Substrate coherency-driven octahedral rotations in perovskite oxide films
我们进行第一性原理密度泛函计算，探讨在钙钛矿氧化物超晶格的八面体旋转模式的基板邻近效应的作用。立方钙钛矿SrFeO $_3$作为我们的模型膜和四相SrTiO $_3$作为衬底，我们表明，在大多数情况下，衬底八面体旋转图案传播到薄膜的异质界面。我们还确定了弹性边界条件，强制结构的连贯性诱导原子位移模式，没有发现在散装相图中的任何一个单独的成分。我们认为，这种衬底相干性诱导的八面体织构的薄膜氧化物是一种很有前途的方法，用于调整功能氧化物薄膜的电子结构。
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural modification of thin Bi(1 1 1) films by passivation and native oxide model
从第一性原理出发，研究了厚度约为1nm的Bi（111）薄膜的结构.我们的密度泛函理论计算表明，共价键的表面可以完全改变薄膜的取向。对于较厚的膜，影响仅限于表面。基于这些观察结果，我们进一步提出了一个简单的模型结构的原生氧化物和化学相似的氧化物，形成一个保护帽层，保持不变的薄膜的取向。这种积极有利的分层终止的优点进行了讨论的背景下，在纳米电子器件的薄膜的技术开发。
2019-07-15 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
Dependence of Zinc Oxide Thin Films Properties on Filtered Vacuum Arc Deposition Parameters
采用过滤式真空电弧沉积（FVAD）系统在玻璃衬底上沉积了氧化锌（ZnO）薄膜，研究了薄膜的微观结构和成分以及宏观电学和光学性能随氧分压（0.37 ~ 0.5 Pa）和电弧电流（100 ~ 300 A）的变化。各种属性之间的相关性进行了研究。
2005-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Excited States at Interfaces of a Metal-Supported Ultrathin Oxide Film
我们报道了在Ag（001）衬底上生长的MgO薄膜的\textit{unoccupied}电子结构的层分辨测量。通过Mg $KL_{23}L_{23}$俄歇跃迁的共振俄歇谱，揭示了金属/氧化物界面处的金属诱导带隙态、氧化物带隙以及涉及真空象势态的表面芯激子.我们的研究结果表明，如何获得新的见解\textit{empty}状态在金属支撑的氧化物薄膜的界面。
2015-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Multi-Fields Modulation of Physical Properties of Oxide Thin Films
氧化物薄膜具有磁性、铁电性、压电性、金属-绝缘体转变（MIT）、多铁性、巨磁阻、可开关电阻率等多种物理性质。更重要的是，氧化物薄膜的多功能性可以通过各种外场进行调节，这使得新型电子器件的展示成为可能。本文综述了近年来多场调制氧化物薄膜物理性质的研究进展。最后，对该领域的一些关键问题和发展前景进行了展望。
2015-09-14 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
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
Copper Doped Zinc Oxide Nanocrystalline Thin Film: Growth, Characterization, Effect of annealing on Photocatalytic activity and electrical properties of irradiated film
金属氧化物作为光催化剂的性能检测问题正受到国际上的广泛关注。所研究的氧化锌被认为是最常用的半导体之一，由于其直接带隙为3.37 eV，在室温下具有60 meV的大激子结合能。实施铜掺杂的氧化锌的特征配方以获得改进的吸附动力学和氧化锌光催化剂的光催化活性，其能够发展氧化锌纳米颗粒的估计光致发光（PL）光谱，以探索铜掺杂和退火温度对其光学性质的影响。使用溶胶-凝胶旋涂技术，在硼硅酸盐衬底上沉积氧化锌和铜掺杂的氧化锌薄膜，并将所有膜在500 ℃下退火5小时。用分光光度计在300- 800 nm波长范围内研究了薄膜的光学性质，并对氧化锌薄膜的结构进行了研究和报道，还研究了铜的掺杂浓度对薄膜光学性质的影响。以孔雀石绿（MG）为模型有机污染物，考察了纯氧化锌和铜掺杂氧化锌的光催化性能。主要地，这些膜在可见光区域中表现出良好的透明性。观察到当掺杂浓度增加时，透射率也增加。照射不同时间。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Morphological evolution and surface/interface Fe-oxide formation in epitaxial Fe(001)/MgO(001) thin film
本研究利用电子束蒸发在MgO(001)衬底上生长外延Fe薄膜，通过同步进行RHEED与TM测量，分别监测了薄膜的结构与形貌演变。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Phase Analysis of Thin Film Oxide Systems by AES and EELS
比较了俄歇电子能谱（AES）和反射式电子能量损失谱（EELS）两种离子剖面法研究薄膜氧化物体系相组成的方法。以Al/Al_2 O_3/Si和YBa_2Cu_3 O_7/CeO_2/Al_2 O_3为例进行了计算。讨论了AES和EELS数据处理的应用统计方法的适应性。
1998-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Liquid Phase Deposition of Thin Aluminum Oxide Films
采用化学液相沉积法（CLD）在半导体材料上沉积氧化铝薄膜。以硫酸铝加结晶水和碳酸氢钠为前驱体进行成膜，控制体系pH值在本实验中起着重要作用。在室温下生长速率为12 nm/h。生长后退火不仅使薄膜致密化和纯净化，而且还导致薄膜结晶。电子色散谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和扫描电镜照片证实了本研究中制备的Al_2O_3薄膜具有优良的质量。
2007-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic theory of defect ordering-disordering transitions in thin oxide films
功能材料中移动缺陷的有序化可以产生具有铁性和多铁性功能的新相。在这里，我们开发的朗道理论应变诱导有序的缺陷（如氧空位）在薄氧化膜，考虑到可能的不稳定性的顺序和波长。使用推导出的各种缺陷有序状态的能量的解析表达式，我们计算和分析了相图依赖于膜-衬底失配应变，缺陷的浓度，和Vegard系数。所获得的结果打开的可能性，以创建和控制有序缺陷的超结构在薄氧化物膜中选择适当的基板和缺陷浓度。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci
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
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
Ultrathin Oxide Films by Atomic Layer Deposition on Graphene
在本文中，提出了一种方法来创建和表征机械鲁棒的，独立的，可折叠的，氧化物薄膜与控制，纳米级的厚度使用原子层沉积（ALD）在石墨烯上。使用ALD将氧化铝膜沉积到悬浮的石墨烯膜上。随后对石墨烯的蚀刻只留下了几个原子厚度的纯氧化铝膜。使用加压起泡测试来确定这些抗静电膜具有154 \pm 13 GPa的杨氏模量。该杨氏模量与厚得多的氧化铝ALD膜相当。这种行为表明，这些二维薄膜具有优异的机械完整性。该膜也是标准气体不可渗透的，这表明它们是无针孔的。这些连续的薄膜有望在诸如薄膜涂层、膜和柔性电子器件等领域中实现新的应用。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative study of the growth of sputtered aluminum oxide films on organic and inorganic substrates
我们提出了一个技术上高度相关的栅极电介质和封装材料氧化铝在无机和有机异质结构的生长的比较研究。原子力显微镜的研究表明，在这些化学性质不同的基板上生长的氧化铝膜的表面形态具有很强的相似性。此外，从X射线反射率测量，我们提取的粗糙度指数β的氧化铝生长在两个基板上。通过用下面的有机膜的粗糙度重新归一化氧化铝粗糙度，我们发现与从氧化硅上的氧化铝获得的β（β= 0.38 \pm 0.02）很好地一致，表明在所采用的条件下两种衬底上的氧化铝生长的显著相似性。
2007-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Film structure of epitaxial graphene oxide on SiC: Insight on the relationship between interlayer spacing, water content, and intralayer structure
在碳化硅上生长的多层石墨烯的化学氧化产生的膜表现出可再现的特性，横向均匀性，大面积的光滑度和可管理的化学复杂性，从而打开机会，以加速这种形式的氧化石墨烯膜的基本理解和技术应用。在这里，我们调查这些超薄氧化膜的垂直层间结构。X射线衍射、原子力显微镜和IR实验表明，多层膜表现出优异的层间配准，少量（<10%）的插层水，以及约9.35 μ m的出乎意料的大的层间分离。密度泛函理论计算表明，“氧化石墨烯膜中水少但层间距大”的明显矛盾可以通过考虑由碳层形成的多层膜来解释，该多层膜在纳米级上呈现非均匀氧化，其中非氧化和高度氧化的纳米-畴共存，并且其中在堆叠层的氧化区域之间捕获的少量水分子足以解释所观察到的大的层间分离。这项工作揭示了在碳化硅上生长的氧化石墨烯薄膜的垂直和层内结构，更一般地说，它提供了关于石墨烯/氧化石墨材料的层间间距，水含量和结构之间关系的新见解。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in transparent Mn(II)-doped indium tin oxide films prepared by sol-gel process
我们观察到非常强的室温铁磁性（~1.5玻尔磁/锰）在光学透明的Mn（II）掺杂的氧化铟锡（ITO）薄膜。采用溶胶-凝胶法在钠钙石英玻璃衬底上制备了平均晶粒尺寸为10-22 nm、厚度为150-350 nm的纳米晶薄膜。当然，对于沉积在纯石英玻璃衬底上的膜，铁磁性质是弱的。薄膜的结构参数似乎是强烈的磁性能，这取决于基板的变化明显。透明导电ITO薄膜的室温铁磁性在磁光领域有着广泛的应用。
2008-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Order-Disorder Behavior at Thin Film Oxide Interfaces
有序-无序过程从根本上决定了许多重要的氧化物系统的结构和性质，用于能源和计算应用。虽然这些过程已经在体材料中得到了深入的研究，但对于高度非平衡条件下的纳米结构氧化物，它们的研究和理解较少。这些系统现在可以通过一系列沉积技术实现，并以特殊的空间和化学分辨率进行探测，从而更加关注界面动力学。在这里，我们调查的选择最近的研究有序无序行为在薄膜氧化物界面，特别强调在极端的辐射环境中出现的顺序在合成和无序。我们总结了主要趋势，并确定了未来的研究方向，在这个不断增长的研究领域。
2020-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Effects of processing on the stability of molybdenum oxide ultra-thin films
系统地研究了器件制造标准中常用的湿化学处理对氧化钼（MoOx）超薄膜的影响。我们结合X射线光电子能谱学（XPS），角分辨XPS和X射线反射率技术，以提供深刻的见解的组成，结构和电子状态的变化后，不同的初始化学计量比的反应溅射制备的薄膜处理。我们的研究结果表明，显着的还原效果与发展的间隙态MoOx，以及在薄膜的组成，密度和结构的变化，系统相关的初始氧化态的Mo。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Origin of ferroelectricity and multiferroicity in binary oxide thin films
在二元氧化物薄膜中观察到铁电、铁磁和铁弹相引起了科学家和工程师的广泛兴趣。然而，所观察到的行为的物理性质的理论考虑主要是从第一性原理的HfO 2薄膜，并在朗道-金兹伯格-德文郡（LGD）的唯象方法的框架中，特别注意在这两种情况下的氧空位的作用。考虑到LGD理论的一般性，我们在这项工作中将其应用于二元氧化物组。已经在假设氧空位作为弹性偶极子可以由于缺陷位点诱导的和/或表面诱导的反转对称性破缺（经由例如压电效应）而部分地转变成电偶极子并且可以“迁移”超薄膜的整个深度的情况下执行了计算。计算了室温下不同膜厚下薄膜极化随外加电压的变化关系。由于许多二元氧化物膜是铁电和铁磁的，由于相同的氧空位，它们可以是多铁性的。计算表明，二元氧化物薄膜是一类新的多铁性材料，具有广泛的物理性质，可用于纳米电子学和纳米技术。通过选择氧空位浓度、膜厚和特殊的工艺处理如退火，可以控制薄膜的性能。
2020-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Thulium and ytterbium-doped titanium oxide thin films deposited by ultrasonic spray pyrolysis
采用金属有机喷雾热分解沉积法，以二乙酰丙酮钛（IV）、三乙酰丙酮铥（III）和三乙酰丙酮镱（III）为原料，制备了掺铥和掺镱的二氧化钛薄膜。研究了300°C至600°C的沉积温度。薄膜的结晶度和掺杂质量进行了研究。用电子探针、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对TiO 2：Tm，Yb的结构和组成进行了表征。沉积速率可达0.8 \mum /h。在400°C或更高温度下合成后获得TiO 2的锐钛矿相。在低沉积温度下，通过退火处理消除有机污染。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci
High density nonmagnetic cobalt in thin films
近年来，在Si（111）上生长的钴薄膜中发现了高密度（HD）纳米（NM）钴。该钴膜在顶部具有天然的钴氧化物。当薄膜从电子束沉积室中取出并暴露在空气中时，氧化物层形成。在钴/硅和钴-氧化物/钴界面附近发现了薄的HD NM钴层，而膜的较厚的中间深度区域是具有正常密度和正常磁矩的hcp钴。如果在钴层暴露于空气之前在钴层上生长金的氧化膜，则防止钴表面层的氧化。重要的是研究在薄膜中HD NM钴层的生长是否取决于（i）由金层覆盖的膜、（ii）膜厚度和（iii）衬底的性质。这样的调查，在这里提出的结果表明，钴膜覆盖着一个薄的金层，并为各种膜厚度，HD NM钴层仍然观察到。然而，代替Si衬底，当钴膜生长在氧化物衬底（例如氧化硅或氧化钴）上时，未观察到HD NM钴层。
2017-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Current developments of nanoscale insight into corrosion protection by passive oxide films
氧化物钝化膜是金属和合金部件耐久性的关键，也是腐蚀科学和工程的中心问题。在这里，我们讨论了目前的发展，纳米和亚纳米尺度的知识的阻隔性能和吸附性能的钝化氧化膜带来的最新模型实验和理论研究。讨论的方面包括：（i）铬富集及其均匀性在纳米级的钝化膜上形成的铬轴承合金，如不锈钢，（ii）在晶界网络渗透和传播之前的早期晶间腐蚀的晶界的腐蚀性能，和（iii）的有机抑制剂分子与不完全钝化的金属表面的相互作用。在所有这三个案例中，都突出了关键问题，并确定了我们认为最相关的未来发展。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Flexible transistors exploiting P3HT on paper substrates and graphene oxide films as gate dielectrics: proof of concept
在本文中，我们报告：GO在水溶液中作为栅极介电材料的用途，其在基于有机半导体的MOS晶体管中的应用，以及纸作为衬底材料的用途。
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Search for correlations between morphological characteristics and the crystallite sizes in thin zinc oxide films
研究了等离子体处理时间对等离子体改性ZnO薄膜尺寸与性能的影响。基于扫描探针显微镜（SPM）数据矩阵的前沿计算分析，提取了微晶尺寸和薄膜形态特征之间的相关性。对氧化物薄膜的纳米团簇结构进行了高精度的详细研究。强等离子体诱导的微晶尺寸的变化已被解释为尺寸结构相变。X射线衍射和光学透射光谱的直接测量证实了计算方法得到的结果。发现在薄氧化膜的尺寸-形态的相关性可能会打开新的途径，最终导致更深入地了解未解决的问题，评估的最佳工艺条件的薄氧化膜设计。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of bipolar resistive switching of nanoscale titanium oxide thin films
我们报告了一个直接观察的微观起源的双极电阻开关行为的纳米氧化钛薄膜。通过高分辨透射电子显微镜、能量过滤透射电子显微镜的分析TEM技术和原位X射线光电子能谱学，我们证明了氧离子通过氧化钛层和顶部Al金属电极之间的氧化还原反应堆积在顶部界面处。我们还发现在开关过程中氧离子的漂移导致了二氧化钛薄膜的双极阻变。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental study of the interfacial cobalt oxide in Co3O4/a-Al2O3(0001) epitaxial films
本文报道了用氧辅助分子束外延法在α-Al_2 O_3（0001）单晶上生长的Co_2O_3薄膜的详细光谱和结构表征。实验结果表明，从沉积的早期阶段开始，随着厚度的增加，钴氧化物膜变得越来越无序。低能电子衍射图案表明，直到17埃的厚度，晶胞保持类似于a-Al 2 O3（0001）的晶胞，而在更大的厚度下，与Co 3 O 4（111）的图案一致的图案变得可见。X-射线光电子能谱学揭示的Co 2 p线的形状从3.4到17 A的钴氧化物厚度的突然变化，表明从界面的钴氧化物层向[111]取向的Co 3 O 4的过渡。特别是，在Co 2 p线的特征卫星峰的情况下，表明形成的三价，八面体协调，界面钴氧化物层在生长的早期阶段，确定为Co2 O3的结晶相。
2009-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Bi containing multiferroic perovskite oxide thin films
在这项工作中，多铁性薄膜的Bi含钙钛矿氧化物，其中的铁电性的驱动力是Bi 3+孤对电子进行了讨论。首先，简要介绍了含Bi的多铁性钙钛矿氧化物，描述了在这些化合物中建立磁性和铁电有序的机制，并报道了这一领域的一些最新研究进展。第二部分介绍了脉冲激光沉积法生长BiMnO 3、（Bi 0.9La 0.1）2NiMnO 6（BLNMO）和BiFeO 3薄膜的实验研究。第三部分是专门的物理性质，这种薄膜的结构表征和磁性和铁电性能及其相关性的磁电耦合（MEC）的形式。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of vacancy defects in a thin film perovskite oxide
利用可变能量正电子湮没寿命测量技术对激光烧蚀SrTiO_3/SrTiO_3薄膜中的空位缺陷进行了研究。锶空位相关的缺陷是占主导地位的正电子陷阱，除了在顶部~ 50 nm，被发现是均匀分布的。表面层表现出更大的开体积缺陷，大空位簇或纳米空隙的湮灭增加。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Strongly Enhanced Thermal Stability of Crystalline Organic Thin Films Induced by Aluminum Oxide Capping Layers
我们发现，有机半导体二茚并薄膜（DIP）的热稳定性可以强烈增强氧化铝覆盖层。通过热脱附光谱和原位X射线衍射，我们证明，有机膜不仅停留在衬底上，但甚至保持结晶高达460 ℃，即270度。高于未封端膜的脱附点（190 ℃）。我们认为，这种强烈的增强的热稳定性相比，未加盖，也金属加盖的有机层是有关的氧化铝和结构良好定义的生长界面的扩散非常弱。我们讨论了在高温下最终击穿的可能机制。
2004-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Improved structural ordering in sexithiophene thick films grown on single crystal oxide substrates
我们报告sexithiophene薄膜，约150 nm厚，生长通过热蒸发单晶氧化物，作为比较，在Si/SiO2。通过在100 ℃下加热整个沉积室，我们在整个体厚度上获得了直立取向的分子。表面形态显示阶梯状岛，每个步骤是只有一个单层的高度。通过加热整个沉积室获得的分子的恒定和均匀的升温允许稳定的扩散限制生长过程。因此，当增加膜的厚度时，保持规则的生长动力学。不同结构的薄膜上的电气测量的证据岛间分离区域的大小上的主要电荷传输参数的影响。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci
High-quality NiFe thin films on oxide/non-oxide platforms via pulsed laser deposition at room temperature
本研究通过室温脉冲激光沉积（PLD）技术在氧化物/非氧化物衬底上制备了高质量NiFe薄膜，发现其磁性能强烈依赖于激光能量密度，为基于PLD的金属磁性薄膜发展提供了重要见解。
2023-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic Iron Oxide Thin Films at Room-Temperature
尽管与新一代信息存储器件的开发高度相关，但在室温以上显示磁性和铁电性顺序的单相材料并不多。此外，这些不常见的材料通常在铁电顺序之一中显示出不显著的磁矩值，或者是复杂的多组分氧化物，这将非常具有挑战性地集成到设备中。在这里，我们报告的战略，以稳定的亚稳ε-Fe 2 O3的薄膜形式，我们表明，除了其已知的亚铁磁性的性质，薄膜也是铁电在300 K的反射极化1微C/cm 2。薄膜极化显示出长的保留时间，并可以在小的施加电压下切换。这些特性使得ε-Fe 2 O3成为第一个在室温下具有铁磁性和铁电性的单离子过渡金属氧化物。这种新的多铁性氧化物的简单组成和其薄膜生长的稳健路径的发现可能会促进新型器件中的ε-Fe 2 O 3的开发。
2014-05-19 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
Room temperature synthesis of gallium oxide film with a fluidic exfoliation method
提出以 galinstan 为反应物的室温流体剥离法，制备约1厘米、无液滴残留且氧化无择优方向的 Ga2O3 薄膜，为二维金属氧化物合成提供新途径。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast carrier phonon dynamics in NaOH-reacted graphite oxide film
采用NaOH溶液将氧化石墨中的环氧基团分解为羟基和-ONa基团，制备了NaOH氧化石墨膜。利用时间分辨瞬态微分反射（\DeltaR /R）研究了样品的超快载流子动力学。数据显示两个指数松弛过程。慢弛豫过程（\sim 2 ps）归因于低能声学声子介导的散射。电子-声子耦合和第一性原理计算结果表明，样品中的- OH和-ONa基团是强耦合的。因此，我们将快速弛豫过程（\sim 0.17 ps）归因于样品中羟基和-ONa基团的偶联。
2012-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Understanding early stages of low-temperature hydrogen-driven direct co-reduction of Fe-Ni mixed oxide thin films at the near atomic scale
Chair for Materials Discovery and Interfaces, Institute for Materials, Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学材料研究所材料发现与界面讲席）；Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Center for Interface Dominated High Performance Materials (ZGH), Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学界面主导高性能材料中心）
研究通过Fe50Ni50Ox薄膜探究氧化物薄膜在近原子尺度下的低温度氢直接共还原过程，揭示了纳米结构和镍自催化效应在合金形成中的协同作用。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Review of flexible and transparent thin-film transistors based on zinc oxide and related materials
柔性和透明的电子产品代表了电子技术的新时代。氧化锌（ZnO）及其相关材料是柔性和透明器件中最常用的无机半导体材料，由于其高的电学性能、低的加工温度和良好的光学透明性，在可穿戴电子、生物传感器、柔性透明显示器、射频识别（RFID）等领域有着广泛的应用。本文综述了ZnO基柔性透明薄膜晶体管（TFT）及其相关材料的最新研究进展，并对TFT各组成部分（衬底、电极、沟道和沟道）的制备方法进行了总结和讨论。然后，机械弯曲对电气性能的影响突出。最后，我们提出了未来研究的挑战和机遇。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Control of the structural and magnetic properties of perovskite oxide ultrathin films through the substrate symmetry effect
过氧过渡金属氧化物是角共享八面体的网络，已知其倾斜和扭曲会影响其电子和磁性。我们报告的模型界面结构，以避免化学影响的计算表明，对称性失配施加的界面层的扭曲模式，不存在于任何散装材料，创造新的界面特性驱动的对称性。根据八面体对变形的抵抗力，界面层可以小到一个晶胞，或者深入薄膜。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Centimeter-scale fully suspended metal and metal oxide thin films by one-step transfer-free liquid metal capillary forming
Westlake University（西湖大学）
本研究通过一步无转移液态金属毛细管成型技术，制备出厘米级、横向尺寸与厚度比达10^7量级的完全悬浮金属及金属氧化物薄膜，并实现了金属极小曲面薄壁结构快速原型制备与超高灵敏度声波检测。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Optoelectronic properties of silver doped copper oxide thin films
本研究通过热蒸发共掺杂银并退火制备氧化铜薄膜，对比未掺杂与银掺杂薄膜的结构和光电性能，发现热蒸发是调控金属氧化物性质的简便有效途径。
2023-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric field modulation of thermopower for transparent amorphous oxide thin film transistors
为了阐明透明非晶氧化物半导体（TAOS）InGaZnO 4和In 2 MgO 4导带底附近的电子态密度（DOS），我们制备了基于TAOS的透明薄膜晶体管（TTFT），并测量了它们的热功率（S）与栅电压的关系。基于TAOS的TTFT表现出不寻常的S行为。|S| -值突然增加，但随后随着Vg增加而逐渐减小，清楚地表明反抛物线形DOS与导带底部周围的原始抛物线形DOS杂化。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Hafnium carbide formation in oxygen deficient hafnium oxide thin films
在被碳氧化物吸附物污染的高度缺氧的氧化铪（Al 2 O3，HfO $_{2-x}$）薄膜上，在低至600 °C的温度下真空退火期间在表面形成碳化铪（HfC $_x$）。使用X-射线光电子能谱学的演变的HfC $_x$表面层相关的从绝缘到金属状态的转变进行监测原位。相比之下，对于在相同条件下制备和测量的完全化学计量的HfO $_2$薄膜，没有检测到HfC $_x$的形成，这表明碳氧化物在缺氧膜上的增强的吸附为碳化物的形成提供了碳源。这表明，在碳污染的氧化铪中高浓度的氧空位显著降低了碳化铪的形成能。因此，在电阻式随机存取存储器装置中存在足够量的残余碳可能由于焦耳加热而导致在导电细丝内形成类似的碳化物。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Topological Properties and Functionalities in Oxide Thin Films and Interfaces
正如2016年诺贝尔物理学奖所象征的那样，“拓扑学”已被公认为理解和控制凝聚态物理的基本立场。这一概念甚至可以扩展到新电子产品等应用领域。在这种趋势下，已经报道了一些研究氧化物薄膜和异质结构的拓扑非平凡的电子或磁状态。本文综述了近年来氧化物材料的新拓扑性质和新功能的研究进展，并列举了一些实例。在过去几十年中，氧化膜生长技术的进步为利用新的拓扑特性打开了大门。
2018-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Physics of thin-film ferroelectric oxides
本文综述了近年来薄膜铁电氧化物物理学的重要进展，着重介绍了薄膜铁电体的研究进展。本文介绍了铁电薄膜在电子器件中的应用现状，并讨论了与这些器件的性能和失效有关的物理问题。在此之后，我们涵盖了巨大的进展，已取得的第一原理计算方法来理解铁电体。然后，我们详细讨论了应变在确定外延铁电薄膜的性质中所起的重要作用。最后，我们看看纳米铁电体的新兴的可能性，特别强调在非传统的纳米几何铁电体。
2005-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermal stimulated current response in cupric oxide single crystal thin films over a wide temperature range
采用等离子体辅助分子束外延技术生长了氧化铜单晶薄膜。X射线衍射、拉曼光谱和原位反射高能电子衍射表明，所制备的薄膜为面内压缩、面外拉伸的2 × 2重构结构。热激电流测量表明，这种特殊的二维氧化铜单晶薄膜在从130 K到近室温的较宽温度范围内具有电极化的强度响应。我们推测，异常电响应可能是结构畸变引起的相变温度的变化、短程磁序的自旋阻挫和磁涨落效应，或者是上述两种因素的共同作用。这为寻找新的室温单相多铁性材料或调节相变温度提供了一条有希望的线索。
2016-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium Solute Capture in Passivating Oxide Films
Northwestern University（西北大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文通过实验和理论证明钝化氧化膜中可形成非平衡氧化物相，并提出基于移动氧化物/基底界面处溶质捕获的预测框架，揭示该机制在电化学及固-液、固-固化学反应中具有普遍性。
2018-02-21 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
Quantifying octahedral rotations in strained perovskite oxide films
外延应变是增强复合氧化物性能的有效途径，然而，由于难以测量薄膜中的氧位置，对原子结构如何适应应变的细节知之甚少。我们提出了一个一般的方法来确定应变氧化物薄膜的原子结构通过X-射线衍射，我们证明使用LaNiO 3膜。氧八面体的旋转和扭曲已被量化通过比较半阶布拉格峰的强度，所产生的两个单位单元周期的八面体旋转，与计算的结构因子。结合从头算密度泛函计算与这些实验结果，我们确定系统的应变如何修改这个功能氧化物的原子结构。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Compact chromium oxide thin film resistors for use in nanoscale quantum circuits
我们报告的一系列薄氧化铬薄膜的电特性，直流溅射生长，以评估其适用性作为纳米电子学芯片电阻。通过增加氧掺杂的水平，氧化铬膜的室温方块电阻从28 $Ω/ \square$变化到32.6k $Ω/ \square$。研究了在液氦中冷却到4.2K时电阻的变化;在4.2K时，薄层电阻随组分从65 $Ω/ \square$到20 G以上$Ω/ \square$而变化。所有测量的膜在所有测量的温度下显示欧姆行为。对于用于使用硅纳米线进行量子相位滑移测量的片上器件，需要硅纳米线和氧化铬之间的界面。通过表征界面接触电阻，我们发现金中间层是有利的：氧化铬-金界面的比接触电阻率为0.15 m $Ω$ cm $^2$，远低于直接氧化铬-硅界面的值65 m $Ω$ cm $^2$。我们的结论是，这些氧化铬薄膜是适合用于纳米级电路作为高价值的电阻器，与电阻率可调的氧含量。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser induced transition in Cerium Oxide thin film
本文研究氧化铈薄膜中激光辐照诱导的亚稳态转变，发现激光可降低暗条件下金属-绝缘体转变温度，并通过光致发光、氧空位缺陷和极化子跳跃机制进行解释。
2024-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Artificial ageing of thin films of the indium-free transparent conducting oxide SrVO3
SrVO 3（SVO）是一种有望取代传统ITO的新型透明导电氧化物（TCO）材料。在这项研究中，SVO薄膜，外延和多晶的结构，电气和光学性能，期间和之后的热处理在150-250 °C的范围内，并在周围环境下，以探讨这种材料的化学稳定性。使用这些相对较低的温度加速了薄膜的自然老化，并允许跟踪其相关性能的演变。对膜表面相当敏感的技术和对膜体积取样的技术的组合将强调在低退火温度下随时间演变的表面氧化的存在，而对于高于200 °C的处理，钙钛矿相在整个膜中被破坏。本研究旨在了解钒酸盐基TCO的热降解和长期稳定性问题，并确定技术上可行的解决方案，用于这一组新的TCO的应用。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci
