Universal temperature dependence of optical excitation life-time and band-gap in chirality assigned semiconducting single-wall carbon nanotubes
利用共振拉曼散射测量了单壁碳纳米管（SWCNTs）巴基纸和双壁碳纳米管（DWCNTs）内管的光激发寿命γ和跃迁能Eii随温度的变化关系。两种样品的γ和E_ii的温度依赖性是相同的，并且与管的手征性无关。结果表明，电子-声子相互作用是影响Eii（T）温度依赖性的主要原因。在单壁碳纳米管样品中，与温度无关的非均匀性对伽马的贡献要大得多，这可以通过两种类型样品中不同的单壁碳纳米管环境来解释。用于巴基纸DWCNT样品的内管的伽马低至\sim 30 meV，这与对于单个SWCNT所发现的伽马相当。
2006-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous temperature dependence of the band-gap in Black Phosphorus
黑磷（BP）由于其独特的各向异性电子和光学性质而重新受到关注，这些性质可能被用于广泛的技术应用。在这方面，热性能是特别重要的，以预测其室温操作，并确定其热电势。从这个角度来看，最壮观的和知之甚少的现象之一确实是BP温度引起的带隙开放：当温度升高时，基本带隙增加而不是减少。最近，在其单层对应物中也观察到了这种异常的热依赖性。在这项工作中，\textit{ab-initio}计算的基础上，我们提出了一个解释，这种长期已知的，但尚未完全解释，效果。我们表明，它产生于谐波和晶格热膨胀的贡献，这是事实上，高度交织的组合。通过识别驱动异常的特殊原子振动，我们清楚地缩小了导致这种间隙打开的机制。我们给出的最后一幅图解释了BP反常带隙开放和频率随体积增加而增加（张力效应）。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Strain-Dependence of Band Gaps in Oxynitrides compared to Oxides
过氧化氢氮氧化物是一类很有前途的光催化分解水的材料，由于其小的带隙和适当对齐的带边。最近，外延应变氮氧化物开始引起人们的兴趣，由于工程的阴离子秩序和铁电畸变的可能性。然而，与氧化物相反，还没有研究过氮氧化物的带隙演化与外延应变。在这里，我们调查，使用密度泛函理论计算，外延应变对两种不同的氮氧化物的带隙的影响，并比较我们的结果与氧化物。相对于立方氧化物，其中压缩和拉伸应变的带隙变窄，我们发现，阴离子顺序导致非简并N \textit{2p}带已经在零应变，这导致相反的和阴离子顺序依赖于压缩和拉伸应变下的带隙的演变。此外，我们发现，在氮氧化物极性畸变增加的带隙高达1 eV的4%的应变，而对于氧化物的增加仅为约0.1 eV的相同量的应变。这种差异的原因是氮的离子半径较大，导致更大的铁电畸变和更强的带隙对畸变幅度的依赖性。这些结果意味着铁电畸变对光吸收是非常有害的，并且它们的抑制，例如高于临界温度，应该导致带隙的显著减小和可见光的增强吸收。
2018-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Compositional dependence of the direct and indirect band gaps in $\text{Ge}_{1-y}\text{Sn}_{y}$ alloys from room temperature photoluminescence
在$\text{Ge}_{1-y}\text{Sn}_{y}$的最低的直接和间接的带隙的组成依赖性已被确定从室温光致发光测量。这种技术是特别有吸引力的两个过渡的比较，因为在光谱中的不同功能可以与直接和间接的差距。然而，需要对这些室温光谱进行详细建模，以高精度地提取带隙值，所述高精度是确定合金变为直接带隙半导体时的Sn浓度$y_{c}$所需的。对于直接间隙，这是使用微观模型，允许直接间隙能量的测定与毫电子伏的精度。对于间接能隙，目前的理论模型不足以描述具有紧密的间接和直接跃迁的系统的发射性质。因此，一个特设的程序是用来提取间接的间隙能量的数据。对于$y$ < 0.1，由$ΔE_{0} = -(3.57 \pm 0.06)y$（以eV为单位）给出所得到的直接带隙组成依赖性。对于间接能隙，相应的表达式为$ΔE_{\text{ind}} = -(1.64\pm 0.10)y$（单位：eV）。如果使用组成的二次函数来表示整个组成范围$0 \leq y \leq 1$上的两个跃迁能，则发现二次（弯曲）系数为$b_{0} = 2.46 \pm 0.06$ eV（对于$E_{0}$）和$b_{\text{ind}} = 0.99 \pm 0.11$ eV（对于$E_{\text{ind}}$）。这些结果意味着交叉浓度$y_{c} = 0.073_{-0.006}^{+0.007}$，远低于基于虚晶…
2014-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Isotope dependence of band-gap energy
本文描述了同位素效应对不同化合物吸收边重正化的定量研究结果。
2008-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
On the role of the electron-phonon interaction in the temperature dependence of the gap of lead halide perovskites
卤化铅钙钛矿引起了光化学范式的变化。在其他特性中，这些钙钛矿表现出基本光学间隙的非典型温度依赖性：它的能量随着温度的降低而降低。到目前为止的报告归因于一个特别强的电子-声子重整化的带隙，完全忽略了热膨胀效应的贡献。然而，例如，在原型钙钛矿MAPbI $_3$上进行的高压实验，其中MA代表甲基铵，产生了四氢呋喃室温相的间隙的负压力系数，这与由于热膨胀而导致的间隙偏移可忽略的假设相矛盾。在高压实验结果的基础上，我们发现对于MAPbI $_3$，由于电子-声子相互作用引起的温度诱导能隙重整化只能占总能量移动的40%左右，这意味着热膨胀是主导项.此外，这一结果具有普遍的有效性，也适用于在环境条件下稳定的其他卤化物钙钛矿对应物的四方相或立方相。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and band gap composition-dependence of the II-VI quaternary alloys
在成功描述II-VI族合金的基础上，将经验弯曲参数引入到广泛使用的虚晶近似中，建立了描述Zn_{1-y} Cd_ ySe_{1-x} Te_x和Zn_{.9} Cd_{.1} S_{.07} Se_{.93}四元合金的紧束缚哈密顿量.我们只是使用一个公式，可以认为是这种情况下虚晶体近似的直接推广。我们的哈密顿量很好地再现了在最近的实验报告中观察到的组合物的带隙值的变化。
1996-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Spinodal Gap Dependence on Size and Boundary Reaction Rate for Intercalation in Nanoparticles
利用Singh，G. K.的; Ceder，G.;巴赞特湾Z. Electrochimica Acta 2008，53，7599），并在（Burch，D.;巴赞特湾Z. Nano Letters 2009，9，3795），我们发现，随着颗粒尺寸减小，旋节间隙通常收缩。在一定的边界反应速率参数和颗粒尺寸范围内，浓度调幅间隙不是连续的，而是存在稳定的“岛”，在那里不发生调幅分解。事实上，即使对于无限小的颗粒长度，无限小的边界反应速率参数的存在也会使纳米颗粒不稳定。但是，这个参数的进一步不断提高将使系统稳定到某个极限。通过分析研究了边界反应速率和尺寸参数对亚稳分解的影响，为LiFePO 4电池材料的应用提供了理论依据。我们的模型预测，对于具有小于扩散长度的尺寸和足够小的边界反应速率的纳米颗粒，将发生自发充电或放电。
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Configuration Dependence of Band Gap Narrowing and Localization in Dilute GaAs_{1-x} Bi_x Alloys
在III-V族半导体中用铋（Bi）进行阴离子取代是在低Bi浓度下，特别是在砷化镓（GaAs）中进行带隙Eg的实验工程的有效方法。在低浓度x下，Eg与Bi浓度的反相关性是线性的，并且由As和Bi占据的p能级之间的价带-缺陷能级反交叉决定.这种依赖性在高浓度下分解，其中仅考虑As-Bi相互作用的经验模型不适用。预测模型的价带杂化需要一个第一原理的理解，可以通过密度泛函理论获得的主要挑战是适当的描述Eg和自旋轨道耦合。通过使用一种有效的方法，包括这些影响，它在这里示出，在高浓度下，Eg主要是由一个Bi-Bi p轨道相互作用和由大Bi原子引起的应变修改。这表明了通过改变实验生长条件获得的不同原子构型在工程砷化物带隙中的作用，特别是在电信激光技术中。
2016-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the energy band gap in ZrTe$_5$: implications for the topological phase
利用朗道能级谱，我们测量了五碲化锆（ZrTe $_5$）的能带隙随温度的变化。我们发现，带隙达到$E_g=(5 \pm 1)$ meV在低温下，并单调增加，当温度升高。这意味着ZrTe $_5$是一个弱的拓扑绝缘体，在布里渊区中心的电子带的非反转排序。我们的磁输运实验表明，在ZrTe $_5$的电阻率异常是不连接的带隙的温度依赖性。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign of the Gap Temperature Dependence in CsPb(Br,Cl)3 Nanocrystals Determined by Cs-Rattler Mediated Electron-Phonon Coupling
Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC（巴塞罗那材料科学研究所）；CINBIO, Universidade de Vigo（维戈大学）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）
研究揭示了铯铅溴氯钙钛矿纳米晶中能隙温度依赖性符号变化的起源，发现电子-声子耦合机制是关键因素，影响其光电性质。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of the band-gap energy in BiTeI
采用半局域和色散校正的密度泛函方法研究了具有范德华能隙的层状半导体BiTeI在压缩条件下的电子结构演化.对计算结果的比较分析表明，BiTeI的带隙能量在临界压力下减小到最小值为零，然后又增大。计算了BiTeI成为拓扑绝缘体的临界压力。的临界压力的压力下，BiTeI进行结构相变的比较表明，带隙的关闭将不会受到阻碍的结构转变。此外，计算了BiTeI的带隙压力系数，并根据这些系数设计了临界压力的表达式。我们的研究结果表明，半局域和色散校正的方法是在冲突的BiTeI的压缩性，这导致高估和低估，分别。然而，压力对原子结构的BiTeI的影响被发现主要表现为根据这两种方法，这也产生一致的预测，关于层间金属键合在BiTeI压缩的范德瓦尔斯间隙的宽度的减少。结果表明，计算出的带隙能量在定性和定量上遵循相同的趋势，在这里采用的两个近似，和过渡到零间隙状态发生在相同的临界宽度的范德华间隙。
2016-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Photonic band gaps in materials with triply periodic surfaces and related tubular structures
我们计算了三周期双连续立方结构和由三周期极小曲面的骨架图构成的管状结构的光子带隙。讨论了周期性介质结构的对称性和拓扑结构对带隙的存在和特性的影响。我们发现，具有Ia 3d对称性的C（I2-Y**）结构，一种在实验实现的双连续结构中经常看到的对称性，具有有趣的特性的光子带隙。对于11.9的介电对比度，对于25%的高介电材料的体积分数，最大间隙约为20%。中间间隙频率比（管状）D和G结构的频率高1.5倍。
2003-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of the spin gap in BaVS_3
为了研究BaVS $_3$中金属-绝缘体转变的性质，我们在流体静压下进行了磁输运实验。建立了$ρ(T,H,p)$的标度关系，并确定了自旋能隙的压力依赖性。我们的新结果，结合重新分析早期的比热和磁化率数据，表明过渡是弱的二阶。讨论了$T$ - $p$ - $H$空间中相图的性质。
2000-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dependence of band gaps in d-electron perovskite oxides on magnetism
理解d电子钙钛矿中带隙趋势的控制原理对于测量金属-绝缘体转变以及它们在催化和掺杂中的应用都是需要的。这种带隙的大小对于不同的磁自旋配置是相当不同的。我们发现，通过电子结构理论的因素，连接间隙大小的磁性取决于带边轨道特性（BEOC）的性质和令人惊讶的规模与相邻的过渡金属离子之间的反铁磁接触z $_i$的数量。当BEOC是（d，d）-类（“莫特绝缘体“）时，这种依赖性较弱，而在（p，d）-类（“电荷转移”绝缘体）中这种依赖性相当强。这些意想不到的规则被追溯到减少轨道相互作用，通过增加过渡金属离子之间的反铁磁接触的数量。磁序的影响不限于带隙大小，还包括与电子结构相关的晶格畸变的大小。这些结果突出了建立在电子结构理论的间隙相关现象（掺杂，运输，金属-绝缘体转变，导电界面）的适当的磁秩序的重要性。
2021-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dependence of Mobility on Density of Gap States in Organics by GAMEaS - Gate Modulated Activation Energy Spectroscopy
我们开发了一种广泛适用的基于传输的技术，GAte调制活化能谱（GAMEaS），用于确定态密度（DOS）的能隙。GAMEaS应用于由不同单晶低聚物半导体制成的场效应晶体管，以从场效应迁移率u_eff提取自由载流子迁移率u_0。具有较低DOS的样品表现出较高的u_eff。在300 K时，u_0可达100 ± 40 cm ~ 2/Vs，表明通过提高样品纯度和晶体质量可以大大提高性能。
2007-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Carbon-substitution dependent multiple superconducting gap of MgB$_{2}$: a "sub-meV" resolution photoemission study
用“亚meV”分辨光电子能谱研究了Mg（B）$_{1 - x}$ C $_{x})_{2}$的多个超导能隙与碳取代的关系.在高达碳浓度x = 7.5 {%}的原始光谱中清楚地观察到对应于$σ$和$π$间隙的两个特征。所观察到的两个间隙的x依赖性显示出性质上不同的行为：$σ$间隙的显著变化与$T_{c}$变化成比例，而$π$间隙的变化可忽略不计。这以及温度依赖性可以用双带平均场论来解释。本研究的影响进行了讨论。
2004-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ground-state properties of gapped graphene using the random phase approximation
在零温无规相位近似下研究了带隙对掺杂石墨烯中狄拉克电子基态性质的影响。计算了交换能、关联能、基态能和可压缩性对带隙的依赖关系。我们还表明，在带隙的石墨烯的电导小于无间隙的。我们还计算了电荷可压缩性对带隙的依赖性，它随带隙值的增加而减小。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of metal induced gap states at insulator/metal interfaces -- dependence on the alkali halide and the possibility of excitonic mechanism of superconductivity
Kiguchi {\it et al.} [Phys. Rev. Lett. {\bf 90}，196803（2003）]中，我们用第一原理密度泛函方法理论上研究了在各种碱金属卤化物和由凝胶表示的金属之间的界面处的MIGS的电子性质。我们已经发现，在通常的倏逝态之上，MIGS通常在卤素位点上具有长尾巴，具有$p_z$样特征，其穿透深度（$λ$）大到本体碱金属卤化物的晶格常数的一半。这意味着，$λ$，虽然几乎不依赖于凝胶中的载流子密度，但由碱金属卤化物的晶格常数（因此由能隙）主导，其中$λ_{\rm LiF} < λ_{\rm LiCl} < λ_{\rm LiI}$。我们还提出了一种可能性的MIGS工作有利的激子介导的超导性。
2003-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetothermoelectric effects in graphene and their dependence on scatterer concentration, magnetic field and band gap
利用半经典玻尔兹曼输运方程（BTE）方法，推导了石墨烯在有无磁场作用下的电输运系数和热电输运系数的解析表达式.模型中考虑了声子、带电杂质和空位的散射。计算了Seebeck（$S_{xx}$）和Nernst（$N$）系数随载流子浓度、温度、散射体浓度、磁场和感生带隙的变化关系，并与实验结果进行了比较。如实验中观察到的，$S_{xx}$是费米能量的奇函数，而$N$是偶函数。这两个系数的峰值都随着散射体浓度的降低和温度的升高而增大。此外，打开带隙减小了$N$，但增加了$S_{xx}$。施加一个磁场会在狄拉克点上引入$S_{xx}$随费米能量变化的不对称性。的形式主义是更准确和计算效率比传统的格林函数的方法来模拟传输系数，并可用于探索其他外来材料的传输特性。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional superconductivity of NdFeAsO0.82F0.18 indicated by the low temperature dependence of the lower critical field Hc1
我们测量了一个新发现的超导体NdFeAsO_（0.82）Fe_（0.18）的初始M-H曲线，该超导体的临界温度为51 K，是在6 GPa的高压下制备的。从M-H曲线中Meissner线性的偏离点提取了下临界场Hc 1，该曲线在低至5 K的低温区域内显示出线性温度依赖性。Hc 1（T）表明不是s波超导，而是具有节隙结构的非常规超导。此外，Hc 1在低温下的线性在高温下不再保持，而是表现出其他特征，表明该超导体可能具有多能隙特征。根据低温节隙结构，我们估计最大能隙星等Δ 0 =（1.6 ± 0.2）kBTc。
2008-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure dependence of the optical properties of the charge-density-wave compound LaTe$_2$
我们报道了LaTe $_2$的光学响应的压力依赖性，即使在300 K下，它也处于电荷密度波（CDW）的基态。反射率光谱收集在中红外光谱范围内，在室温下，在0和7 GPa之间的压力。我们提取的能量尺度，由于单粒子激发跨CDW间隙和德鲁德重量。我们确定，压缩晶格时，间隙减小，而Drude权重增加。这表明在施加压力时嵌套的质量降低，因此引起CDW冷凝物对LaTe $_2$的电子性质的影响较小。随后的抑制CDW间隙导致额外的载流子的释放，表现为重量从间隙特征转移到光学响应的金属成分中。相反，幂律行为，在光电导率在能量高于间隙激发，并表示一个弱相互作用的限制内的Tomonaga-Luttinger液体的情况下，似乎只是适度依赖于压力。
2007-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependence of electronic structure and optical properties of a correlated van der Waals antiferromagnet NiPS$_3$ thin film
我们研究了反铁磁电荷转移绝缘体NiPS $_3$薄膜的电、磁和光学性质的厚度依赖性。利用先进的密度泛函方法，我们发现反铁磁Zig-Zag阶数、带隙和介电张量的主峰都与相应的实验值符合得很好.在变薄后，Zig-Zag反铁磁序几乎退化为竞争的Néel序，这与拉曼光谱观察到的由于强磁场波动而导致的长程序的抑制一致。此外，由于以上$T_N$的椭圆偏振光谱测量观察到的电子带隙的鲁棒性，我们建议，带隙的持久性是由强电子相关性驱动。电子色散，有效质量，克尔角与厚度的其他系统的变化也进行了讨论。最后，施加的外部电场被发现抑制的带隙高达13%，直到沉淀的绝缘体-金属过渡在一个临界场值为$0.7$ eV/mV。
2020-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Landé factors of electrons and holes in lead halide perovskites: universal dependence on the band gap
电荷载流子的Landé或$g$因子对于固体中的自旋相关现象是决定性的，并且还提供关于基础电子能带结构的信息。我们提出了一套全面的实验数据的值和各向异性的电子和空穴的Landé因子在杂化有机-无机（MAPbI $_3$，MAPb（Br $_{0.5}$ Cl $_{0.5}$）$_3$，MAPb（Br $_{0.05}$ Cl $_{0.95}$）$_3$、FAPbBr $_3$、FA $_{0.9}$ Cs $_{0.1}$ PbI $_{2.8}$ Br $_{0.2}$）和全无机（CsPbBr $_3$）卤化铅钙钛矿，通过泵浦-探测克尔旋转和自旋翻转拉曼散射在低温下在高达10 T的磁场中测定。此外，我们使用第一性原理DFT计算结合紧束缚和$\mathbf k \cdot \mathbf p$方法来计算微观的Landé因子。结果表明，它们对不同钙钛矿材料类的带隙能量的普遍依赖性，可以概括为一个通用的半唯象表达式，与实验吻合良好。
2021-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the energy gap in the narrow-gap semiconductor FeSb2 revealed by high-pressure magnetotransport measurements
为了阐明窄禁带半导体FeSb_2中两个能隙的起源，我们研究了流体静压对低温下电阻率、霍尔电阻和磁阻的影响。从100 K以上的电阻率的温度依赖性评估的较大的能隙增强从30到40 meV与压力从0到1.8 GPa，如通常在常规半导体中观察到的。在低温范围内，观察到一个大的塞贝克系数，我们评估了较小的能隙的磁输运张量使用两个载流子模型，并发现，较小的差距表现出较弱的压力依赖性，相反，较大的差距。为了解释能隙的压力变化，我们提出了一个简单的模型，即较小的间隙是从杂质能级到导带的间隙，较大的间隙是价带和导带之间的间隙，这表明所观察到的大Seebeck系数与电子相关效应无关。
2013-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
