Enhancing electrical conductivity of room temperature deposited Sn-doped In$_2$O$_3$ thin films by hematite seed layers
赤铁矿Fe $_2$ O $_3$种子层被证明构成了一条路径,通过室温磁控溅射制备高导电性的透明掺锡氧化铟(ITO)薄膜。观察到高达$σ= 3300\,{\rm S/cm}$的电导率。改进的导电性不限于界面,但与增强的结晶的膜,这在菱面体相进行。
2019-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Observations of zero electrical resistance of Au-Ag thin films near room temperature
Thapa等人(arxiv:1807.08572)最近在286 K下在Ag和Ag纳米结构中观察到的类超导转变重新点燃了在环境条件下室温超导的希望。我们还研究了直流溅射法在SiO2/Si衬底上生长的Ag-Au纳米结构薄膜的电学性质,在243 ~ 275 K温度范围内观察到零电阻的特征。虽然所观察到的样品的电阻在温度循环和外部磁场下显示出有趣和令人困惑的行为;薄膜中存在的大的空间不均匀性阻碍了再现性,表明与类超导相相关的稳定性问题。
2019-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electroluminescence from isolated defects in zinc oxide, towards electrically triggered single photon sources at room temperature
单光子源在量子信息科学、量子密码学和量子通信中有着广泛的应用。然而,到目前为止,大多数室温发射器仅被光学激发,这限制了它们适当地集成到可扩展的设备中。在这项工作中,我们克服了这一限制,并提出了室温下电触发发光从局部缺陷的氧化锌(ZnO)纳米粒子和薄膜。该器件在红色光谱范围内发射,并表现出优异的整流行为。发射在长时间内是稳定的,这为实际设备提供了重要的先决条件。我们的研究结果开辟了可能性,建立新的ZnO基量子集成器件,将固态单光子源的量子信息技术。
2015-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrically-gated laser-induced spin dynamics in magneto-electric iron garnet at room temperature
Radboud University Nijmegen(拉德堡德大学);Institute for Molecules and Materials(分子与材料研究所);Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系);MIREA - Russian Technological University(莫斯科信息俄罗斯国立技术大学)
研究揭示电场可有效调控铁石榴石薄膜中光激发相干自旋波效率,室温下电控显著提升激光诱导自旋波发射,比低温磁性范德华半导体效果大多个数量级,为光磁学提供新工具。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room Temperature Electrical Detection of Spin Polarized Currents in Topological Insulators
拓扑绝缘体(TI)是一类新型量子材料,在表面态表现出无质量狄拉克费米子的自旋动量锁定(SML)。通常的光学方法,如角度和自旋分辨光电子能谱,已被用来观察螺旋自旋极化的表面态的三维(3D)TI到室温。最近,自旋极化的表面电流在3D TI检测的电气方法使用铁磁(FM)接触在横向自旋阀测量几何。然而,迄今为止,用这种电学方法探测自旋织构仅限于125K以下的温度,这限制了其应用潜力。在这里,我们展示了室温下的电检测的自旋极化的表面上的Bi $_2$ Se $_3$由于SML通过采用自旋敏感FM隧道接触。在Bi $_2$ Se $_3$表面上的电流诱导自旋极化在室温下通过测量自旋阀信号同时切换FM检测器的磁化方向来探测。自旋信号随电流偏置线性增加,与电流方向相反的符号,表现出弱的温度依赖性,并随着TI厚度的增加而减小,理论预测。我们的结果证明了3D TI表面上自旋极化的电检测,这可能会导致环境温度下创新的基于自旋的量子信息技术。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realizing record-high transverse thermoelectric figure of merit at room temperature in artificially tilted multilayers based on high power factor NiFe alloy
National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);University of Tsukuba(筑波大学);The University of Tokyo(东京大学);Resonac Corporation(瑞萨科株式会社)
该研究基于高功率因数NiFe合金设计人工倾斜多层膜,在室温无外磁场下实现创纪录的横向热电优值zᵧₓT=0.36,为室温横向热电材料的实用化奠定基础。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Realizing Magnetoelectric Coupling with Hydroxide as a Knob
磁性和铁电有序共存的材料(即,多铁性)提供了通过电场控制磁性的有效途径。不幸的是,一个长期寻求的室温多铁性强耦合铁电和铁磁(或亚铁磁)有序仍然缺乏。在这里,我们提出了在反铁磁过渡金属氧化物中嵌入氢是实现强磁电耦合多铁性的一种很有前途的方法。结果表明,氢插层SrCoO_(2.5)具有强亚铁磁性和大的电极化的强度,其中氢氧化物作为一个新的旋钮,在室温下同时控制了SrCoO_(2.5)的磁化和极化。我们期望离子嵌入将成为设计磁电和自旋电子功能材料的一种普遍方法。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Local electrical control of magnetic order and orientation by ferroelastic domain arrangements just above room temperature
铁磁性材料(铁磁、铁电、铁弹)通常分为具有不同序参量取向的畴。耦合不同的铁性系统产生了新的功能,例如对宏观磁性(包括磁化和矫顽场)的电控制。在这里,我们表明,铁弹域可以用来控制在纳米级的电压的磁秩序和磁化方向。我们使用特定元素的X射线成像映射的磁畴作为温度和电压的函数在外延FeRh的铁弹性钛酸钡。利用FeRh的纳米级相分离,我们在室温以上的小电场下局部地在铁磁性和反铁磁性之间相互转换。我们的研究结果强调了纳米铁性畴结构的重要性,以实现人工多铁性增强耦合。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable room-temperature ferromagnetism in CrBr$_3$
本研究基于第一性原理海森堡XXZ模型,发现通过栅极诱导的载流子掺杂可调控单层CrBr₃的磁有序至室温,空穴掺杂可增强铁磁性,电子掺杂可改变磁易轴,为电控二维自旋电子等器件提供新可能。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flexible Bacterial Cellulose Permalloy nanocomposite xerogel sheets size scalable magnetic actuator cum electrical conductor
将还原后得到的含细菌纤维素水凝胶的坡莫合金纳米颗粒通过在60 ℃下在不同压力下热压压缩成干凝胶柔性片材。具有有序结构的坡莫合金纳米颗粒具有以25 nm和190 nm为中心的双峰尺寸分布。在室温下,较小的纳米颗粒是超顺磁性的,而较大的颗粒是铁磁性的。片材具有20 emu/g的室温磁化强度和32 Oe的矫顽力。柔性片材的电导率随着热压压力从7 S/cm增加到室温下的40 S/cm。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Non-local opto-electrical spin injection and detection in germanium at room temperature
非局域载波注入/检测方案是集成系统中信息处理的基础。该范例包括用外部信号控制沟道,其中载流子在“源极”和良好分离的“漏极”之间流动。下一代电子器件可能会在载流子的自旋而不是电荷上工作,锗似乎是开发这种平台的最佳宿主材料,因为它与主流硅技术兼容,并且在室温下具有较长的电子自旋寿命。此外,直接和间接带隙之间的能量接近允许在电信窗口内进行光学自旋注入和检测。在这封信中,我们证明了注入纯自旋电流(\textit{i.e.}没有相关的电荷的运输)在锗,结合非本地自旋检测块在室温下。自旋注入通过磁性隧道结(MTJ)以电学方式或光学方式执行,利用光刻纳米结构的能力来操纵半导体中的圆偏振光的分布。纯自旋电流检测是使用MTJ或跨铂条的逆自旋霍尔效应(ISHE)来实现的。这些结果拓宽了可用于实现光自旋电子器件的工具的调色板。
2016-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Ferroelectricity and Electrically Tunable Berry Curvature Dipole in III-V Monolayers
通过第一性原理计算,预测了III-V族AB型单层具有室温铁电性,展示了电场可调的Berry曲率偶极矩与非线性霍尔电流,并证实其在高效铁电隧道结等下一代存储器件中的应用潜力。
2024-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Carriers Spin Orientation in FeVTiSi Heusler Alloy
室温下利用电场直接控制载流子的自旋是自旋电子学领域的重要挑战之一。为此,我们在这里提出了四元Heusler合金FeVTiSi。基于第一性原理计算,发现FeVTiSi合金是一种本征双极磁性半导体,其价带和导带通过相反的自旋通道接近费米能级.因此,FeVTiSi合金可以通过简单地施加栅极电压来传导自旋极化方向可调的完全自旋极化电流。基于经典海森堡哈密顿量的蒙特卡罗模拟预测FeVTiSi合金的居里温度高达1293 K,远高于室温。FeVTiSi合金的双极性磁半导体特性和高居里温度使其在室温下具有很大的电可控自旋电子器件的发展潜力。
2014-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Electrical manipulation of intervalley trions in twisted MoSe$_2$ homobilayers at room temperature
本工作研究了室温下扭曲MoSe$_2$同质双层器件中激子复合物的电学控制,利用栅极依赖的微光致发光光谱和密度泛函理论计算,揭示了由扭曲角决定的间谷杂化三子形成机制,为基于超薄半导体系统设计多功能光电器件开辟了新途径。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci
A plug-and-play molecular approach for room temperature polariton condensation
本文提出基于SMILES晶格的即插即用分子平台,通过隔离商用染料荧光团抑制自猝灭,在平面微腔中实现室温罗丹明激子极化激元凝聚。
2023-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrically tunable Berry curvature and strong light-matter coupling in birefringent perovskite microcavities at room temperature
自旋光电子学领域的基础是对具有强光学非线性的器件中的光子自旋轨道耦合的良好控制。此类设备可能是光电子学新时代的关键,在光电子学新时代,光的动量和偏振自由度与电子器件相互交织并相互连接。然而,通过电子手段操纵光子是一项艰巨的任务,因为它们的电荷中性,并且需要对其介质进行复杂的电光调制。在这项工作中,我们提出了电调谐微腔激子极化激元共振在Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合场在室温下。我们发现,不同的自旋轨道耦合场和减少腔对称性的组合导致可调的Berry曲率的形成,量子几何效应的标志。为此,我们已经实现了一种新的架构的混合光子结构的二维钙钛矿层纳入微腔填充的液晶。我们的工作接口与电子自旋光电子器件相结合的强光物质耦合条件和人工规范场的电气控制。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical injection and detection of spin accumulation in Ge at room temperature
我们将自旋极化电子从Fe/MgO隧道势垒接触注入到n型Ge(001)衬底中,电子密度为2 e16 < n <8 e17 cm-3,并使用三端Hanle测量电检测所产生的自旋积累。我们观察到显着的自旋积累在Ge到室温。我们观察到旋进退相的自旋积累(Hanle效应)在一个外加磁场的正向和反向偏置(自旋提取和注入),并确定自旋寿命和相应的扩散长度的温度为225 K至300 K。随着电子浓度的降低,室温自旋寿命从τs = 50 ps增加到123 ps,这与体锗的电子自旋共振工作所预期的一致。测量的自旋电阻面积产品是在良好的协议与理论预测的值与载流子密度低于金属-绝缘体转变(MIT)的样品,但100倍以上的MIT的样品。这些数据表明,测量的自旋积累发生在Ge中,虽然掺杂剂衍生的界面或带态可能会提高MIT以上的测量的自旋电压。我们估计Ge中的极化在1%的量级上。
2012-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature magnetic phase transition in an electrically-tuned van der Waals ferromagnet
该研究在室温下通过质子栅极调控Cr1.2Te2的电子掺杂,实现了磁性相变,为实用自旋电子器件提供了新途径。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing electrically undetectable room temperature surface-mobility of bulky topological insulators by spectroscopic techniques
高表面迁移率是三维拓扑绝缘体(3DTI)的标志,这归因于拓扑保护。利用表面的流动性表明成功地应用拓扑性质的实际目的。然而,不可避免的体传导阻碍了表面迁移率的检测。即使在高质量晶体的情况下,体状态也形成电流的主要通道。因此,电输运测量,表面迁移率可以解决只有低于微米厚的晶体。在较高的温度下,表面迁移率的评估变得更具挑战性,其中声子可以发挥作用。在这里,使用光谱技术,我们成功地评估了Bi 2 Te 3(BT)在室温(RT)下的表面迁移率。我们获得的有效质量和平均散射时间的表面和体状态,使用角分辨光电子能谱和太赫兹时域光谱。我们揭示了BT的创纪录的高表面迁移率,超过33,000 cm^2/(Vs)每个表面片,尽管在RT共存的体态以及声子的内在限制。我们的研究结果部分支持了有趣的结论,即拓扑保护在RT持续存在。我们的方法可以适用于其他拓扑材料具有费米能级附近的多带结构。
2019-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Room Temperature Polariton Light-Emitting Diode Based on Monolayer WS2
激子-极化激元是激子与腔光子强耦合产生的半光半物质准粒子。它们已被用来证明广泛的基本现象和潜在的应用,从玻色-爱因斯坦像凝聚模拟哈密顿模拟器和芯片级干涉仪。近年来,二维过渡金属二硫属化物(TMD)由于其大的激子结合能、振子强度和谷自由度,成为实现高温激子-极化激元的一个非常有吸引力的平台。实现极化激元的电注入作为实现电驱动极化激元激光器的先驱以及用于通信系统的高速发光二极管(LED)两者都是有吸引力的。在这里,我们展示了一个电驱动的极化激元LED在室温下使用单层二硫化钨(WS 2)作为发光材料。为了实现这种器件,单层WS 2被夹在薄的六方氮化硼(hBN)隧道势垒之间,石墨烯层充当电极。整个隧道LED结构嵌入在基于一维分布式布拉格反射器(DBR)的微腔结构内。所提取的外部量子效率为~0.1%,并且与最近展示的基于体有机和碳纳米管的极化激元电致发光(EL)器件相当。在室温下在原子级薄的半导体中实现电驱动极化激元LED的可能性提出了朝着在这些系统中实现无反转电驱动激光器以及使用范德华材料的超快微腔LED迈出的有希望的一步。
2019-05-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Rectification Ratio at Room Temperature in Rhenium(I) Compound
本研究通过π-堆积铼(I)化合物实现室温高整流比,其中化合物2在2.0 V下整流比约4000,可作为半波整流器,为纳米电子器件集成有机金属化合物提供途径。
2023-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Electrical spin injection from an organic-based ferrimagnet in a hybrid organic/inorganic heterostructure
报道了从有机室温铁磁半导体V[TCNE]x(x~2,TCNE:四氰基乙烯; TC ~ 400 K,EG ~ 0.5 eV,s ~ 10-2 S/cm)中成功提取自旋极化电流,并将其注入GaAs/AlGaAs发光二极管(LED)。自旋电流跟踪V[TCNE]x~2的磁化强度,具有弱的温度依赖性,并表现出重空穴/轻空穴不对称性。这一结果对室温自旋电子学和使用无机材料探测有机和分子系统中的自旋物理学具有影响。
2011-03-16 cond-mat.mtrl-sci
A Strategy Toward Room Temperature Topological Hall Effect via Local Moment Magnetism
Rice University(莱斯大学);Boston College(波士顿学院);University of Houston(休斯顿大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究所)
本研究提出通过室温附近有序的稀土磁体实现高温拓扑自旋纹理的策略,在Gd₅Pb₃中观测到远超同类体系的拓扑霍尔效应,为近室温拓扑自旋纹理研究提供了新路径。
2026-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Room Temperature Hysteresis Crossover in Underlap MoS$_2$ FETs
具有石墨烯和MoS $_2$沟道的场效应晶体管(FET)的电流-电压传输特性中的顺时针到逆时针滞后交叉对于非易失性存储器应用具有重要的前景。然而,这样的交叉已被证明只在高温下表现出来。在这项工作中,第一次,我们证明了室温滞后交叉在几层的MoS $_2$场效应晶体管通过使用栅极-漏极欠搭接设计诱导的差分响应,从陷阱在MoS $_2$ -HfO $_2$沟道栅电介质界面施加栅极偏置。在欠重叠FET中在高栅极电压下界面陷阱驱动的逆时针滞后的出现可以明确地归因于欠重叠的存在,因为具有和不具有欠重叠区域的晶体管被制造在相同的MoS $_2$沟道薄片上。下重叠设计还使得能够利用施加的漏极偏压和下重叠长度对逆时针滞后窗口(通过140 $\times$)以及交叉栅极电压(通过2.6 $\times$)进行室温调谐。在环境和真空条件下,在不同的扫描速率和温度(RT,45 $^\circ$ C和65 $^\circ$ C)的传输曲线的综合测量有助于隔离的吸附质,界面陷阱,和散装HfO $_2$陷阱的顺时针和逆时针滞后的定量贡献。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Current-Induced Polarization and the Spin Hall Effect at Room Temperature
电诱导电子自旋极化成像在n型ZnSe外延层使用克尔旋转光谱。尽管没有证据表明电诱导的内部磁场,电流诱导的面内自旋极化观察到的特征自旋寿命随掺杂密度的降低。自旋霍尔效应也被观察到,由电诱导的面外自旋极化表示,对于在样品的相对边缘上积累的自旋具有相反的符号。在20 K下,自旋霍尔电导率估计为3 +/- 1.5 Ohms**-1 m**-1/ |e|,这与非本征机制一致。在10 ~ 295 K温度范围内观察到电流诱导自旋极化和自旋霍尔效应。
2006-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature sub-100 nm Néel-type skyrmions in non-stoichiometric van der Waals ferromagnet $\rm Fe_{3-x}GaTe_{2}$ with ultrafast laser writability
通过在室温二维磁体Fe3GaTe2中引入铁缺位打破反演对称性并诱导显著DMI,实现了室温亚100 nm Néel型斯格明子,并利用单飞秒激光脉冲演示超快写入,为磁光器件提供新路径。
2024-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in transparent and conducting Mn-doped $SnO_{2}$ thin films
在室温下,磁化强度随磁场的变化表现出滞后行为。根据磁化强度的温度依赖性,居里温度$(T_{C})$高于350 K。Mn掺杂的氧化锡薄膜在可见光区(400-800 nm)表现出低电阻率和高透光率。Mn掺杂的$SnO_{2}$薄膜中铁磁性、高可见光透明度和高电导率的共存有望成为自旋电子器件的理想特性。
2017-09-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room temperature electrically tunable broadband terahertz Faraday effect
太赫兹(THz)频率范围(0.1-10 THz)填补了电磁波谱的微波和光学部分之间的空白。最近在太赫兹辐射的产生和检测方面取得的进展使其成为基础研究的有力工具,并导致了许多应用。然而,有效操纵THz辐射所必需的一些重要组件仍然缺失。特别是,在宽THz波段上的主动偏振和相位控制将在科学和技术中具有重大应用。例如,实现无线通信的高速调制以及蛋白质和DNA的实时手性结构光谱。在物理学中,该技术还可以用于精确测量非常弱的法拉第和克尔效应,例如,探测拓扑绝缘体的电动力学。THz辐射的相位控制已被证明使用各种方法。它们取决于相位板的物理尺寸(因此提供固定的相移)或光学脉冲之间的机械控制时间延迟(因此防止快速调制)。在这里,我们提出的数据表明,在碲化汞的室温巨法拉第效应可以在很宽的频率范围内(0.1-1太赫兹)电调谐。其工作原理是基于碲化汞半金属薄膜的场效应。这些发现与碲化汞的低散射率一起,为太赫兹频率范围内的高速幅度和相位调制开辟了一条新途径。
2012-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All-electrical operation of a Curie-switch at room temperature
本研究实现了室温下Fe$_x$Cr$_{1-x}$多层膜Curie开关的全电学操作,通过电流诱导Joule热驱动铁磁与反铁磁RKKY耦合间的转变,从而实现电阻翻转。
2023-06-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room-Temperature Ferrimagnet with Frustrated Antiferroelectricity: Promising Candidate Toward Multiple State Memory
基于第一性原理计算,我们证明了M型六角铁氧体BaFe_(12)O_(19)具有与其三角双锥Fe ~(3+)位有关的阻挫反铁电性。BaFe_(12)O_(19)的铁电(FE)态可以通过施加外部电场到反铁电(AFE)态而达到,通过适当的元素替代或应变工程可以使其在室温下稳定。因此,M型六角铁氧体作为一种反铁电性和亚铁磁性共存的新型多铁电材料,为研究反铁电性受抑现象和实现多态存储器件提供了基础。
2014-01-13 cond-mat.mtrl-sci
The near room-temperature upsurge of electrical resistivity in Lu-H-N is not superconductivity, but a metal-to-poor-conductor transition
本文通过可控实验重复出Lu-H-N近室温电阻骤变,并定量对比纯Lu金属态行为,证明该现象源于金属到不良导体的转变而非超导,从而否定了此前近常压室温超导的声称。
2023-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural, electrical and magnetic properties of Mo1-xFexO2 (x=0-0.05) thin films grown by pulsed laser ablation
我们报道了未掺杂和Fe(2和5原子)的生长。%)掺杂的氧化钼薄膜。X射线衍射结果表明,薄膜为(100)取向,具有以MoO 2相为基础的单斜结构,拉曼光谱也证实了这一点。X射线光电子能谱学表明,Fe以+2价态存在,有利于Fe离子在MoO 2基体中的置换占位。所有薄膜的室温电阻率都很低(约100微欧姆-厘米)。Fe掺杂的样品在室温下表现出铁磁行为。
2009-12-05 cond-mat.mtrl-sci
All-electrical creation and control of giant spin-galvanic effect in 1T-MoTe2/graphene heterostructures at room temperature
通过电场设计新的物质状态并控制其电子和自旋电子学性质的能力是现代信息技术的核心,也是二维材料的范德华(vdW)异质结构的最新进展背后的驱动力。在这里,我们利用邻近诱导的Rashba-Edelstein(REE)效应在VDW异质结构的Weyl半金属候选MoTe 2和CVD石墨烯,在那里出现了前所未有的栅极控制开关的自旋电流效应,由于在室温下的有效的自旋-电荷转换。所测得的自旋电流信号的大小被发现是一个数量级大于其他系统,从而产生一个巨大的稀土元素。自旋电流信号的幅度和符号被示出为强烈调制的栅极电场附近的电荷中性点,这可以理解考虑的Rashba自旋轨道耦合诱导的自旋分裂的自旋织构的传导和价带的异质结构。这些发现打开了利用自旋电子存储器和逻辑技术中的自旋电流效应的门控开关的机会,以及在具有门可调功能的vdW异质结构中实现具有新颖自旋纹理的新物质状态的可能性。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room Temperature Thermoelectric Properties of Isostructural Selenides Ta2PdS6 and Ta2PdSe6
我们用单晶样品测量了Ta_2 PdX_6(X=S,Se)在室温附近的热电性能。结果表明,Ta_2PdX_6在中低温至室温范围内具有较高的功率因数,其中Ta_2PdSe_6的功率因数最大,在300 K时的电导率为10-2 Ωcm。如果通过化学取代降低晶格热导率,Ta_2PdS_6将是Peltier冷却材料的可能候选者。
2021-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Low threshold, room-temperature microdisk lasers in the blue spectral range
微腔谐振器内的InGaN基有源层提供了在蓝色光谱范围内的低阈值激光器的潜力。在这里,我们展示了光泵,室温下激光在高品质因数GAN微盘腔含有InGaN量子点(QD)的阈值低至0.28 mJ/cm 2。这项工作,第一次演示的激光作用,从GAN微盘腔与量子点在有源层,提供了一个关键的一步,实现低阈值的量子点和光学腔之间的有效耦合的光子器件的氮化物。
2012-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Stable Neel-Twisted Skyrmion Bags in a van der Waals Magnet Fe3-xGaTe2 at Room Temperature
本研究在无需特殊Fe插层的范德华磁体Fe₃₋ₓGaTe₂中实现室温斯格明子袋的观测与电操控,建立其稳定温场相图并演示电控拓扑相变,为二维斯格明子器件设计提供新方向。
2025-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric, ferroelectric and electrical properties of lead-free Ba0.9Sr0.1Ti0.9Sn0.1O3 ceramic prepared by sol-gel method
本研究采用溶胶-凝胶法制备无铅BSTSn陶瓷,表征其结构、介电、铁电与电学性能,证实其四方相结构、铁电特性及晶粒与晶界双弛豫导电机理。
2023-06-11 cond-mat.mtrl-sci
The coupling of polarization and oxygen vacancy migration in ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 thin films enables electrically controlled thermal memories above room temperature
本文揭示外延 Hf0.5Zr0.5O2 铁电薄膜中极化与氧空位迁移的耦合机制,实现室温以上具有 1.6 开关比且状态稳定的非易失性电控双态热存储器。
2025-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room temperature ferromagnetism and giant permittivity in chemical routed Co1.5Fe1.5O4 ferrite particles and their composite with NaNO3
我们报告的结构,磁性和介电性能的Co1.5Fe1.5O4纳米粒子及其复合材料与非磁性NaNO3。样品来源于不同pH值的金属硝酸盐溶液。将化学路线的样品在200 ℃和500 ℃下空气加热。材料的加热显示出不寻常的微晶尺寸减小,但在所有样品中均观察到立方尖晶石结构。Co1.5Fe1.5O4的样品显示出相当大的室温铁磁矩,电导率,介电常数,和低介电损耗。样品为软铁磁材料,具有高极化性。晶粒和晶界的界面积极参与决定铁氧体晶粒的磁性和介电性能。界面贡献的效果更好地实现使用铁氧体和NaNO3复合样品。我们已经研究了不同的范围内修改的磁性和介电参数使用相同的材料在纯和复合形式。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Impurity concentration dependent electrical conduction in germanium crystal at low temperatures
用提拉法生长了直径45 mm、长100 mm、纯度为7 N+的锗单晶。用劳厄衍射表征了晶体的结构质量。电导和霍尔测量进行样品上检索从不同部分的晶体沿生长轴。晶体的顶部显示出最低的杂质浓度(~10^12/cm 3),该浓度向底部逐渐增加(10^13/cm 3)。该晶体在室温下为n型,电阻率呈现非单调的温度依赖性。在室温以下,存在从n型到p型导电性的转变,在该转变处,体电阻率显示出最大值并且载流子迁移率下降。这种本征到非本征的过渡区随着杂质浓度的增加而向室温移动,并反映了晶体的纯度水平。在不同掺杂水平的硼注入高纯锗(HPGe)晶体中观察到类似的趋势。这种现象可以理解为在具有相当低的受主浓度(<10^12/cm ~ 3)的Ge晶体中,杂质带驱动的温度相关导电机制与本征载流子之间相互作用的结果。
2019-07-11 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
Modulation of Charge Transport at Grain Boundaries in SrTiO3: Toward a High Thermoelectric Power Factor at Room Temperature
为了在低温下实现高性能,具有热激活电导率的热电材料中的晶界性质的调制是至关重要的。在这项工作中,我们直接表明,在钙钛矿SrTiO 3中的晶界处的势垒的调制改变了块体材料的电导率的低温依赖性。通过在增加强度的还原环境中烧结样品,我们生产了La0.08Sr0.9TiO3(LSTO)陶瓷,逐渐改变其导电行为从热激活单晶样,只有微小的变化塞贝克系数。Kelvin探针力显微镜的表面电位成像发现,在更还原的环境中处理过的LSTO样品中,晶界处的势垒较低。一个理论模型,使用带偏移在晶界上表示的势垒同意与测量的电导率的晶界电位依赖性。目前的工作表明,在330 K的电导率(从85到1287 S cm-1)和功率因数(从143到1745 μW m-1 K-2)的数量级的提高,通过这种调制的电荷传输在晶界。这种显着减少晶界上的电荷传输SrTiO 3的影响提供了一个机会,以实现最终的“声子玻璃电子晶体”通过适当的实验设计和加工。
2021-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Curie temperature and room-temperature 50-nm skyrmions achieved in hexagonal ferromagnet Mn5Ge3+x synthesized via a high-pressure method
Anhui University(安徽大学);Institutes of Physical Science and Information Technology, Anhui University(安徽大学物理科学与信息技朮研究所);High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心);Hefei Normal University(合肥师范学院)
研究通过高压合成技术提高Mn5Ge3+x晶体居里温度,实现室温下50nm斯格明子的稳定性,利用微磁模拟和磁输运测量等方法,展现其在自旋电子器件应用中的潜力,包括对单个斯格明子的电学操纵和检测。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Highly-Tunable Coercivity and Highly-Efficient Nonvolatile Multi-States Magnetization Switching by Small Current in Single 2D Ferromagnet Fe$_3$GaTe$_2$
本文通过二维铁磁体Fe$_3$GaTe$_2$在室温下实现了高度可调矫顽力与低功耗非易失性多态磁化翻转,为低功耗二维自旋电子学应用开辟了新途径。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall 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
Comparative study of room temperature and quench condensed bismuth films: morphology and electronic characteristics
Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学材料科学与工程系);Department of Physics, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学物理系)
研究比较了室温和淬冷沉积条件下铋薄膜在不同基底上的形貌与电子特性,揭示了基底温度对结晶度、电导率及晶粒大小的影响。
2026-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Ga-Ge Doping on the Structural and Electrical Properties of Li7La3Zr2O12 Solid Electrolytes For Li ion Battery
本文通过固相反应制备Ga-Ge共掺杂Li7La3Zr2O12,发现0.20 Ga样品室温离子电导率达5.09×10^-4 S/cm,适用于全固态锂离子电池。
2024-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature electron-hole liquid phase in monolayer MoSi$_2$Z$_4$ (Z = pinctogen)
绝缘体中的光激发电子和空穴在高于临界密度且低于临界温度时可凝聚以形成电子-空穴液体(EHL)相。然而,在室温下观察弹流润滑阶段是极具挑战性的。在这里,我们介绍了单层MoSi $_2$ Z $_4$(Z= N,As,P)系列化合物作为一个有前途的平台,在室温下观察弹流相。在两个维度上的库仑相互作用的较高影响有助于这些单层支持EHL相,具有增加的EHL结合能和转变温度,以及强烈的束缚激子。我们的研究结果激励进一步探索的MoSi $_2$ Z $_4$单层实现在高温下的弹性流体动力学阶段,利用光电应用的集体现象。
2023-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of transparent perovskite oxides (Ba,La)SnO3 with high electrical mobility at room temperature
透明电子材料在各种光电应用中的需求日益增加。BaSnO 3是一种半导体氧化物,具有大于3.1 eV的大带隙。最近,我们发现La掺杂的BaSnO 3在室温下表现出320 cm ^2(Vs)^-1的异常高的电迁移率,并且在高温下具有优异的热稳定性[H. J. Kim等人,Appl. Phys. Express. 5,061102(2012)]。在此基础上,我们报道了(Ba,La)SnO 3单晶和薄膜的各种物理性质,包括温度依赖的输运和声子性质、光学性质和第一性原理计算。我们发现,在1.0 × 10^19 ~ 4.0 × 10^20 cm^-3的宽掺杂范围内,单晶中实现了200-300 cm ^2(Vs)^-1的几乎与掺杂无关的迁移率。此外,在后一种载流子密度下达到的电导率约为10^4 ohm^-1 cm ^-1,与最高值相当。我们归因于几个物理性质的(Ba,La)SnO 3的高迁移率:一个小的有效质量来自理想的Sn-O-Sn键合,小的无序效应,由于掺杂远离SnO 2导电沟道,和减少载流子散射由于高介电常数。在薄膜中观察到的迁移率降低到约70 cm ^2(Vs)^-1,这主要归因于额外的载流子散射,这可能是由衬底SrTiO 3和(Ba,La)SnO 3之间的晶格失配造成的。(Ba,La)SnO 3单晶的主光学带隙保持在约3.33 eV,并且带隙内态仅略微增加,从而保持了可见光区的光学透明…
2012-09-24 cond-mat.mtrl-sci
The thermal and electrical properties of the promising semiconductor MXene Hf2CO2
本文采用第一性原理计算研究了氧功能化的M2 CO2(M = Ti,Zr,Hf)MXene的热学和电学性质。发现Hf 2CO 2表现出比MoS 2和磷烯更好的热导率。当薄片长度为5-100 μ m时,其扶手椅方向的室温热导率为86.25- 131.2Wm-1 K-1,锯齿形方向的热导率约为扶手椅方向的42%。还考虑了M2 CO2的其他重要热性质,包括它们的比热和热膨胀系数。Hf 2CO 2的理论室温热膨胀系数为6.094 × 10 -6 K-1,低于大多数金属。此外,Hf 2CO 2被确定为具有1.657eV的带隙的半导体,并且具有高的各向异性载流子迁移率。在室温下,Hf 2CO 2空穴在扶手椅方向(Z字形方向)的迁移率被确定为高达13.5 × 103 cm 2 V-1 s-1(17.6 × 103 cm 2 V-1 s-1),这与磷烯相当。由于Hf 2CO 2具有中等的带隙、良好的热导率、低的热膨胀系数和优异的载流子迁移率,因此其作为纳米电子学材料的用途可能更广泛。本文还提供了Ti_2CO_2和Zr_2CO_2相应的热性能和电性能以供比较。值得注意的是,Ti 2CO 2呈现出比Hf 2CO 2相对低的热导率和高得多的载流子迁移率,这表明Ti 2CO 2可以用作有效的热电材料。
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Metallicity of the SrTiO3 surface induced by room temperature evaporation of alumina
结果表明,电子束蒸发缺氧氧化铝或绝缘颗粒铝可在SrTiO_3晶体表面诱导出金属态。不需要对SrTiO 3表面进行特殊的制备或加热。根据蒸发过程中的氧压,可以获得最终的金属或绝缘状态。光电导和电场效应也被证明。
2012-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Very large spontaneous electric polarization in BiFeO3 single crystals at room temperature and its evolution under cycling fields
在室温下测量了用助熔剂法合成的高纯BiFeO 3单晶的电极化的强度回线。由于晶体具有高电阻率,因此产生的低漏电流允许我们测量达到100的大自发极化,该值从未在批量中报道过。microC.cm在电循环期间,材料的缓慢降解导致滞后曲线的演变,最终阻止晶体的完全饱和。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity enhancement of epitaxially grown TiN thin films
本研究通过直流溅射在高温下制备外延 TiN 薄膜,发现其相比多晶薄膜表面氧化更少且电阻率显著降低至约 30 micro-ohm-cm,证明高温生长能显著增强电导率,适用于耐用可扩展电极。
2023-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature High On/Off Ratio in Suspended Graphene Nanoribbon Field Effect Transistors
我们已经制造了悬浮几层(1-3层)石墨烯纳米管场效应晶体管从解压缩多壁碳纳米管。电输运测量表明,电流退火有效地去除了悬浮的石墨烯纳米带上的杂质,揭示了石墨烯的固有双极传输特性。进一步增加退火电流在带中产生窄的收缩,导致形成大的带隙和随后的高开/关比(其可以超过104)。这种制造的器件是热稳定和机械稳定的:重复的热循环对它们的电性能几乎没有影响。该工作首次表明,通过控制电流退火可以在相对宽的石墨烯纳米晶(15 nm ~50 nm)中实现室温下的双极场效应特性和高开/关比。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature nonlinear Hall effect and wireless RF rectification in Weyl semimetal TaIrTe4
非线性霍尔效应(NLHE)可以在没有任何磁场的情况下产生横向电压,是整流或倍频的潜在替代方案。然而,非线性热交换器的低温检测限制了其应用。在这里,我们报告的室温NLHE在II型外尔半金属TaIrTe 4,主机一个强大的NLHE由于大量的破坏反演对称性和大带重叠在费米能级。我们还观察到温度引起的符号反转TaIrTe4中的NLHE。我们的理论计算表明,所观察到的符号反转是温度引起的化学势的变化的结果,表明NLHE与费米表面的电子结构的直接相关性。最后,利用TaIrTe 4中的室温NLHE来演示具有零外部偏压和磁场的无线RF整流。这项工作打开了一扇大门,实现室温下的应用程序的基础上NLHE外尔半金属。
2020-12-28 cond-mat.mtrl-sci