维拓扑表面状态。此外，表面态的贡献电导被发现非常接近一个电导量子。我们相信，我们的实验结果阐明了在无序拓扑绝缘体为基础的纳米结构的量子输运的理解。
2017-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Engineering quantum spin Hall insulators by strained-layer heterostructures
量子自旋霍尔绝缘体（quantum spin Hall insulators，QSHIs），又称二维拓扑绝缘体，是一种非传统的量子态，具有绝缘体和导电边缘，起源于非平凡的反向能带结构，并被提议作为探索自旋电子学应用和与自旋螺旋边缘模式相关的奇异准粒子的平台。尽管有各种材料的理论建议，但是，到目前为止，QSHIs的实验演示仅限于两个系统-HgTe/CdTe和InAs/GaSb-这两个系统都是晶格匹配的半导体异质结构。在这里，我们报告的传输测量在另一个实现的带反转异质结构作为QSHI候选-InAs/In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ Sb与晶格失配。研究表明，In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ Sb层中的压应变增强了能带重叠和能隙。因此，高体电阻率，两个数量级高于InAs/GaSb，得到深的带反转制度。应变还增强了体Rashba自旋轨道分裂，导致一种不寻常的情况下，费米能级只穿过一个自旋分支的电子和类孔带在一个很宽的密度范围。这些特性使该系统成为一个有前途的平台，强大的QSHIs具有独特的自旋特性，并证明应变是一个重要的成分，调整自旋-轨道相互作用。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Magnetic Frustration in Strained Epitaxial FeRh Films
我们报告的应变诱导马氏体相变，伴随着抑制的磁性顺序在外延膜的化学无序FeRh。X射线衍射，透射电子显微镜和电子结构的计算表明，降低对称性（从立方到tetraxide）所施加的外延关系导致进一步的，意想不到的，四方到正交晶系的过渡，由带Jahn-泰勒型晶格不稳定性触发。磁秩序的崩溃是这种结构变化的直接后果，它打破了铁磁最近邻相互作用之间的微妙平衡所产生的Fe-Rh杂化和本地化的Fe矩在较大的距离之间的反铁磁耦合受挫。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Realization of A Strong Ferroelectric Metal by Nb-doping in Strained EuTiO$_{3}$
铁电金属由于同时具有金属性和铁电性这两种看似不相容的物理性质而备受关注。一个重要的问题，无论是基础研究和潜在的应用是如何实现一个强大的FE金属。一种策略是将强FE绝缘体掺杂到FE金属中，条件是所诱导的自由电子不破坏FE失真。应变EuTiO $_{3}$薄膜是一种强铁磁材料，是一种很有前途的候选材料。在这里，我们使用混合密度泛函理论计算Nb掺杂应变EuTiO $_{3}$薄膜的结构，电子和极化特性。结果表明，应变EuTi $_{0.875}$ Nb $_{0.125}$ O $_{3}$薄膜是一种强FE金属，因为Nb掺杂诱导了金属性而没有削弱FE畸变。讨论了金属性和强铁电性共存的原子机制。研究结果表明，掺杂和应变工程相结合是一种很有前途的方式来实现新的EuTiO $_{3}$基强FE金属，并可能用于其他材料以及。
2022-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic transition and spin-polarized two-dimensional electron gas controlled by polarization switching in strained CaMnO$_3$/BaTiO$_3$ slabs
通过第一性原理计算，研究应变CaMnO$_3$/BaTiO$_3$异质结中极化开关驱动的磁转变（G型到A型）及界面金属性，发现电子气自旋极化而空穴气非极化。
2024-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Negative magnetoresistance in strained $α$-Sn and $α$-SnGe films in an in-plane magnetic field
University of Cincinnati（辛辛那提大学）；KBR（KBR公司）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）；Ohio University（俄亥俄大学）
研究了受拉的α-锡和α-锡锗薄膜在平面磁场中的磁输运，发现两种状态下均表现出负磁电阻，但磁电阻对磁场强度的依赖关系不同，结果与奇偶异常假说不符，提示可能有其他机制负责α-锡的狄拉克/韦尔半金属相中的负磁电阻。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Photoinduced topological phase transitions in strained black phosphorus
采用Floquet理论和第一性原理计算相结合的方法研究了黑磷（BP）在压缩应变下的光致拓扑相变。通过改变入射激光的方向、强度和频率，可以实现Floquet-Dirac半金属和Floquet拓扑绝缘体等有趣的光修饰电子态的设计。值得注意的是，可以通过照射圆偏振激光（CPL）实现从I型到II型Floquet-Dirac费米子的可调谐TPT，其起源是光学斯塔克效应。此外，光诱导Floquet-Dirac相被证明是主机拓扑表面态，表现出非平衡电子输运的方向锁定的CPL.这一工作提供了有用的指导实验观测Floquet TPT，并扩展了光电子学应用BP的非平衡制度。
2017-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Alloying 2D VSe2 with Pt: from a charge density wave state to a disordered insulator
利用扫描隧道显微镜和光谱分析了在石墨烯衬底上用分子束外延生长的1 T-Pt 1-xSe 2合金单层的原子和电子结构。我们已经集中在组成范围（0.1<x<0.35），其中铁磁行为最近已被证明。对于低Pt浓度，（x=0.07和x=0.21），小域（直径几纳米）表现出的电荷密度波（CDW）状态的原始VSe 2单层的特征超结构保持可见的样品表面的大部分。因此，合金化保留了CDW相的短程有序，尽管它破坏了其长程序。对于较高的Pt浓度（x=0.35）的无序合金的形式。它在费米能级上呈现出一个充分发展的能隙（宽度为几十meV），因此是一种无序的绝缘体。这个间隙在纳米尺度上表现出强烈的变化，反映了组成的局部波动。对于该组成范围，TMD层与石墨烯衬底的出乎意料的大的相互作用开始。
2022-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Insulator-like behavior coexisting with metallic electronic structure in strained FeSe thin films grown by molecular beam epitaxy
本文报道了~10 nm厚的FeSe薄膜在其电阻率的温度依赖性方面表现出类似绝缘体的行为，即使体FeSe具有金属电子结构，已被证实的光电子能谱和第一性原理计算。这种明显的矛盾可以用导带中形成的势垒来解释。用分子束外延方法制备了不同[Fe]/[Se]的超薄FeSe外延膜，并根据其晶格应变和电学性质将其分为两类。随着[Fe]/[Se]的增加，晶格常数a增加，晶格常数c减小，当[Fe]/[Se]为1.1时，晶格常数a趋于稳定，晶格常数c开始减小。因此，当[Fe]/[Se]为1.1时，FeSe膜具有最大的应变晶格，但是这些膜在结晶度和表面平坦度方面具有最好的质量。[Fe]/[Se]为0.8-1.9的所有FeSe薄膜均表现出类似绝缘体的行为，但其电阻率的温度依赖性在富Se区和富Fe区之间表现出不同的激活能Ea;即，Ea在[Fe]/[Se]=1.1时很小（几meV），但在[Fe]/[Se]更高时跃升至~25 meV。当[Fe]/[Se]=1.1时，薄膜的Ea最小，为1.1 meV，在35 K时发生了绝缘体-超导转变，在栅偏压下为零电阻。富铁膜的大Ea归因于不寻常的晶格应变与拉伸面内和松弛的面外应变。与[Fe]/[Se]= 1.1的膜（~17 meV）相比，[Fe]/[Se]> 1.1的膜的大Ea导致低迁移率，导带中用于渗滤载流子传导的高势垒为~50 meV。因此，富铁薄膜表现出显着的绝缘体的行为…
2019-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Insulator-to-Metal Transition Provides Evidence for Negative-$U$ Centers in Large-Gap Disordered Insulators
强电子-声子相互作用促进的电子之间的吸引性负$U$相互作用在高度极化和无序的材料中很常见，如非晶硫属化物，但在大带隙绝缘体中没有直接证据。在这里，我们报告如何负$U$中心负责广泛的绝缘体到金属的转变，在非晶HfO $_2$和Al $_2$ O $_3$薄膜与10 $^9$倍的电阻下降。由静液压或0.1 ps脉冲磁压触发，转变可以在如此低的压力下进行，以至于存在非常小的总体变形（应变~10 $^{-5}$）。在整体上没有显著的能量变化的情况下，转变归因于局部电子-声子相互作用的反转：通过反转$U$的符号，被捕获的电子被不稳定化并被释放，从而清除先前被带电陷阱阻挡的传导路径。结果还表明，莫特绝缘体无序时可能成为安德森绝缘体与强电子-声子相互作用调节初期的导电路径，一个新的发现的电子器件的技术意义。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compressive strain-induced metal-insulator transition in orthorhombic SrIrO3 thin films
我们研究了外延正交SrIrO 3薄膜在压应变下的电子性质。亚稳态，正交SrIrO 3薄膜的合成在各种基板上使用epi稳定技术。我们已经观察到，随着面内晶格压缩的增加，薄膜的直流电阻率（\r{ho}）增加了几个数量级，并且d \r{ho} /dT从正值变为负值。然而，光学吸收光谱显示德鲁德样，金属响应没有光学间隙开放的所有压缩应变薄膜。在磁场下的输运测量表明，压缩应变薄膜在低温下具有负磁阻效应。我们的研究结果表明，弱局域化是负责应变诱导的金属-绝缘体转变的正交SrIrO 3薄膜。
2014-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-field-induced Z2 topological phase transition in strained single bilayer Bi(111)
为了控制单层双层Bi（111）拓扑相变的临界电场，采用第一性原理计算研究了应变体系中的拓扑相.在拉伸应变为$ε=0.5$ %时，我们发现了一个与半金属态相接触的二次带.在这个应变附近，拓扑相位可以通过无穷小的电场切换到平凡绝缘体。电场诱导拓扑相变中狄拉克锥出现的位置随应变$ε>0.5$ %和$ε<0.5$ %而变化。我们的结果表明这种拓扑相变可以应用于新型的自旋电子器件。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain nucleation across the metal-insulator transition of self-strained V2O3 films
本研究表征了蓝宝石衬底上(001)取向自应变V2O3薄膜金属-绝缘体转变中的畴成核生长规律，发现绝缘畴从低应变顶部成核扩展、在距衬底50 nm处被阻滞留下底部金属层，为构建面外器件提供了新思路。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of Dirac nodes and Volkov-Pankratov surface states in compressively strained HgTe
在拓扑绝缘体发现之前，狄拉克和外尔半金属已经成为当代凝聚态物理的一个重要研究方向。虽然很容易从理论的角度来看，这些拓扑半金属提出了一个严重的挑战，在实验合成和分析，以允许其明确的识别。在这项工作中，我们详细的压缩应变碲化汞的传输实验报告。由于与其他拓扑半金属材料相比具有优异的样品质量，这使我们能够以前所未有的精度和复杂程度解决拓扑表面状态和半金属体状态的相互作用。由于我们的门设计，使我们能够精确地调整费米能级的外尔和狄拉克点，我们确定了磁输运制度为主的外尔/狄拉克体状态传导小的载流子密度和拓扑表面状态传导较大的载流子密度。因此，类似于拓扑绝缘体，碲化汞为拓扑半金属的实验研究提供了原型参考。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of the magnetic and metal-insulator transitions in RNiO3 bulk and layered structures
本文提出了一种从转子Hartree-Fock形式来研究钙钛矿过渡金属氧化物的p-d模型的性质，并发展了一种灵活有效的数值求解方法。所示的方法产生，在一个统一的配方，稀土镍酸盐相图的重要方面，包括观察到的LaNiO 3和正确的基态磁序的绝缘化合物的顺磁性金属状态。然后，它被用来阐明发生的基态变化的形态是从散装应变和非应变薄膜的形式。对于外延薄膜，外延应变和电荷转移到顶端的平面外的氧网站上的相图有显着的影响。
2012-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport anisotropy in biaxially strained La(2/3)Ca(1/3)MnO(3) thin films
由于磁性、结构、电子和轨道自由度的复杂相互作用，双轴应变已知在掺杂锰氧化物中起重要作用。对生长在SrTiO（3）衬底上的相干应变La（2/3）Ca（1/3）MnO（3）薄膜，测量了平行于衬底和垂直于衬底的磁输运性质，发现了电输运性质的异常。而金属行为被发现在平面内的双轴应变，垂直于此平面的绝缘行为和非线性电流-电压特性（IVC）的运输观察。这种各向异性的最自然的解释是从轨道无序的铁磁状态到与铁磁锰氧化物平面的反铁磁堆叠相关的轨道有序状态的应变诱导的转变。
2002-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced dielectric response by disordered nanoscale/mesoscopic insulators
理论上提出了通过无序增强绝缘体的介电响应，其中通过纳米/介观系统的电子波的量子干涉及其由于外部扰动而引起的变化控制极化。在所有态都局域化的无序情况下，受到拓扑保护的共振隧穿起着至关重要的作用，与纯态相比，共振隧穿使介电响应提高了30~40倍。实现这一想法与可访问的材料/结构进行了讨论。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating the anisotropic phase separation in strained VO2 epitaxial films by nanoscale ion-implantation
在相关氧化物材料中控制应变诱导的多晶畴和相变对于高性能器件的制造是非常重要的。虽然可以直接测量宏观尺度下应变氧化物膜中的电子输运，但纳米尺度下的各向异性电子态和跨越绝缘体-金属转变的可控相分离仍然是难以捉摸的。在此，我们选择VO 2晶体薄膜作为原型氧化物，通过在室温下向VO 2薄膜中注入He+纳米束实现了各向异性电子相分离的操纵。此外，这种纳米级的相分离是直接可视化的红外近场成像测量，显示出明显的和独特的CR轴依赖于VO 2表面的各向异性。我们的研究结果为理解应变金属氧化物薄膜中的各向异性纳米级相分离提供了新的见解。
2021-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling polar order in compressively strained SrTiO$_{3}$
钛酸锶是一种早期的铁电体，在极低的掺杂水平下出现超导性。值得注意的是，稳定的极性相通过应变或化学取代已被证明显着提高超导临界温度，和极性不稳定性在大多数提出的超导配对机制中起着关键作用。因此，对铁电性的严格理解对于阐明这种材料中的电子配对机制至关重要。为了研究钛酸锶中极性顺序的性质，我们开发了一个简化的自由能模型，该模型仅包括捕获双轴压缩应变系统中的相关物理所需的自由度。我们的模型是能够计算大型，无序系统的能量与近DFT水平的精度。我们用Monte Carlo方法模拟了铁电和反铁畸变相变，讨论了不同序参量之间的耦合。最后，我们评估极性转变的性质，我们发现既不是严格的位移，也不是有序无序。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition in disordered systems from the one-body density matrix
物质的绝缘状态可以通过基态几何标记来探测，这与现代极化理论（基于Berry相位）密切相关。在目前的工作中，我们表明，该标记可以应用于确定无序系统中的金属-绝缘体转变。特别是，对于非相互作用系统的几何标记，可以获得从配置平均的范数平方单体密度矩阵，它可以计算在开放以及周期性的边界条件。这与基于静态电导率的分类形成鲜明对比，静态电导率仅在周期性边界条件下是合理的。我们通过考虑一个简单的晶格模型，已知有一个金属-绝缘体过渡作为无序强度的函数，并证明了过渡点可以准确地从单体密度矩阵得到的方法。该方法具有一般的{ \it ab-initio}公式，可以应用于实际的无序材料的标准电子结构方法。
2016-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Topological Anderson Insulator in cation-disordered Cu2ZnSnS4
摘要：使用从头计算的实验输运测量的支持下，我们提出了第一个可信的候选人在一个真实的材料系统中实现的无序诱导的拓扑安德森绝缘体。高能反应球磨产生的多晶型的Cu2ZnSnS4与高的阳离子无序，这表明在布里渊区中心的频带的反向排序，相反，其有序相。绝热连续性的论点建立，这种无序的Cu2ZnSnS4可以连接到密切相关的Cu2ZnSnSe4，以前预测是一个三维拓扑绝缘体。能带结构计算与平板几何揭示了强大的表面状态的存在下，而阻抗谱加上电阻率测量点的表面占主导地位的运输，这些国家将意味着，从而使一个强有力的情况下，有利于一个新的拓扑相。因此，这项研究打开了一个窗口，了解和潜在利用拓扑行为的丰富的一类容易合成的多元，无序的化合物。
2021-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relations between structural distortions and transport properties in Nd$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ strained thin films
用脉冲激光沉积（PLD）技术在（100）-SrTiO $_3$和（100）-LaAlO $_3$衬底上生长了不同厚度的电荷/轨道有序（CO/OO）$Nd_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$（NCMO）应变薄膜。薄膜的厚度对输运性质有很大的影响。随着厚度的减小，CO转变增加，而在同一时间的绝缘体到金属的转变温度下的应用下的7 T磁场降低。建立了结构畸变与输运性质之间的明确关系。它们是根据\QTR{it}{Pnma}结构的Mn-O-Mn和Mn-O键角和距离的伸长和压缩来解释的，这改变了这些材料中的带宽和Jahn-Teller畸变
2002-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Josephson Junction through a Disordered Topological Insulator with Helical Magnetization
本文研究了由三维拓扑绝缘体无序表面态构成的约瑟夫森结中的超导和邻近涡旋。在一个政权的螺旋磁化的旋转周期大于结的宽度，我们发现超导0-π交叉作为结的厚度，磁化强度和固有的螺旋调制和表面状态的参数的函数。超导电流反转与邻近诱导的涡旋相关联，沿着结宽度成核，其中涡旋的数量和它们的位置可以通过超导相位差和上述参数来操纵。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
