Probing Elastic Isotropy in Entropy Stabilized Transition Metal Oxides: Experimental Estimation of Single Crystal Elastic Constants from Polycrystalline Materials
本研究提出从多晶材料仅用两个衍射弹性常数估算单晶弹性常数的新方法，经镍验证后应用于[(MgNiCoCuZn)O]熵稳定氧化物，测得C11=219 GPa、C12=116 GPa、C44=51 GPa，为开发精确原子间势提供关键实验数据。
2024-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Electrical, Optical and Structural Properties of Improved Transparent Conductive Oxide TCO Films
透明导电氧化物ITO的高频（GW）后处理导致光传输和电传导的显著改善。在多层结构中的ITO膜的情况下也是如此。改进发生而不影响下层（多层装置的其它层）。该方法具有极高的选择性，只能加工目标膜（层）。
2013-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Interdiffusion between gadolinia doped ceria and yttria stabilized zirconia in solid oxide fuel cells: experimental investigation and kinetic modeling
氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）电解质与氧化钆掺杂的氧化铈（CGO）阻挡层之间的相互扩散是固体氧化物燃料电池（SOFC）性能退化的主要原因之一。在这项工作中，我们提出了实验研究CGO-YSZ双层电解质烧结在1250 ℃或1315 ℃和元素输运作为烧结温度和停留时间的函数。为了定量地模拟实验观察，通过将系统简化为CeO 2-ZrO 2准二元系统来进行CGO-YSZ系统的CALPHAD型热力学评估，并且基于文献数据的批判性回顾来构建动力学描述（原子迁移率）。采用DICTRA软件对CGO-YSZ互扩散过程进行了模拟，并将模拟结果与不同烧结条件或长期操作条件下的实验数据进行了比较。基于模拟的浓度分布预测了双层电解质的相应欧姆电阻。结果表明，CGO-YSZ界面的互扩散主要发生在高温烧结过程中，而在较低温度下长期运行时，互扩散对电池退化的影响可以忽略不计。
2019-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of magnetism in oxides
本文综述了氧化物磁性电控制的最新进展，这些进展具有深刻的物理意义和巨大的应用潜力。在第一部分中，我们提供了一个全面的总结，在经典的多铁性异质结构的电控制的磁性，并阐明其背后的各种机制。第二部分着重于双电层门控的新途径，即用很小的电压驱动磁性氧化物发生显著的电子相变。在第三部分中，施加在普通电介质氧化物上的电场被用来控制源于不同相关氧化物之间界面处的电荷转移和轨道重构的磁性现象。最后，分析了电控制氧化物磁性在机理和实际应用上面临的挑战，以期对该领域的深入研究和发展有所启发。
2015-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Novel entropy-stabilized fluorite oxides with multifunctional properties
本研究通过固相反应合成了一系列新型熵稳定萤石氧化物，证实其构型熵主导的相稳定性，并发现该材料在热导率、光学带隙和电学性质方面表现出适用于热障涂层和光催化等多功能应用的潜力。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Elucidating the Influence of Native Defects on Electrical and Optical Properties in Semiconducting Oxides: An Experimental and Theoretical Investigation
在多晶氧化物基材料中使用自掺杂或产生空位的缺陷工程对光吸收、UV光检测和电开关具有深远的影响。然而，缺陷诱导的半导体氧化物器件在光检测和光敏性方面表现出增强，因此仍然是光电子学领域的研究热点。在这项研究中，半导体氧化物材料中的缺陷工程及其在基于光电子器件的应用中的作用进行了讨论。采用密度泛函理论，通过第一性原理电子结构计算，对缺陷态的识别进行了理论研究。特别是，在这项工作中，我们专注于探测缺陷引起的光和电过程的变化，通过实验以及计算调查。因此，系统的实验测量的光吸收，电开关，电荷密度，和光电流在缺陷丰富的半导体氧化物样品已被执行。我们的研究结果表明，缺陷可以导致增强的光电性能，如光电流，开关速度，光吸收等的半导体氧化物为基础的设备。
2021-12-11 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of ferroelectric oxide epitaxial thin films and superlattices: role of the mechanical and electrical boundary conditions
本文综述了铁电氧化物外延薄膜和多层膜的第一性原理研究的最新进展。我们详细讨论了机械和电气边界条件的关键作用，为读者提供了一个简单而直观的理解在许多纳米结构的铁电性能的演变的基本背景。更进一步，我们还强调了这个令人兴奋的领域或研究中有前途的新途径和未来的挑战。
2007-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and thermal conductivities of reduced graphene oxide/polystyrene composites
作者报道了还原氧化石墨烯（RGO）/聚苯乙烯（PS）复合材料的电和热输运的实验研究。在室温下，具有不同RGO浓度的RGO/PS复合材料的电导率（$σ$）显示逾渗行为，逾渗阈值为~ 0.25体积%。在30 ~ 300 K的温度范围内，它们的电导率随温度的变化遵循Efros-Shklovskii（ES）变程跳跃（VRH）电导。复合材料的热导率（$κ$）随着浓度从0增加到10体积%而提高~ 90%。在150 ~ 300 K范围内，复合材料的热导率随温度的升高近似线性增加。具有较高浓度的复合材料显示出更强的热导率的温度依赖性。
2017-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Improved Interfacial and Electrical Properties of GaSb Metal Oxide Semiconductor Devices Passivated with Acidic (NH4)2S Solution
采用酸性（NH 4）2S溶液对HfO 2/GaSb金属氧化物半导体器件进行表面钝化，可以有效地改善器件的界面和电学性能。与对照样品相比，经酸性（NH 4）2S溶液处理后的样品在频散、栅漏电流和界面陷阱密度等方面都有很大的改善。这些改进归因于酸性（NH 4）2S溶液增强了衬底的钝化，从化学机理的角度分析了这一点，并通过X射线光电子能谱学和高分辨截面透射电子显微镜证实了这一点。
2013-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electrical properties of electrodeposited single junction of cuprous (I) oxide copper
采用电沉积技术制备了纳米尺度的氧化亚铜（Cu_{2} O）基太阳能电池，并对其结构、形貌和电学性能进行了研究。将Cu_{2} O层电沉积在结晶和多晶铜基底上。为了完成作为太阳能电池的Cu_{2} O/Cu（100）和Cu_{2} O/Cu界面，将银浆顶部电极涂在Cu_{2} O的背面。对电流-电压曲线进行了理论分析，确定了最有效的Ag/ Cu_{2} O/Cu（100）太阳能电池的电参数值，并清楚地表明界面处存在两个肖特基势垒。
2016-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Thermally and Electrically Conductive Nanopapers from Reduced Graphene Oxide: effect of nanoflakes thermal annealing on the film structure and properties
在这项研究中，我们报告了一种不同的策略，从直接真空过滤制备石墨烯纳米纸。代替常规方法，即在极高温度下对由氧化石墨烯（GO）或部分还原的GO制备的纳米纸进行热退火，我们直接从完全还原的氧化石墨烯（RGO）的悬浮液制造我们的石墨烯纳米纸，所述悬浮液在RGO和在真空中在1700 °C下热退火之后获得。通过使用这种方法，我们研究了热退火对宏观石墨烯基纸物理性能的影响。事实上，我们证明了由退火RGO制备的石墨烯纳米纸的热和电性能的增强受到不存在氧官能团和纳米片形态的强烈影响。因此，我们的方法可以被认为是一个有效的替代经典的方法。
2017-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conduction of silicon oxide containing silicon quantum dots
在室温下对电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积（ECR-PECVD）制备的富硅氧化硅薄膜进行了电流-电压测量，并在750 - 1000 $ ^\circ$ C下进行了退火。随着退火温度的升高，镶嵌在薄膜中的硅量子点之间的氧化层厚度增加。这导致电流密度随着退火温度的升高而降低。假设Fowler-Nordheim隧穿机制在大电场中，我们得到一个有效的势垒高度$ϕ_{eff}$的$\sim$ 0.7 $\pm$ 0.1 eV的电子隧穿通过硅量子点之间的氧化物层。Frenkel-Poole效应也可以用来充分解释薄膜在大电场影响下的导电性。我们认为，在室温下，硅量子点可以被视为陷阱，捕获和发射电子的隧道。
2006-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Coulombically-stabilized oxygen hole polarons enable fully reversible oxygen redox
稳定高价氧化还原对和外来的电子状态需要了解的稳定机制。在氧化物中，无论它们被考虑用于能量存储还是计算，高度氧化的氧化物-阴离子物种重新杂交以形成短共价键，并且与显著的局部结构畸变有关。在用于电池的嵌入氧化物电极中，虽然这种重组部分地稳定了氧的氧化还原，但它也引起了显著的滞后。在这项工作中，我们研究了层状Na 2-xMn 3 O 7，一种具有有序Mn空位的正极材料中的氧氧化还原。我们发现，氧化的氧阴离子和层间Na空位之间的库仑相互作用可以不利于再杂交和稳定的空穴极化子在4.2 V与Na/Na+的氧。这些库仑相互作用提供了与O-O共价键一样大的热力学能量节省，并在多个电化学循环中实现约40 mV的电压滞后，电压衰减可忽略不计。我们的研究结果通过强调跨几个原子距离的库仑相互作用的作用，建立了氧化还原能量学的全貌，并提出了稳定高度氧化的氧在能量存储及其他应用中的途径。
2020-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport and percolation in magnetoresistive manganite / insulating oxide composites: case of La0.7Ca0.3MnO3 / Mn3O4
我们报告的电阻率测量结果进行烧结良好的La0.7Ca0.3MnO3 /Mn 3 O 4复合材料样品的磁阻锰氧化物相（La0.7Ca0.3MnO3）几乎恒定的组合物。当La0.7Ca0.3MnO3的体积分数为~ 0.19时，出现逾渗阈值（fc）。电阻率随La0.7Ca0.3MnO3体积分数（fLCMO）的变化关系可用类双折射唯象方程描述。通过逾渗幂律拟合导电状态（fLCMO > fc），在室温下得到临界指数t值为2.0 +/-0.2，在5 K下得到临界指数t值为2.6 +/-0.2。t的增加归因于晶界对低温下导电过程的影响。
2007-03-14 cond-mat.mtrl-sci
ALD grown zinc oxide with controllable electrical properties
本文介绍了原子层沉积（ALD）在低温下生长氧化锌薄膜的结果。我们讨论了这样的薄膜的电性能，并表明，低温沉积的结果在富氧的ZnO层中的自由载流子浓度是非常低的。在优化的ALD工艺条件下，ZnO薄膜的电子迁移率可以达到10^15 cm-3，电子迁移率在20 ~ 50 cm 2/Vs之间。低温ALD法制备的ZnO薄膜的电学参数适合于ZnO基p-n结和肖特基结的制备。我们证明，这种结的特点是整流比高到足以满足3D存储器的要求，并在100摄氏度的温度下沉积，这使得它们适合沉积在有机基板上。
2013-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Giant Tunneling Electroresistance Effect Driven by an Electrically Controlled Spin Valve at a Complex Oxide Interface
利用铁电势垒与磁性La_（1-x）Sr_xMnO_3电极界面的磁电效应，在铁电隧道结中可以实现巨隧穿电阻效应。使用第一性原理密度泛函理论，我们证明了一些磁性单层的La 1-xSrxMnO 3的界面附近的行为，在响应铁电极化反转，作为一个原子尺度的自旋阀通过过滤自旋相关的电流。这种效应产生电导的一个数量级以上的变化，因此构成了巨大的阻变效应。
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics and a nearly continuous magnetic phase transition in an entropy-stabilized oxide antiferromagnet
利用μ子自旋弛豫（$μ$ SR）和非弹性中子散射研究了反铁磁熵稳定氧化物（Mg $_{0.2}$ Co $_{0.2}$ Ni $_{0.2}$ Cu $_{0.2}$ Zn $_{0.2}$）O（MgO-ESO）的磁序和自旋动力学.我们发现，反铁磁有序逐渐发展的样品体积，因为它是冷却到140 K以下，成为完全有序的100 K左右。自旋动力学在相变附近出现临界减速，磁序参量在有序态连续增长。这些结果表明，反铁磁转变是连续的，但进行高斯分布的有序温度。由非弹性中子散射确定的比热的磁贡献同样显示出以120 K为中心的宽特征。高分辨率非弹性中子散射进一步揭示了在低温下的初始间隙谱，其在加热直到有序温度时看到准弹性贡献的增加。
2020-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High temperature thermal cycling effect on the irreversible responses of lattice structure, magnetic properties and electrical conductivity in Co$_{2.75}$Fe$_{0.25}$O$_{4+δ}$ spinel oxide
报道了Co $_{2.75}$ Fe $_{0.25}$ O $_4$铁氧体的高温同步辐射X射线衍射（SXRD）、直流磁化强度和电流-电压（I-V）特性。该材料是通过Fe和Co的硝酸盐溶液在pH = 11下的化学反应以及随后在200 ℃、500 ℃和900 ℃的温度下退火来制备的。通过将温度从300 K循环到高温（升温模式）并返回到300 K（冷却模式）来进行测量。SXRD图谱表明在高度富Co的尖晶石氧化物中存在精细的两相立方尖晶石结构。磁化曲线显示出本征亚铁磁特征和缺陷诱导额外的铁磁相在较高的温度。电导率在升温模式和降温模式之间表现出明显的热滞回线。随着测量温度的变化，样品展现出晶格结构、磁化强度和电导率不可逆现象的新信息。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxially stabilized iridium spinel oxide without cations in the tetrahedral site
采用脉冲激光沉积法制备了多晶型Ir_2O_4单晶薄膜，并采用软化学方法对薄膜进行脱嵌。Ir 2 O 4在四面体位置中没有A阳离子的尖晶石（AB 2 O 4）中结晶，其与Al 2 O3-MnO 2同构。铱离子形成烧绿石亚晶格，这是已知的，会引起强烈的几何挫折。这种Ir尖晶石被发现是一个窄间隙绝缘体，在显着的对比，以金属基态的金红石型IrO 2。我们认为，强烈的自旋轨道耦合和库仑排斥的相互作用引起的绝缘基态在层状钙钛矿Sr 2 IrO 4。
2010-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast magneto-ionic switching of interface anisotropy using yttria-stabilized zirconia gate oxide
多年来，界面磁性的电压控制在自旋电子学研究中一直备受重视，因为它可能实现超低功耗技术。在少数建议的方法中，磁离子控制磁性已经证明了磁各向异性的大调制。此外，最近使用氢离子的磁离子器件的演示在室温下呈现相对快速的磁化翻转开关，tsw ~ 100 ms。然而，操作速度可能需要显著提高以用于现代电子设备。在这里，我们证明了质子诱导磁化翻转的速度在很大程度上取决于质子导电氧化物。我们使用氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）实现了~1 ms的可靠（> 103个周期）开关，这比迄今为止报道的室温下最先进的磁离子器件快~ 100倍。我们的研究结果表明，质子传导材料的进一步工程化可以带来实质性的改进，这可能使基于磁离子学的新的低功耗计算方案成为可能。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous conduction band fluctuation in silicon carbide metal-oxide-semiconductor structures revealed by electrical characterization of field effect transistors combined with self-consistent numerical calculations
通过数值计算再现了碳化硅（SiC）金属氧化物半导体（MOS）场效应晶体管（MOSFET）的实验电流-电压特性，确定了其导带边附近的界面态密度（$D_{\rm it}$）分布。在计算中，通过求解泊松方程和薛定谔方程，分别计算了反型层中的势分布和能量子带。我们证明，MOSFET的栅极特性很好地描述了考虑的界面态是由自由电子态密度的波动在一个二维系统。的$D_{\rm it}$分布几乎是唯一确定的氧化物形成过程（氧化或界面氮化）和独立的受体浓度（$3\times10^{15}-1\times10^{18}\ {\rm cm^{-3}}$）。
2019-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Metal Insulator transition in tin doped indium oxide (ITO) thin films Quantum Correction to the electrical Conductivity
掺锡氧化铟（ITO）薄膜在若干应用中被广泛用作透明导体。本文报道了直流磁控溅射ITO薄膜在低温（25-300 K）下的电输运特性。低温霍尔效应和电阻率测试结果表明，ITO薄膜为中度无序（kfl~1）的简并半导体。载流子在这些无序ITO薄膜中的输运是通过离域态进行的。无序效应导致众所周知的金属-绝缘体转变;在110 K下在ITO薄膜中观察到该转变。的金属绝缘体的行为被解释的量子校正的电导率（QCC），这种方法是基于量子力学干涉效应的无序系统。绝缘行为归因于弱局域化和电子-电子相互作用的综合作用。
2016-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and Thermal Transport Properties of the beta-Pyrochlore Oxide CsW2O6
我们报告的电阻率，热电功率和热导率的单晶和烧结样品的5D烧绿石氧化物CsW 2 O 6。单晶的电阻率在295 K时为3 mohm cm，并且在215 K以上随着温度的降低而逐渐增加（阶段I）。单晶和烧结样品的热电功率在阶段I中显示出约-60 uV K-1的恒定值。这些结果反映了第一阶段W 5d电子的电子传导是不相干的并且处于跳跃状态，尽管带隙在费米能级处没有打开。两种样品的第一相的热导率都相当低，这可能是由于Cs+离子的晃动。在低于215 K的第二阶段，两种样品的电阻率和热电势的绝对值随着温度的降低而强烈增加，对应于在费米能级处带隙打开的半导体状态的转变，而第二阶段的热导率小于第一阶段。
2020-10-22 cond-mat.mtrl-sci
High electrical conducting deep-ultraviolet-transparent oxide semiconductor La-doped SrSnO3 exceeding ~3000 S cm-1
La掺杂的SrSnO 3（LSSO）是一种带隙约为4.6eV的深紫外透明导电氧化物。由于LSSO可以异质外延生长在更宽的带隙衬底上，例如MgO（Eg ~ 7.8eV），因此LSSO被认为是作为DUV透明电极的良好候选者。然而，LSSO薄膜的电导率低于1000 S cm^-1，这很可能是由于La离子在LSSO晶格中的低溶解度。本文报道了用脉冲激光沉积法在MgO衬底上制备出带隙约为4.6 eV的高导电（>3000 S cm^-1）LSSO薄膜，并在真空中进行了简单的退火处理。通过X射线衍射和扫描透射电子显微镜分析，我们发现在退火过程中发生了横向晶粒生长，这提高了La离子的激活速率，导致载流子浓度（3.26 x 10^20 cm^-3）和霍尔迁移率（55.8 cm ^2 V^-1 s^-1）显著提高。本发明的DUV透明氧化物半导体将可用作用于开发透射和/或发射DUV光的光电子器件的透明电极。
2019-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the Complex Landscape of Entropy Stabilized Oxides
本研究采用实验与DFT弛豫SQS相结合的方法，揭示了原型ESO J14中的化学短程有序与局部晶格畸变及其独特的局部阳离子环境，为理解其结构-性能关系提供了新见解。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Rational design of nanoscale stabilized oxide catalysts for OER with OC22
本研究基于 OC22 预训练图神经网络构建 4,119 种氧化物的能量数据库，并提出兼顾稳定性、成本、过电位和亚稳性的筛选框架，识别出体相与纳米级 OER 候选催化剂。
2024-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Large Rashba Effect in Oxide Heterostructures
对于自旋电子器件，非常需要通过外部电场有效地调谐的大Rashba效应。利用第一性原理计算，我们证明了在Bi（Sc/Y/La/Al/Ga/In）O3/PbTiO 3异质结构中，大的Rashba分裂被锁定在导带底，费米能级的位置通过其化学计量比被精确控制。在对称和非对称异质结构中分别实现了完全可逆的Rashba自旋织构和Rashba分裂强度随铁电极化反转的剧烈变化。通过人工调节局域铁电位移和轨道杂化，证实了局域电势梯度和轨道重叠对劈裂强度剧烈变化的协同作用。这些结果提高了在自旋电子器件中利用Rashba自旋轨道耦合的可行性。
2019-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and optical properties of hydrated amorphous vanadium oxide
研究了电化学阳极氧化法制备的非晶氧化钒薄膜的电学和光学性质。结果表明，在阴极极化下，氢从电解质插入钒氧化物中发生。发现非晶态HxVO 2中的金属-绝缘体转变在高浓度（x ~ 1.5）的氢下保持不变。在“V/水合非晶氧化钒/Au”夹层结构中观察到与H+离子转移相关的N型负微分电阻的存储器开关。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structural and electrical properties of Sn substituted double sintering derived Ni-Zn ferrite
以氧化镍（NiO）、氧化锌（ZnO）、氧化铁（Fe 2 O3）和氧化锡（SnO 2）为原料，采用标准的双烧结工艺制备了Sn取代的Ni-Zn铁氧体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、直流电阻率和介电性能测试等手段对材料的结构和电学性能进行了研究。额外的中间相已被检测到，随着逆立方尖晶石相的Ni-Zn铁氧体。Sn取代的Ni-Zn铁氧体中观察到晶粒尺寸的增强。用双探针法研究了直流电阻率随温度的变化。直流电阻率降低，而介电常数增加，增加锡含量的Ni-Zn铁氧体。所制备的样品的介电常数足够高，以将这些材料用于基于电容元件或能量存储原理的小型化存储器件中。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Data-Driven Prediction of NaCl-Type Entropy-Stabilized Oxide Compositions from First-Principles and Supervised Learning
Univ Paris Est Creteil, CNRS, ICMPE（巴黎东克雷泰伊大学，法国国家科学研究中心，分子化学与材料研究所）；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，奥赛分子化学与材料研究所）
开发高通量计算框架，结合密度泛函理论等筛选等摩尔五元NaCl结构型熵稳定氧化物。构建数据库，用特殊准随机结构超胞描述并训练机器学习模型预测稳定性，为多组分氧化物探索提供高效途径。
2026-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Tuning of Magnetic and Electrical Properties in Complex oxide Thin Films Deposited By Pulsed Laser Deposition
锰酸镧，LaMnO（LMO）是一类空穴掺杂（例如La 1-xCaxMnO 3，La 1-xSrxMnO 3）和电子掺杂（例如La 1-xCaxMnO 3）的母体化合物。La 1-xCexMnO 3、La 1-xSnxMnO 3）钙钛矿复合氧化物材料。自旋、晶格、电荷和轨道自由度之间的强相关性是这类材料（通常称为锰氧化物）的标志。这些自由度的竞争和相互作用导致了广泛的有趣的电子行为，包括半金属性，巨磁阻等，虽然已经进行了大量的实验研究的空穴掺杂和电子掺杂的对应物，母系统LMO仍然很少研究。这可归因于难以制造化学计量LMO（无论是块状多晶、单晶还是薄膜）。在LMO薄膜中存在双交换和反铁磁超交换等相互作用，导致了LMO薄膜的铁磁性。本计画的工作是针对化学计量LMO的薄膜的制作与特性，以及其结构、磁性与电学的研究。
2017-05-31 cond-mat.mtrl-sci
DC Electrical Degradation of YSZ: Voltage Controlled Electrical Metallization of A Fast Ion Conducting Insulator
作为介电和电阻击穿形式的DC电退化是包括电阻切换存储器的薄膜器件中的常见现象。为了获得设计数据和探测退化机制，通常在较高温度下使用较厚的样品进行高加速寿命试验（HALT）。虽然这种机制在半导体氧化物如钙钛矿钛酸盐中得到了很好的建立，但它并不存在于稳定的氧化锆和其他几乎没有电子导电性的快速氧离子导体中。在这里，我们通过氧驱动的，运输限制的，金属-绝缘体转变的机制模型，这发现支持丰富的实验观察-包括原位视频和变温研究-氧化钇稳定的氧化锆。它们与半导体钛酸盐和电阻存储器的研究结果形成对比，并为快速加热和冷却的陶瓷加工提供了新的见解，如快速烧结和熔融加工。
2019-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a metallic oxide with ultralow thermal conductivity
具有金属导电性的化合物通常具有相当大的总热导率，因为电子和光子都有助于热传输。在这里，我们展示了一个特殊的例子，氧化铱，Bi 3 Ir 3 O 11，同时显示金属导电性和超低热导率接近0.61 W m-1 K-1在300 K。该化合物结晶为立方结构骨架，空间群为Pn-3。边和角共享IrO 6八面体与混合Ir4.33+电荷状态有利于金属电输运。Bi 3 Ir 3 O 11由于其隧道状结构，其中填充的重原子Bi在内部嘎嘎作响，因此表现出接近理论上最小限度的极低晶格热导率。理论计算揭示了金属导电性和超低导热性之间的非凡兼容性的潜在机制。本研究为设计和开发前所未有的隔热金属开辟了一条新的途径。
2022-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional approaches to combine optical transparency with electrical conductivity
在相同材料中导电性和光学透明性的组合-已知仅是诸如In、Sn、Zn和Cd的后过渡金属的少数氧化物的特权-在透明导体主体的独特能带结构中表现出自身。虽然具有$s^2$电子构型的其它元素（例如Mg、Ca、Sc和Al）的氧化物也表现出期望的光学和电子特征，但是由于在这些宽带隙材料中有效载流子生成的挑战，它们尚未被认为是实现良好导电性的候选物。在这里，我们表明，替代方法的问题，不仅允许实现的传输和光学性能的竞争，在目前使用的透明导电氧化物（TCO），但也显着拓宽了材料的范围，有可能被开发成新型功能透明导体。
2007-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of structural phase, magnetic spin order and electrical conductivity in mechanical alloyed material of alpha-Fe2O3 and alpha-Cr2O3 oxides
将α-Fe_2 O_3和α-Cr_2 O_3机械合金化，制备Fe_（1-x）Cr_xO_3氧化物，x = 0.2-0.8。同步辐射X射线衍射和Raman光谱表明，合金化态样品中存在α-Fe_2 O_3和α-Cr_2 O_3相的不均匀结构。合金化样品具有软铁磁特性，具有两个Morin转变的特征。合金化态样品经热处理后组织均匀，Cr原子成功地进入α-Fe 2 O3中Fe原子的晶格位置。热处理后的样品的磁和电性能得到了改善。例如，倾斜的反铁磁顺序已出现作为热处理的效果，而不管在Fe 1-xCrxO 3中的Cr含量。在临界磁场下观察到了由磁场引起的自旋翻转转变，该临界磁场依赖于体系中Cr的含量。室温下的穆斯堡尔谱具有两个六重态。穆斯堡尔参数的变化表明，在Fe 1-xCrxO 3的菱面体结构的Fe和Cr离子之间的磁自旋顺序的分布。的电导率，来自热处理样品的电流-电压特性，已通过增加α-Fe 2 O3结构中的Cr含量而增强。实验结果已被解释的基础上，在文献中的理论模型。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Reconstruction-Stabilized Epitaxy of LaCoO3/SrTiO3(111) Heterostructures by Pulsed Laser Deposition
与广泛探索的沿[001]生长的复合氧化物异质结构不同，[111]取向的异质界面的研究迄今为止非常有限。主要挑战之一是克服极性不连续性，这阻碍了原子级尖锐界面的外延。以LaCoO 3/SrTiO 3（111）为原型，研究表明，重构能有效地补偿表面极性，使极性不连续的异质结外延稳定.制备重构衬底表面，同时控制生长以在膜表面上形成重构。为了抑制跨界面的化学扩散，在每个晶胞层之间中断生长以允许在降低的温度下的晶格弛豫。通过这种方式，实现了高质量的二维生长，并且异质界面在原子尺度上表现出清晰度。我们的工作提供了一个路径，以精确控制复杂的氧化物异质结构的生长沿极性取向，表现出涌现的量子现象。
2018-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability of entropy stabilized oxides with the $α$-PbO$_2$ structure
本研究结合实验与计算，发现$\alpha$-PbO$_2$结构因其灵活几何构型而稳定，并预测四价高熵氧化物中无其他五组分化合物可形成。
2023-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of thermal oxide scales on pure iron in liquid lead-bismuth eutectic
利用电化学阻抗谱研究了200 ℃时预氧化铁在液态铅铋共晶（LBE）中的阻抗行为。比较了铁在空气中氧化不同温度和时间后所生长的氧化物的结构和电阻。结果表明，氧化温度越高，氧化膜的电阻越大，这是由于氧化膜的氧化皮越厚，缺陷越少。在相同温度（600 oC）下，延长氧化时间也可以降低氧化膜中的缺陷浓度，提高LBE中氧化膜的阻抗。
2020-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of a uniform temperature dependence in the electrical resistance across the structural phase transition in thin film vanadium oxide ($VO_{2}$)
在$68^{0}C$处的结构相变附近的$VO_{2}$薄膜的电学研究表明（a）在$T$范围内，电阻$R$遵循$log (R)$ $\propto$ $-T$，$20 < T < 80 ^{0}C$覆盖结构转变的两侧，以及（b）热循环时$R$中的历史依赖性磁滞回线。这些特征在这里归因于通过颗粒网络的传输。
2007-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of symmetry-stabilized Dirac fermions in correlated oxide CaNbO3 thin films
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Pusan National University（釜山国立大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Gachon University（嘉泉大学）
该研究以关联氧化物CaNbO3薄膜为对象，利用氧八面体旋转调控对称性，通过对比不同应变薄膜的输运特性与理论计算，证实其存在对称稳定的狄拉克费米子，为拓扑电子态工程提供了新调控手段。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CO oxidation on Pd(100) at technologically relevant pressure conditions: A first-principles kinetic Monte Carlo study
近年来，氧化物的形成对过渡金属多相氧化催化活性的影响引起了热烈的讨论。在更贵的过渡金属（如Pd、Pt或Ag）上，常见的本体氧化物的低稳定性主要表明亚纳米薄氧化物膜（所谓的表面氧化物）作为潜在的候选物，其可以在代表技术氧化催化的气相条件下稳定。我们解决了这个问题的Pd（100）模型催化剂表面的第一性原理动力学蒙特卡罗（kMC）模拟，评估稳定的表征（sqrt{5} x sqrt{5}）R27表面氧化物在稳态CO氧化。我们的研究结果表明，在环境压力条件下，表面氧化物是稳定的表面CO：O2分压比附近的催化最相关的化学计量进料（p（CO）：p（O2）= 2：1）。精确的值敏感地取决于温度，使得局部压力和温度波动都可能在环境化学计量条件下的稳态操作期间引起氧化物相的连续形成和分解。
2008-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Production of Indium Doped Zinc Oxide Thin Films by Pulsed Laser Ablation
提出了一种改进的脉冲激光沉积（PLD）方法，在较低的衬底温度下制备了未掺杂和铟掺杂的氧化锌（ZnO：In）薄膜。该制备方法不需要对生长的膜进行任何进一步的沉积后退火处理。所开发的方法允许在低衬底温度下生长薄膜，这防止了它们的固有电学和光学性质的相当大的损失。分析了沉积参数对未掺杂和铟掺杂ZnO薄膜电学和光学参数的影响。
2005-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Indium Tin Oxide film characterization using the classical Hall effect
我们用经典的霍尔效应来表征氧化铟锡（ITO）薄膜的电特性，通过两种不同的技术生长在二氧化硅衬底上。ITO膜具有独特的性质，即它们可以是导电的（并且例如用于栅电极）以及光学透明的（至少在光谱的可见部分中）。在近红外（NIR）中，透射率通常降低。然而，光吸收原则上可以通过生长更薄的膜来补偿。
2015-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Antioxidant activity and toxicity study of cerium oxide nanoparticles stabilized with innovative functional copolymers
氧化应激是包括缺血性中风在内的病理学的主要有害机制之一，其有助于神经元和内皮细胞损伤，导致血管病变。虽然许多抗氧化剂已经在临床前研究中进行了测试，但目前还没有治疗中风患者的方法。由于氧化铈纳米颗粒（CNPs）具有显着的抗氧化能力，我们的目标是开发一种创新的涂层，以提高CNPs的生物相容性，而不破坏其抗氧化能力或提高其毒性。本研究报道了功能聚合物的合成和表征及其对CNP类酶催化活性的影响。为了研究CNP对中风和特别是内皮损伤的毒性和抗氧化性质，对脑内皮细胞系进行体外研究（bEnd.3）。尽管它们在bEnd.3细胞中内化，但包被的CNP没有细胞毒性。显微镜研究报告了CNP的细胞内定位，更准确地说是在内体中。所有CNP均降低内皮细胞中谷氨酸诱导的细胞内ROS产生，但一种CNP显著降低线粒体超氧阴离子和DNA氧化的产生。体内研究报告在小鼠中没有毒性。因此，本研究描述并鉴定了具有有趣的抗氧化特性的生物相容性CNP，用于缺血性卒中和相关病理学。
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Effects of dopants in InOx-based amorphous oxide semiconductors for thin-film transistor applications
非晶金属氧化物薄膜晶体管（TFT）使用掺杂有TiO 2、WO 3或SiO 2的InOx基半导体制造。虽然掺杂剂的密度在膜中是低的，在电性能的变化表现出强烈的依赖于掺杂剂的物种。我们发现这种依赖性可以用键离解能来合理解释。通过掺入具有较高键离解能的掺杂剂，膜变得对溅射沉积期间使用的氧分压不太敏感，并且对热退火处理保持电稳定。键离解能的概念可以有助于实现更稳定的金属氧化物TFT的平板显示器。
2013-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Interface Effects on the Ionic Conductivity of Doped Ceria / Yttria-stabilized Zirconia Heterostructures
在（001）取向的MgO单晶衬底上制备了高结晶质量的Ce0.85Sm0.15O2-δ和Y0.16Zr0.92O2-δ多层异质结构。保持异质结构的总厚度恒定，增加氧化铈-氧化锆双层的数量，同时减小每层的厚度。在每个界面处，发现Ce主要处于从界面延伸约2nm的层中的还原的3+氧化态。同时，电导率随着层的厚度减小而降低，这表明沿着YSZ层的电荷传输的渐进限制。面内电特性的比较分析表明，这些界面区域的总电导率的贡献可以忽略不计。对于2nm的最小层厚度，掺杂的二氧化铈层是电绝缘的，并且离子传输仅通过氧化锆层发生。这是解释在高度还原的二氧化铈中的氧空位的流动性降低。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth of Antiperovskite Oxide Ca3SnO Films by Pulsed Laser Deposition
本文报道了用脉冲激光沉积（PLD）技术在（001）取向的立方钇稳定氧化锆（YSZ）衬底上外延生长Ca3SnO反钙钛矿氧化物薄膜。在这项工作中，烧结的Ca3SnO颗粒被用作烧蚀目标。X射线衍射测量表明，Ca3SnO薄膜具有反钙钛矿结构，与YSZ衬底呈立方对立方取向关系。通过X射线光电子能谱进一步证实了反钙钛矿相的成功合成。这些结果有力地表明，反钙钛矿氧化物膜可以直接生长在衬底上的目标材料使用PLD技术。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Conductive Domain Walls in Non-Oxide Ferroelectrics Sn2P2S6
导电畴壁（CDW）是铁电材料中广泛研究的一种结构，它可以看作是嵌入绝缘材料中的准二维可重构导电沟道。因此，铁电纳米电子学的应用具有重要意义。目前，大多数CDW研究仅限于氧化物，相反，在非氧化物中报道的工作有限。本文通过成功合成非氧化物铁电Sn_2P_2S_6单晶，利用不同的扫描探针技术观察并证实了源于倾斜畴壁性质的畴壁电导率。此外，由于界面极化电荷具有相反的符号，被CDW分离的畴也表现出可区分的电导率。这一结果为理解非氧化物铁电体中畴和畴壁的导电行为提供了一个新的平台。
2020-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and acoustic self-oscillations in an epitaxial oxide for neuromorphic applications
开发可以导致人工神经元（神经轴突）和突触（忆阻器）的紧凑版本的材料是新生神经形态材料研究领域的主要愿望。振荡回路作为神经元是有趣的，它模仿动作电位的放电。我们提出了室温自振荡器件制作的半导体TbMnO 3的外延薄膜。我们发现，这些电振荡引起伴随的机械振荡，产生可听的声波，提供了一个额外的自由度与其他设备的接口。控制振荡的机制的固有性质产生了高度的控制和可重复性。在外延钙钛矿氧化物中获得这样的性质，开辟了将自振荡性质与其他压电、铁电或磁性钙钛矿氧化物的自振荡性质相结合的道路，以在紧凑的异质结构中实现混合神经电阻器-忆阻器功能。
2020-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A carbon-nanofiber glass composite with high electrical conductivity
氧化物玻璃的使用在日常生活用品和商品中无处不在。这种玻璃通常是电绝缘体，并且赋予它们导电性而不改变它们有益的机械性能、重量或热成型性，使得能够在多功能器具、智能窗和汽车部件中实现新的应用。先前赋予导电性的策略包括改性玻璃组合物或形成玻璃和导电相的固包固复合物。在这里，我们证明了使用后者的策略，在大块氧化物玻璃1800 S/m对应于理论极限的导电相的加载分数的最高报告的室温电导率。这是通过碳纳米纤维和氧化物火石F2或钠钙玻璃的混合物的玻璃烧结实现的，其中体积电导率通过聚乙烯嵌段聚（乙二醇）添加剂进一步增强。理论模型提供的预测是在良好的协议与这些复合材料的导电性的碳负载分数的依赖。此外，纳米级的复合材料样品的电特性提供了证据的碳纳米纤维的整个散装连接网络的存在。我们的研究结果建立了一个潜在的低成本的方法，用于生产大量的高导电玻璃独立的玻璃组合物。
2019-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Stability and Electrical Control of Magnetization of Heusler/Oxide Interface and Non-collinear Spin Transport of Its Junction
对于下一代自旋电子器件，如计算机存储器和逻辑芯片，需要同时满足高热稳定性、低功耗和高自旋极化。本文从第一性原理出发，研究了Co2 FeAl（CFA）/MgO的热稳定性（结构和磁化强度）以及电场对磁各向异性的控制。CFA/MgO界面的结构热稳定性的相图示出。Fe-O轨道杂化产生的界面磁各向异性提供了高的磁热稳定性和低的杂散场。我们发现电场通过巨大的磁电效应（各向异性能量系数β ~10-7 erg/V cm）对这种双晶各向异性产生巨大的改变。我们的自旋电子结构和非共线输运计算表明，高自旋极化的界面态和良好的磁电阻特性的CFA/MgO/CFA垂直磁性隧道结。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Metal to insulator transition in Conducting Polyaniline/Graphene Oxide composites
对聚苯胺/氧化石墨烯复合材料的制备和热退火样品分别进行了从15 K到室温的宽带介电谱（BDS）测量。退火复合材料的电导率值显示非常适度的上升，表明GO组分对实现聚合物的电稳定性的重要贡献。作为温度的函数的直流电导率的图案也揭示了在75 K左右的金属到绝缘体的转变。转变由两个关键因素决定：温度和退火工艺。随后也检测到金属状和绝缘特征，并相应地描述以提供对所涉及的电荷转移机制的定性检查
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic origin of entropy-assisted stabilization in multicomponent rock-salt oxides
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）；Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
通过第一性原理热力学框架研究含2至5种阳离子的岩盐氧化物，发现中熵组分在高温下也能实现熵稳定，表明单相岩盐氧化物不限于传统高熵极限。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional exchange bias coupling at perovskite/brownmillerite interface in spontaneously stabilized SrCoO3-δ/SrCoO2.5 bi-layer
复杂氧化物薄膜异质结构中的界面效应是当前设计技术相关功能和探索涌现物理现象的研究前沿。虽然大多数以前的工作集中在钙钛矿/钙钛矿异质结构，钙钛矿/brownmillerite界面的研究仍然处于起步阶段。本文研究了TN > TC的自发稳定的钙钛矿-铁磁体（SrCoO 3-δ）/棕钙钛矿-反铁磁体（SrCoO 2. 5）双层膜，发现了非常规的界面磁交换偏置效应。从磁力调查，它是合理的，所观察到的效果源于界面铁磁/反铁磁耦合。排除了铁磁体/玻璃纤维耦合界面产生这种效应的可能性。值得注意的是，有限的矫顽场持续在顺磁状态的SrCoO 3-δ，而交换偏置场消失在TC。我们推测观察到的效果是由于有效的外部淬火交错场提供的反铁磁层的铁磁自旋在界面上。我们的研究结果不仅揭示了一个新的范例，定制的界面磁性氧化物异质结构，而不改变界面处的阳离子，但也提供了一个范围，深入到交换偏置的基本方面，在这种不寻常的系统铺平了一大步，在薄膜磁性。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci
