Room Temperature Magnetocaloric effect in CrTe1-xSbx Alloys
研究了Sb取代CrTe_{1-x} Sb_{x}（0 \leq x \leq 0.2）合金的磁热效应、相对冷却功率和晶体结构。XRD图谱的Rietveld精修表明，随着Sb取代量的增加，出现了具有P63/mmc（194）空间群的纯六方NiAs结构。我们检测到的基面a-晶格参数略有增加，与一个更大的减少在c轴。在50- 400 K温度范围内测量了磁性等温线。结果显示，最大熵变增加|S_{M}（T，H）|在~285- 325 K的温度范围内，Sb取代。此外，20%的Sb取代使RCP值增加约33%。这些研究结果表明，CrTe_{1-x} Sb_{x}合金可用于室温磁制冷，其纯度仅为纯Gd元素的一部分，是一种多孔型磁制冷材料。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature ferromagnetism induced by high valence cation V$^{+5}$/V$^{+4}$ substitution in SrFeO$_{3-δ}$
本研究通过在螺旋磁有序SrFeO$_{3-δ}$的Fe位点掺杂最高3%的非磁性钒，利用多价态离子增强的交换相互作用诱导出室温铁磁性，同时伴随结构相变与类自旋玻璃行为，为调控氧化物磁性质提供了新途径。
2024-11-02 cond-mat.mtrl-sci
In situ photoemission study of the room-temperature ferromagnet ZnGeP_2:Mn
利用光电子能谱研究了室温以上具有铁磁性的ZnGeP $_{2}$：Mn界面的化学状态。Mn沉积在ZnGeP $_2$衬底上，加热到400 $^{\circ}$ C诱导Mn取代Zn，然后形成金属Mn-Ge-P化合物。深度剖面研究表明，Mn 3 $d$电子沿深度方向从巡游变为局域，在深部，观察到稀二价Mn物种（$\textless$ 5% Mn）与非Mn 3 $d$特征的金属费米边共存.讨论了Mn取代Ge和/或Zn空位进行空穴掺杂的可能性。
2003-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Bi Substitution on Thermoelectric Properties of SbSe2-based Layered Compounds NdO$_{0.8}$F$_{0.2}$Sb$_{1-x}$Bi$_x$Se$_2$
虽然SbSe 2基层状化合物被预测为高性能热电材料和拓扑材料，但迄今为止，实验获得的这些化合物大多是绝缘体。本文研究了Bi取代对SbSe_2基层状化合物Nd_（0.8）F_（0.2）Sb_（1-x）Bi_xSe_2（x = 0-0.4）热电性能的影响。当x = 0.4时，室温电阻率降低到8.0 * 10^-5 ohmm。在660 K时计算出的电功率因数为1.4 * 10^-4 W/mK^2，这与Jonker和Ioffe的综合分析结果相当吻合。室温晶格热导率小于1 W/mK几乎与x无关，与传统合金的点缺陷散射模型相反。目前的工作提供了一个途径，探索SbSe 2基绝缘和BiSe 2基导电系统。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Fe substitution on magnetocaloric effect in La0.7Sr0.3Mn1-xFexO3 (x = 0 to 0.2)
研究了Fe取代对La_（0.7）Sr_（0.3）Mn_（1-x）Fe_xO_3（x = 0.05，0.07，0.10，0.15和0.20）在较宽温度范围（T = 10-400 K）内磁性能和磁热性能的影响。结果表明，Fe的替代逐渐降低铁磁居里温度（Tc）和饱和磁化强度x = 0.15，但发生了显着的变化x = 0.2。x = 0.2的样品可以被认为是一个相分离的化合物，其中短程有序的铁磁和反铁磁相共存。在H = 5 T时，随着Fe含量的增加，磁熵变（DSm）从343 K（x = 0.05）的4.4 J/KgK减小到105 K（x = 0.2）的1.3 J/KgK。La_（0.7）Sr_（0.3）Mn_（0.93）Fe_（0.07）O_3的磁滞损耗可以忽略不计，室温下的工作温度超过60 K，制冷量为225 J/Kg，磁熵为4 J/kgK，是一种值得关注的室温制冷材料。
2009-09-25 cond-mat.mtrl-sci
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
Enhanced thermopower upon Ni substitution in Na0.75CoO2
在4.2 - 300 K温度范围内对Ni取代的Na_（0.75）CoO_2样品进行了热电势测量。室温TEP增加了20 microV/K，甚至与1%的Ni取代，并系统地增加与增加Ni含量高达5%。TEP的增加伴随着rho的降低，从而增加了Ni取代时S^（2）/rho的比率。在低温下，替代样品的TEP显示出异常，在T ~ 20 K处显示出峰值。
2005-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improvement of Thermoelectric properties of Lanthanum cobaltate by Sr and Mn co-substitution
报道了Sr、Mn共取代LaCoO3体系从室温到700 K的热电性能。La位Sr和Co位Mn的取代提高了LaCoO3的电导率（σ）。所有样品的热导率（\k{appa}）随温度的升高而增加，但随LaCoO3的取代而降低。电子热导率（\k{appa} e）的估计表明，在这个系统中的热导率占主导地位的声子的贡献。La0.95Sr0.05Co0.95Mn0.05O3在480 K时的优值最大为0.14
2018-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Rare-earth-free noncollinear metallic ferrimagnets Mn4-xZxN with compensation at room temperature
补偿亚铁磁体，如反铁磁体，没有净磁化，但其运输和磁光性质类似于铁磁体，从而创造了应用在高频自旋电子学和低能量损耗通信的机会。本文研究了在室温下用不同的金属取代物Z（Z = Cu-Ge和Ag-Sn）对Mn_4 N的非共线铁磁自旋结构进行补偿。Mn在（111）kagome面3c位上的非共线受抑2.35 Bohr磁矩在Mn_4 N中向面外倾斜约20 °，并且容易受到1a位上替代的影响，导致Mn_（4-x）Z_xN中不同的补偿效率，随着价电子数的增加，从第11族（Cu，Ag）到第14族（Ge，Sn）逐渐增加。由于晶格膨胀，第5周期的元素比第4周期的元素更有效地进行补偿。用约束密度泛函理论分析了Mn的中心矩由Z、轨道杂化、电荷转移和倾斜角决定。对于高频自旋电子学应用，推荐在室温下具有补偿的Ga化合物（x = 0.26）。
2022-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Influence of chemical substitution and sintering temperature on the structural, magnetic and magnetocaloric properties of La1-xSrxMn1-yFeyO3
本文探讨了化学取代和烧结温度对锰氧化物La1-xSrxMn1-yFeyO3结构、磁性和磁热性质的影响，通过调节Sr和Fe掺杂及烧结温度控制居里温度接近室温，从而优化室温附近的磁热效应。
2024-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Transition-Metal Tailored $Ga_{2}O_{2}$ Monolayer: From Room-Temperature Gas Sensing to Chemical Scavenging
IIT Kharagpur（印度理工学院克拉格普尔分校）
通过第一性原理DFT计算，研究七种过渡金属替代掺杂的$Ga_{2}O_{2}$单层，实现从选择性室温气体传感（如Ag对NO的灵敏检测）到永久性有毒气体捕获（如Ti和Pt作为通用清除剂）的多功能调控。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Effect of cobalt substitution on structural, impedance, ferroelectric and magnetic properties of multiferroic Bi_2Fe_4O_9 ceramics
研究了固相反应法合成的多铁性Bi_{2} Fe_{4(1-x)} Co_{4x} O_{9}（0 $\leq$ x $\leq$ 0.02）陶瓷的结构、阻抗、铁电和磁性。X-射线衍射分析和Rietveld精修表明形成了第二相（对于x $\geq$ 0.01），这随后从室温拉曼光谱研究中得到证实。材料的阻抗和电模量的频率依赖性表明在所有样品中存在非德拜型弛豫。从虚阻抗和模量计算的激活能的值位于0.92-0.99 eV的范围内，这证实了氧空位在导电机制中起着重要作用。此外，适量的Co取代使剩余极化（2 P_{r}）从0.1193 $μ$ C/cm^{2}（x=0）提高到0.2776 $μ$ C/cm^{2}（x=0.02）。此外，室温M-H测量表明，所有改性样品的铁磁磁滞回线都有所改善。剩余磁化强度（M_{r}）和矫顽场（H_{c}）从x=0时的0.0007 emu/gm和42 Oe增加到x=0.02时的0.1401 emu/gm和296 Oe。铁电性的提高是由于Co 3d-O 2 p杂化作用，而磁化强度的增强则是由于Co^{3+}离子的部分取代导致Fe^{3+}离子的反平行亚晶格磁化强度之间的平衡被打破。
2016-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Engineering of Ferroic Orders in Thin Films by Anionic Substitution
多铁性材料是一类独特的材料，其中磁性和铁电性秩序共存。对多铁性的研究有助于从根本上理解不同材料自由度之间的强相关性，并为磁的电控制提供了一条节能途径。虽然多个ABO 3氧化物钙钛矿已被确定为多铁性，但它们的磁电耦合强度通常较弱，需要在不同化合物中进行材料搜索。本文报道了在多阴离子SrNbO 3-xNx薄膜中观察到的室温多铁性有序。在这些样品中，多阴离子状态使室温铁磁有序的Nb d-电子。同时，我们发现铁电响应起源于结构对称性破缺与偏心位移的Nb和Sr的几何位移，这取决于相对的O-N的安排内Nb为中心的八面体。我们的研究结果不仅多样化可用的多铁性材料池，但也展示了一个新的多铁性设计策略，通过多阴离子工程。
2021-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Effect of Pb Substitution at the Mo site on the Magnetic Properties of the Polar Magnet Fe$_2$Mo$_3$O$_8$
Sophia University（上智大学）
研究通过在Mo位引入非磁性Pb和Zr离子，破坏Mo的自旋单重态，从而在Mo层中产生活性自旋，展现出类似铁磁性的行为，即使在室温下也保持稳定，表明通过化学取代控制非磁性簇态是设计室温磁电材料的有效方法。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigating the Ferroelectric Potential Landscape of 3R-MoS$_2$ through Optical Measurements
University of Rostock（罗斯托克大学）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；NIMS（日本物质材料研究机构）
本文通过光学测量技术研究3R-MoS₂的铁电势能景观，揭示了不同铁电堆叠顺序和层数变化对光学信号的影响，展示了室温下快速光学映射在探测铁电势能台阶中的可靠性。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ge-substitutional defects and the r3xr3 <--> 3x3 transition in alpha--SnGe(111)
采用密度泛函理论（DFT）的分子动力学（MD）模拟方法对α-Sn/Ge（111）表面Ge替代缺陷的结构和能量进行了分析。一个孤立的Ge缺陷诱导的3x 3重建的非常局部的失真，局限于一个显着的向下位移（-0.31 A）的缺陷部位和适度的向上位移（0.05 A）的三个Sn最近的邻居与部分占用悬挂键。两个简并基态之间的动力学涨落产生了在室温下实验中观察到的缺陷周围的六重对称性。缺陷-缺陷相互作用由3x 3结构的变形的能量学控制：它们对于蜂窝晶格上的缺陷可以忽略不计，而对于六方晶格上的第三个缺陷则相当大，这解释了低温缺陷排序。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Energy landscape and phase competition of CsV3Sb5-, CsV6Sb6-, and TbMn6Sn6-type Kagome materials
本文通过对CsV3Sb5、TbMn6Sn6和CsV6Sb6进行高通量元素取代与DFT计算，筛选出48种热力学稳定的Kagome材料，并分析相竞争与电子结构演化规律，为发现新型AM3X5/AM6X6 Kagome材料提供指导。
2023-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intrinsic room temperature ferromagnetism in Co-implanted ZnO
我们报道了在蓝宝石衬底上生长的钴离子注入ZnO薄膜的结构和磁性。X射线衍射和透射电子显微镜揭示了一个（10-10）-取向的六方Co相的存在下，在Al 2 O3蓝宝石衬底，但不是在ZnO薄膜。Co团簇直径约为5-6 nm，在ZnO/Al_2 O_3界面附近形成富Co层。磁化强度测量表明，注入区存在两种不同的磁相。一个来源于Co在Al 2 O3中的团簇，另一个属于均匀的铁磁相，铁磁居里温度远高于室温，可以归因于在ZnO层中的Zn位上的Co替代。我们已经观察到在Co L2，3和O K边缘在室温下的磁二向色性，以及在X射线吸收光谱中的多重态结构的Co L3边缘周围，支持所观察到的铁磁性的内在本质Co注入ZnO薄膜。在高自旋态下，每个Co原子的磁矩约为2.81个Bohr磁子，这与理论预期的3个Bohr磁子非常接近.
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic behavior of Ni substituted LiCoO2, magnetization and electron paramagnetic resonance studies
合成了单相Ni取代的LiCo_（1-x）Ni_xO_2（x < 0.15）固溶体，研究了取代对磁性的影响。两种不同的技术，磁化率和电子顺磁共振，EPR提供信息，在两个不同的时间窗口已被使用。固溶体为单相大晶粒，符合R-3 m菱面体结构。晶格参数c和a随着Ni取代量的增加而增加，但在所有情况下c/a比几乎不变，约为4.99，表明CoO 6和LiO 6八面体没有发生任何Jahn-Teller畸变。室温EPR吸收光谱清楚地显示了所有化合物在314 mT的场处的峰，对应于2.14的g因子。然而，发现峰宽是Ni取代的强函数;随着Ni从3.6 mT增加到6.5 mT（x = 0.08）而增加。磁化强度随着温度的降低而增加，这是一种顺磁行为，不像缺乏Li的化合物表现出泡利顺磁磁化率。此外，磁化强度表现出热不可逆性，在所有化合物的大磁场消失。未取代的化合物在200 K和50 K对应的磁性转变消失的替代与2%的Ni为Co的不连续性。有效磁矩被发现从0.32玻尔磁子增加到0.66玻尔磁子上增加到0.15的替代。然而，其独特之处在于，所有化合物在室温下均表现出明显的磁滞现象，并具有有限的矫顽力。当x = 0.04时，矫顽力从31 Oe增加到168 Oe，然后随着x的进一步增加而减小。磁滞回线的去卷积清楚地显示出随着取代而增加的顺磁分量。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Multiferroicity and Magnetoelectric coupling in Ca/Mn modified BaTiO3
本研究探讨了Ca和Mn修饰的BaTiO3在室温下的多铁性与磁电耦合，仅在x=0.03时观察到MEC，并测得磁电耦合系数αME ~44 mVcm-1Oe-1，强调了结构性质对替代的敏感性。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The effect of Cu substitution on the A1g mode of La(0.7)Sr(0.3)MnO3 manganites
报道了Cu掺杂La（1-y）Sr（y）Mn（1-x）Cu（x）O3的拉曼光谱数据（0 < x < 0.10和0.17 < y < 0.3，因此为了具有相同的Mn（4+）/[Mn（4+）+Mn（3+）]比），在100-900 cm-1的频率范围内和在室温下收集，具有入射光和散射光的平行和交叉偏振。用Drude-Lorentz模型对光谱进行了拟合，发现在190-220和430 cm ~（-1）处有峰，在500和670 cm ~（-1）附近有两个宽的结构，并观察到随着Cu取代量的增加，A1 g模发生了明显的位移。A1 g声子位移是容差因子t和菱面体角的线性函数，因此遵循系统中MnO 6八面体的结构变化。
2003-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the origin of the magneto-caloric effects in substitutional Ni-Mn-Sb-Z (Z=Fe, Co, Cu) compounds: insights from first-principles calculations
Ni-Mn系三元Heusler化合物由于具有明显的磁热效应而受到人们的关注。用受控量的其他$3d$过渡金属取代Ni和Mn已证明成功地增强了效果并使操作温度更接近室温。利用密度泛函理论计算，在这项工作中，我们已经系统地探讨了各种因素，如占位，磁相互作用，并与Mn过量的Ni $_{2}$ MnSb Heusler化合物的组成$3d$过渡金属Fe，Co和Cu取代Ni和/或Mn的作用。我们的计算揭示了与磁热效应相关的物理性质变化背后的物理机制，从而成功地解释了现有的实验结果。这项工作还提供了重要的信息的化合物和组成范围，其中显着的磁热效应可能会实现和进一步的实验研究需要做。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic, and magnetic properties of a ferromegnetic semiconductor: Co-doped TiO$_2$ rutile
Co掺杂TiO $_2$金红石具有室温铁磁性。我们的$ab$ $initio$密度泛函理论研究表明，取代Co离子纳入TiO $_2$金红石倾向于集群，然后相邻的间隙位成为积极有利于Co驻留。这表明，在确定多晶（Ti，Co）O $_2$金红石中Co的局部环境时，仅含有置换式Co的Co掺杂金红石不是合适的参考体系统。间隙原子Co处于低自旋态，破坏了周围置换原子Co的自旋极化，从而降低了杂质原子的平均磁矩。
2003-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ba and Zr co-substitution on dielectric and magnetoelectric properties of BiFeO3 multiferroics
研究了Ba和Zr共掺杂对BiFeO 3多铁性材料的结构、介电、磁性和磁电性能的影响。采用自燃烧法合成了Bi_（1-x）Fe_（1-y）ZryO_3多晶纳米陶瓷样品。X射线衍射数据的Rietveld精修结果表明，随着x和y的增加，晶胞体积收缩。场发射扫描电子显微照片显示密集的晶粒，没有任何空隙或缺陷，具有明确的晶界，并且晶粒尺寸随着x和y的增加而减小。介电测量的结果显示异常，其被放大，并且观察到的介电异常的温度随着成分的增加而降低。从反铁磁性到弱铁磁性的交叉已被观察到在x = y = 0.1与增强的磁化强度相比，纯BiFeO 3。用PE环测量了样品的铁电性能。磁介电谱和磁阻抗谱揭示了室温下存在的本征磁电耦合。
2019-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Persistent room temperature photodarkening in Cu-doped \b{eta}-Ga2O3
β-Ga 2 O3是一种超宽带隙半导体，在电力电子领域有着新兴的应用。受主掺杂剂的引入产生薄膜器件所需的半绝缘衬底。在目前的工作中，暴露的Cu掺杂的Ga 2 O 3的紫外光> 4 eV的显示，导致大的，持久的光致暗化在室温下。电子顺磁共振光谱表明，光暴露将Cu 2+转化为Cu 3+，这是一种罕见的氧化态，负责光吸收。光暗化伴随着红外光谱中O-H振动模式的出现。杂化函数计算表明，Cu受体可以与以间隙（Hi）或替位（H_O）缺陷形式存在的氢供体形成络合物。当Cu_Ga-H_O配合物吸收光时，释放出氢，有助于观察到的Cu 3+物种和O-H模式。
2022-01-05 cond-mat.mtrl-sci
A room temperature polar ferromagnetic metal
非中心对称化合物中长程磁序的出现激发了人们对奇异自旋输运现象和拓扑保护自旋织构在下一代自旋电子学中应用的可能性的兴趣。本文报道了一种新型纤锌矿结构的极性磁性金属材料（AA ′-stacked（Fe_（0.5）Co_（0.5））_（5-x）GeTe_2），该材料具有Neel型skyrmion晶格，室温下具有Rashba-Edelstein效应。原子分辨率成像的结构揭示了作为一个功能的Co取代的结构转变，导致极性相在50%的Co。这一发现揭示了一个前所未有的分层极性磁系统调查有趣的自旋拓扑结构和迎来了一个有前途的新框架自旋电子学。
2021-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature donor incorporation for quantum devices: arsine on germanium
锗已成为自旋电子学和量子信息应用中非常有前途的材料，与硅相比具有显著的基本优势。然而，使用施主原子作为量子比特来创建原子级器件的努力主要集中在硅中的磷上。以原子级精度在硅中定位磷需要热结合退火，但该步骤的低成功率已被证明是阻止按比例放大到大规模器件的基本限制。在这里，我们提出了一个全面的研究砷（AsH $_3$）的锗（001）表面。我们表明，与任何以前研究的硅或锗掺杂剂前体，砷原子完全纳入替代表面晶格在室温下的网站。我们的研究结果为下一代原子级施主器件铺平了道路，该器件将锗的优越电子特性与砷化氢/锗化学的增强特性相结合，有望扩大到大量确定性放置的量子位。
2022-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Confirmation of room-temperature long range magnetic order in GaN:Mn
提出了一种在纳米尺度上表征稀磁体系长程磁有序的方法，以阐明室温铁磁性的起源。采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）方法生长了GAN：Mn薄膜，Ga替代Mn的浓度达到3.8%.利用原子力显微镜（AFM）和磁力显微镜（MFM）对人工微结构和自然位错坑进行了表征。对AFM和MFM数据的数值模拟和理论分析证实了长程磁有序的形成，排除了纳米团簇对铁磁性的贡献。我们认为，离域电子可能发挥了作用，在建立这种远程磁秩序。
2010-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Site-specific atomic substitution in a giant magnetocaloric Fe$_2$P-type system
巨磁热（GMC）材料构成了近室温磁制冷的要求。(Fe，Mn）$_2$（P，Si）是一种具有强磁弹性耦合的GMC化合物。这种材料应用的主要障碍是非常大的温度滞后，这可以通过用金属元素取代金属位置来减少。然而，（Fe，Mn）$_2$（P，Si）化合物具有两个相等填充的金属位点，四面体配位的$3f$和四面体配位的$3g$位点。这种化合物的磁性和磁热性质对磁性原子的位点特异性占据高度敏感。在这里，我们试图分别研究$3f$和$3g$位点取代与等量的钒的效果。利用形成能计算，钒的位置偏好及其对磁相形成的影响进行了描述。观察到在$3f$和$3g$位置的等温熵变的大的差异（高达44%）。晶格参数随温度的变化和磁弹性耦合的强度对磁性的作用被突出。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room-temperature shape-memory effect in Sr(Ni$_{1-x}$Cu$_x$)$_2$P$_2$
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Ames National Laboratory, Iowa State University（艾姆斯国家实验室，爱荷华州立大学）；IFIBA, CONICET（IFIBA，阿根廷国家科学研究委员会）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
通过铜替代和温度调控，研究了Sr(Ni$_{1-x}$Cu$_x$)$_2$P$_2$在不同晶态间的转变，发现其在室温附近具有显著的热滞后效应，可能适用于室温形状记忆材料。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in monolayer WSe2 semiconductor via vanadium dopant
稀磁半导体包括Mn掺杂的GaAs在栅控自旋电子学中具有很大的应用前景，但其在室温下的长程铁磁有序居里转变至今仍存在争议。本文报道了用化学气相沉积法制备的V掺杂WSe_2半导体单层膜中具有长程序的室温铁磁畴。利用磁力显微镜在360 K下观察到铁磁有序结构，同时在0.1%V掺杂浓度下保持~105的高开/关电流比。通过高分辨率扫描透射电子显微镜观察，V-取代到W位点保持5 nm的V-V分离距离而没有V-V聚集，这意味着Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida相互作用（或Zener模型）通过在V掺杂的WSe 2单层中通过自由空穴载流子建立长程铁磁有序的可能性。更重要的是，铁磁顺序明显调制通过应用背栅。我们的研究结果打开了新的机会，使用二维过渡金属dichalcogenides为未来的自旋电子学。
2020-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Carbon-doped ZnO: A New Class of Room Temperature Dilute Magnetic Semiconductor
我们报道了碳掺杂ZnO的磁性。我们基于密度泛函理论的第一性原理计算预测，碳取代ZnO中的氧导致每个碳的磁矩为1.78 $μ_B$。理论预测得到了实验证实。用脉冲激光沉积法制备的不同碳浓度的掺碳ZnO薄膜具有铁磁性，居里温度高于400 K，基于薄膜中碳化物含量（$1.5 - 3.0 μ_B$/碳）测量的磁矩与理论预测一致。磁性是由于Zn离子和掺杂的C原子之间的成键耦合。磁电阻和反常霍尔效应的研究表明，掺杂薄膜是具有本征铁磁性的$n$型半导体。碳掺杂ZnO是一种很有前途的室温稀磁半导体，我们的工作为非金属掺杂制备稀磁半导体提供了可能。
2006-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Pervasive beyond room-temperature ferromagnetism in a doped van der Waals magnet: Ni doped Fe$_5$GeTe$_2$ with $T_{\text{C}}$ up to 478 K
在低维磁系统中，如准二维范德瓦尔斯（vdW）磁体中，长程磁序的存在引起了人们对新物理现象的深入研究。vdW Fe $_N$ GeTe $_2$（$N$ = 3，4，5; FGT）族由于其磁性的巨大可调谐性而是例外的。特别地，在$N$ = 5（F5 GT）下观察到高于室温的铁磁有序温度（$T_{\text{C}}$）。在这里，我们的研究表明，通过在F5 GT中用镍（Ni）取代铁（Fe），实现了创纪录的高$T_{\text{C}}$ = 478（6）K。重要的是，普遍的，超室温铁磁性存在于几乎整个掺杂范围的Ni-F5 GT的相图。我们认为，这一惊人的观察Ni-F5 GT可能是由于几个因素，其中结构改变增强三维磁耦合可能是关键的增强铁磁秩序。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Suppressed Defect Emission and Enhanced Blue Luminescence of Zn-Doped CuBr Quantum Dots synthesized in Room-Temperature Synthesis
University of Calicut（喀拉拉大学）；Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
本研究通过室温环保合成制备Zn掺杂CuBr量子点，抑制缺陷发射并增强蓝色发光，实现96.4%色纯度，为高效无毒蓝光材料提供可扩展策略。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Clusters in the Brownmillerite Bilayered Compounds Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8: An Approach to Achieve Layered Spintronics Materials
采用直流磁化、电阻率和磁阻测量技术，研究了La掺杂对类Brownmillerite双层结构化合物Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8（x = 0，0.05，0.075，0.1）磁性和磁输运性质的影响.室温X-射线衍射图的Rietveld分析证实，没有观察到的平均晶体结构与La取代的变化。发现磁性和磁输运性质对La取代非常敏感。有趣的是，La取代的化合物表现出铁磁性的行为（由于双交换机制的发生），而母体化合物是反铁磁体（TN 150 K）。所有的化合物显示出绝缘行为，在100 - 300 K的测量温度范围内，与替代的电阻率的整体下降。通过La替代，已经成功地实现了更高的磁阻值。我们已经提出了一个电子相分离模型，考虑形成的铁磁团簇的反铁磁矩阵，解释所观察到的La取代样品的磁化强度和磁输运结果。本研究展示了一种方法，以实现新的功能材料，基于自然发生的层状系统，如Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8，可能的自旋电子学应用。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved and core-level photoemission study of interfacing the topological insulator Bi1.5Sb0.5Te1.7Se1.3 with Ag, Nb and Fe
利用高分辨率、角度分辨和芯层光电子能谱研究了体绝缘拓扑绝缘体（TI）与金属吸附原子之间的界面。在Bi_（1.5）Sb_（0.5）Te_（1.7）Se_（1.3）（BSTS）表面上蒸镀了Fe、Nb和Ag。的覆盖率和温度依赖性的吸附和界面形成过程进行了研究，突出的覆盖层的生长上的TI的占据的电子结构的影响。对于所有的覆盖率在室温下和那些相当于在低温下小于0.1单层所有三种金属导致向下移动的TI的频带相对于费米能级。在室温下，银似乎有效地插入BSTS的范德华间隙，伴随着低水平的取代的Te/Se原子的晶体的终端层。这种Te/Se与银的替代显著增加低温吸附，甚至可以主导BSTS近表面区域中的Bi/Sb原子的静电环境。另一方面，Fe和Nb蒸发物保持接近晶体的终端层。在室温下沉积，他们最初取代铋作为覆盖率的函数等电子，取代碲/硒原子之前。对于低温沉积，Fe和Nb对于置换过程来说太不动，并且显示出与表面上的聚集一致的行为。对于Ag和Fe/Nb两者，这些不同的吸附途径导致低温沉积的化学势首先向上移动（n-型掺杂剂行为）并且然后向下移动（p-型行为）的定性相似和显著的行为。
2015-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hole-Doped Room-Temperature Superconductivity in H$_{3}$S$_{1-x}$Z$_x$ (Z=C, Si)
本文研究了在兆巴压力下，C和Si原子对S原子的低水平取代对具有$Im\bar{3}m$结构的H-$_3$-S的超导电性的影响。空穴掺杂可以微调费米能级，达到电子态密度峰值，使电子-声子耦合最大化。这可以将H $_3$ S $_{0.962}$ C $_{0.038}$在260 GPa和H $_3$ S $_{0.960}$ Si $_{0.040}$在230 GPa的临界温度分别从原来的203 K提高到289 K和283 K。前者可以解释最近在高度压缩的C-S-H系统中观察到的室温超导性[Nature 586，373-377（2020）]。我们的工作为大幅提高富氢材料的临界温度开辟了一条新途径。
2020-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The Effect of Tetrahedral versus Octahedral Network-Blocking Atom Substitutions on Lithium Ion Conduction in LLZO Garnet
分子动力学计算进行了纯，铝取代，和In取代LLZO。计算表明，Al占据LLZO锂离子导体中的24 d位点的趋势在这里被假设为对离子电导率产生负面影响。In位于48 g位的In-LLZO的室温离子电导率比Al-LLZO高一个数量级。考虑到锂离子传导网络的简单四面体拓扑结构，表明电导率增加是因为48 g位点位于锂离子传导网络中的桥处。与优先占据位于网络内的节点处的24 d位点的离子（例如Al）相比，驻留在该位置的不动离子阻挡更少的锂传导路径。此外，电子结构计算表明，铝取代和铟取代的化合物的四方相和立方相的稳定性没有很大的差异。在这两种情况下，立方相都比四方相更稳定。这表明，应该可以制备具有比立方Al-LLZO相显著的电导率增强的立方In-LLZO相。
2016-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Modifying the magnetoelectric coupling in TbMnO$_3$ by low-level Fe$^{3+}$ substitution
本文报道了Fe $^{3+}$对TbMn $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$（$x=0$，0.02和0.04）中的静态和动态磁电耦合的影响。阳离子取代对竞争性磁相互作用之间的平衡有很大的影响，因此，在低温下对磁性结构和铁电相的稳定性有很大的影响。低位的电磁振子激发激活TbMnO $_3$中的摆线调制的反铁磁和铁电相，而它被观察到TN的Fe取代的化合物，静态和动态磁电耦合的不同机制。第二个电活性激发近40厘米$^{-1}$解释通过Tb 3+晶体场效应。这种激发被观察到室温，并表现出显着的15厘米$^{-1}$降频冷却Fe取代的化合物。电磁振子和晶体场激发被发现耦合到极性声子的频率高达250厘米$^{-1}$。拉曼光谱显示纯TbMn O $_3$在TN以下存在自旋-声子耦合，但TbMn $_{0.96}$ Fe $_{0.04}$ O $_3$的自旋-声子耦合开始温度随Fe浓度的增加而升高，达到100 K。自旋-声子耦合和晶体场激发，耦合到氧运动的T-依赖性的磁化率TN以上的异常占。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Realizing high Near-Room-Temperature Thermoelectric Performance in n-type Ag2Se through Rashba Effect and Entropy Engineering
尽管存在大量的高温热电材料，但设计具有高zT的近室温特别是n型热电材料是极具挑战性的。通常，原始Ag 2Se表现出不寻常的低热导率以及高电导率和塞贝克系数，这导致室温下的高热电性能（n型）。在此，我们报告了伪三元相，Ag2Se0.5Te0.25S0.25，其显示出改进的热电性能（在400 K下zT ~ 2.1）。密度泛函理论表明，Rashba型自旋相关的带分裂起源于Te掺杂，提高了载流子迁移率。利用密度泛函微扰理论，我们认识到本征载流子迁移率不仅受载流子有效质量的控制，也不受形变势理论的控制，而是受纵向光学声子散射的限制.事实上，局部偏离中心的S原子和上升的组态熵通过替代Te和S原子在Ag 2Se显着降低晶格热导率（klat ~ 0.34在400 K）。为了准确地获得电以及热输运系数，我们采用基于玻尔兹曼输运形式的变形势理论。Rashba效应与构型熵的组合结果协同地导致了这种高热电性能，并开发了在近室温下工作的新型n型热电材料。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci
The cause of extremely long-lasting room-temperature persistent photoconductivity in SrTiO$_3$ and related materials
最近发现钛酸锶（SrTiO $_3$）显示出具有独特特性的持久光电导性：它在室温下发生并且持续很长时间。在室温下用亚带隙光照射SrTiO $_3$晶体将电阻降低三个数量级，并持续数周或更长时间（Tarun ${\it et\: al.}$，Phys.Rev.Lett. ${\bf 111}$，187403（2013））。实验表明，氧空位和氢起着重要的作用，但这种显着的效果负责的微观机制仍然是未知的。使用混合密度泛函理论计算，我们表明，与取代氢H $_{\rm O}^+$在光照下，成为双电离和离开氧网站，可以解释的不稳定性的实验观察。H $_{\rm O}$然后转变为间隙氢和氧空位，导致导带中的过量载流子。这种现象不仅限于SrTiO $_3$，而且预计也会发生在其他氧化物中。有趣的是，这种现象代表了一种优雅的方式来证明氢取代氧位点（H $_{\rm O}$）的存在，形成了一种有趣的，很少观察到的三中心两电子键。
2020-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Competing lattice structures induced by Sn substitution in CsV$_3$Sb$_5$
Università di Parma（帕尔马大学）；Brown University（布朗大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Istituto Officina dei Materiali, Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会材料工坊研究所）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本研究结合NQR测量与DFT计算，揭示CsV₃Sb₅中Sn取代诱导局域结构畸变，在x=1时稳定两种近简并V三聚体结构，明确了Sn取代对钒基kagome化合物结构与电子相的复杂影响。
2026-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room Temperature d$^0$ Ferromagnetism in Carbon Doped LaH$_3$: Insights From Density Functional Theory Simulations
采用最先进的密度泛函理论与GGA和杂化HSE 06功能以及自旋轨道耦合的合并，我们已经设计了稳定的室温铁磁性的非磁性LaH $_3$通过C取代在八面体和四面体H位，其中诱导的磁矩主要是由C原子的2p轨道贡献。有趣的是，磁性特征在杂质浓度低至1.04原子%且磁矩为每个杂质$\approx$ 1.0 $μ_B$的情况下被接通，其中C的2p态的局域化行为以及显著的交换分裂能可以归因于所诱导的磁矩的起源。在材料中的斯通纳标准的验证进一步证实了铁磁性的系统中的发病，和计算的居里温度被发现是远高于室温。降低的形成能和较低杂质浓度的要求确保了自旋电子器件的实际可行性，其中从非磁性主体和掺杂剂建立室温铁磁性。
2023-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature continuous-wave pumped exciton polariton condensation in a perovskite microcavity
本文在钙钛矿微腔中实现了室温连续波泵浦的极化子凝聚，阈值极低且线宽窄，并揭示了离散能级促进极化子弛豫的微观机制，为节能极化子器件奠定基础。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room temperature and low-field resonant enhancement of spin Seebeck effect in partially compensated magnets
本文报道了在Lu2BiFe4GaO12中实现室温、低磁场下自旋塞贝克效应的声子共振增强，增强幅度比YIG高700%，并归因于磁补偿对磁振子色散的调控，为自旋电子学器件应用提供了新途径。
2019-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of La and Al substitution on the spontaneous polarization and lattice dynamics of the Pb(1-x)LaxTi(1-x)AlxO3 ceramics
PLTA样品（通过溶胶-凝胶工艺合成）的相纯度和晶体结构使用同步加速器X射线粉末衍射（波长，lmbda= 0.44573 A.粉末X射线衍射数据的Rietveld分析证实了具有大于0.18的组成的四元结构和具有0.25组成的样品的立方结构。利用变温XRD研究了从四方相到立方相的结构转变相变。室温下的拉曼光谱也证实了这种相变与组成。场发射扫描电子提供了有关表面形貌的信息，而能量色散X射线光谱仪附加FESEM确认样品的化学成分。温度和频率依赖性的介电研究表明，四方晶系到立方相变从680 K下降到175 K的x从0.03增加到0.25，分别。这与结构研究有关。电场依赖的自发极化曲线显示，在0.06 ~ 0.18的组成范围内，自发极化曲线为四方相，而在0.25的组成范围内，自发极化曲线消失，双极应变随电场的变化曲线为蝶形曲线。能量存储效率最初名义上随着取代而增加，但超过0.18组分显著提高。
2018-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Atom-by-Atom Substitution of Mn in GaAs and Visualization of their Hole-Mediated Interactions
Mn掺杂GaAs中铁磁性的发现[1]激发了人们对基于电子自旋的半导体技术发展的兴趣，并导致了几种概念验证自旋电子器件[2-4]。（Ga，Mn）As或其他稀磁半导体的实际应用的主要障碍仍然是它们低于室温的铁磁转变温度。增强半导体中的铁磁性需要理解磁性掺杂剂（如Mn）之间相互作用的机制，并确定铁磁性相互作用最大化的情况[5]。在这里，我们报告使用一种新的原子原子取代技术与扫描隧道显微镜（STM）进行第一次控制原子尺度的研究隔离Mn受体介导的GaAs的电子态之间的相互作用。高分辨率STM测量用于可视化GaAs的电子状态，参与Mn-Mn相互作用和量化的相互作用强度作为相对位置和取向的函数。我们的实验结果，这可以解释使用紧束缚模型计算，揭示了强烈的依赖铁磁相互作用的晶体取向。这种各向异性的相互作用可以潜在地利用生长取向的Ga 1-xMnxAs结构，以提高铁磁转变温度超过随机掺杂的样品中实现的。我们的实验方法还提供了一种现实的方法来创建精确的安排单自旋耦合量子位的内存或信息处理的目的。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport of La0.70ca0.3-xsrxmno3 (Ag): A Potential Room Temperature Bolometer and Magnetic Sensor
在这里，我们报告的多晶La 0.70Ca 0.3-xSrxMnO 3及其与Ag的复合材料的优化的磁输运性能。通过同时改变Sr和Ag含量进行优化，以实现室温下大的电阻温度系数（TCR）和低场磁电阻（MR）。最尖锐的顺磁（PM）-铁磁（FM）和绝缘体-金属（IM）的转变，观察到在室温附近（TC=300 K=TIM）的组合物La0.70Ca0.20Sr0.10MnO3：Ag0.20。较大的Sr 2+离子在Ca 2+离子位点的部分取代控制FM和IM转变温度的大小，而Ag诱导这些转变中所需的锐度。对于优化的组合物，最大TCR和MR被调谐到室温（300 K），前者高达9%，后者分别为20%和30%，在5和10 kOe磁场。这种在室温下的尖锐单峰（TCR= 9%）可用于测辐射热和红外探测器应用。多晶样品在T~ 300 K下获得了大的TCR和低场MR是令人鼓舞的，我们相信在薄膜中可以实现进一步的改进，凭借其低传导噪声，更适合于器件应用。
2012-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Y substitution on the structural and magnetic properties of Dy1-xYxCo5 compounds
对具有六方CaCu_5型结构的Dy_（1-x）Y_xCo_5 [x = 0，0.2，0.4，0.6，0.8，1]化合物进行了结构和磁化强度研究。晶格常数和晶胞体积随Y浓度的增加而增大。大的热磁不可逆性之间的场冷却和零场冷却的磁化数据已被观察到在所有的化合物，这已被归因于畴壁钉扎效应。磁化强度随温度的变化表明，除DyCo 5和YCo 5外，所有化合物在5-300 K范围内均发生了自旋重取向转变。自旋重取向温度从x=0.2时的266 K降低到x=0.8时的100 K。磁取向样品的粉末X射线衍射图表明，DyCo 5在室温下具有平面各向异性，而所有其他化合物具有轴向各向异性。自旋重取向转变已被归因于在易磁化方向的变化，从ab-平面的c-轴，随着温度的升高。除了DyCo 5外，所有化合物的各向异性场和一阶各向异性常数都很高。考虑到稀土和过渡金属亚晶格的贡献的变化，磁性能已被解释。
2006-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Vanadium-doped Tungsten Disulfide: A Room-Temperature Dilute Magnetic Semiconductor
稀磁半导体，通过取代掺杂的自旋极化过渡金属到半导体系统，使实验调制的自旋动力学的方式，持有新的磁电或磁光器件的巨大希望，特别是二维系统，如过渡金属dichalcogenides，强调相互作用和激活谷自由度。二维磁性的实际应用可能需要室温操作、空气稳定性以及（对于磁性半导体）实现最佳掺杂水平而不发生掺杂剂聚集的能力。在这里，我们描述了室温铁磁秩序在半导体钒掺杂的二硫化钨单层生产的一个可靠的单步薄膜硫化方法在非常宽的范围内的钒浓度，高达12原子%，最小的掺杂剂聚集。这些单层开发的p型运输作为钒掺入的函数，并迅速达到双极性。铁磁性在几个原子百分比的中间钒浓度处达到峰值，并且在更高的浓度下降低，这与由于在更近的钒-钒间距处的轨道杂化而导致的淬灭一致，如由透射电子显微镜、磁力测定法和第一性原理计算所支持的。室温二维稀磁半导体为拓展范德瓦尔斯异质结构的功能范围，使半导体磁性二维异质结构进入实际应用领域提供了一种新的器件。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Semi-metallicity and electron-hole liquid in two-dimensional C and BN based compounds
预测了一系列二维碳基结构中由替代原子介导的绝缘-金属转变。根据合理的化学规则，在tetrahexcarbon [Carbon 137（2018）266]的选定位置引入Si原子，通过无带隙开放的平凡带反转诱导金属性。BN二聚体对剩余C原子的额外取代不会引起金属性质的变化。通过交换具有不同带隙的IV族元素，得到了一系列具有等电子结构的类质同晶二维材料。动力学稳定性与声子分析和超越谐波近似分子动力学到室温进行了验证。半金属化合物具有良好嵌套的载流子口袋，并且是形成激子绝缘体的良好候选者。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of transition paths between (meta)stable phases of Nb and Ta-substituted Nb
本文利用密度泛函理论重新研究Nb及其Ta替代体系的亚稳相，发现bcc到omega转变路径上的新局域能量极小值、沿[111]方向的平坦能量景观以及Ta替代对sigma相的显著稳定化作用。
2023-10-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles based study of magnetic states and high-pressure enthalpy landscape of manganese sulfide polymorphs
利用第一性原理计算，结合特殊的准随机结构和占位控制矩阵方法，研究了硫化锰多晶型的磁有序性和压力效应.在环境条件下，MnS通常在顺磁性岩盐结构中观察到，但随着温度的降低，在恒定压力下，它变成反铁磁性。另一方面，在室温下，MnS已显示出随着压力增加而经历结构转变。在这里，我们表明，我们的方法涉及的有序/无序的本地磁矩，除了明确处理的Mn $d$ -电子的本地化产生的能带隙和本地磁矩与实验观察到的非常一致，特别是顺磁性MnS。最后，我们重点讨论了MnS在压力下的演化过程，并从其焓图中确定了在21~GPa下，从岩盐型到正交MnP型的结构转变。这种结构转变类似于一个新的稳定的，但身份不明的MnS相以前报道的实验结果。
2021-11-25 cond-mat.mtrl-sci
