Evidence for Ballistic Thermal Conduction in the One-Dimensional S=1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Spin System Sr2CuO3
本文测量了含Pd ~（2+）杂质的Sr_2Cu_（1-x）Pd_xO_3单晶一维S=1/2海森堡反铁磁自旋系统的热导率。结果表明，低温下自旋子沿一维自旋链的平均自由程与由磁化率测量得到的自旋缺陷间有限自旋链的平均长度非常接近。这证明了在低温下Sr 2CuO 3中由于自旋子引起的热传导如理论上预期的那样是弹道的[Zotos等人：物理修订信函55（1997）11029]。
2008-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-temperature ballistic transport in nanoscale epitaxial graphene cross junctions
我们报道了在SiC（0001）上外延生长的石墨烯纳米交叉结中的惯性-弹道输运的观测结果。弹道输运由负弯曲电阻R12表示，43 ~ 170 ohm，在4.2 K时在非局部四端结构中测量，当温度升高到80 K以上时，它消失。
2009-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Characterization of Interface Traps in SiO$_2$/SiC Structures Close to the Conduction Band by Deep-Level Transient Spectroscopy
用恒电容深能级瞬态谱研究了氧化气氛和晶面对界面陷阱密度的影响，以阐明它们的来源。通过比较在N $_2$ O气氛中氧化的低迁移率界面的DLTS谱与在湿气氛中氧化的C面上的高迁移率界面的DLTS谱，发现在与晶面无关的低迁移率界面中，通常在距导带边缘0.16 eV的能量附近观察到高密度的陷阱（$C1$陷阱）。另外，还发现了晶面特有的陷阱的产生和消除：（1）$C1$陷阱只能在C面上通过湿氧化消除，（2）在SiC/SiO $_2$界面上只能在Si面上观察到$O2$陷阱（0.37 eV）。通过湿氧化在Si面上产生$O2$陷阱和在C面上消除$C1$陷阱可以由晶面特有的氧化反应引起。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Ballistic Conduction in Carbon Nanotubes
多壁碳纳米管在室温下被证明是弹道导体，平均自由程为数十微米。这些实验遵循并扩展了Frank等人（Science，280 - 1744 - 1998）的原始实验，包括原位电子显微镜实验和电阻的长度依赖性的详细分析。每单位长度电阻r < 100欧姆/微米，表明自由路径l > 65微米，明确地证明了在室温下直至宏观距离的弹道传导。纳米管-金属接触电阻在0.1-1千欧姆微米的范围内。接触散射可以解释为什么测得的电导约为预期理论值2 G 0的一半。对于V>0.1V，电导线性上升（dG/dV~ 0.3G 0/V），反映了金属纳米管中在能隙以上的态密度的线性增加。增加的电阻（r =2- 10 k Ω/μ m）和异常的I-V依赖性是由杂质和表面活性剂引起的。证据表明，弹道输运发生在未掺杂和未损伤的管中，对于这种管，顶层是金属的，下一层是半导体的。光刻接触的多壁纳米管的扩散性能最有可能是由于纯化和其他加工步骤，破坏和掺杂的纳米管，从而使它们在结构和电子不同于原始的纳米管在这里调查。
2002-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Thermal Conduction in Graphane Nanoribbons
石墨烯和石墨烯都是二维材料，但具有不同的键合构型，这可以导致不同的热传导性质。我们模拟石墨烷纳米带（GANRs）使用非平衡格林函数方法的热传导。研究发现，GANRs具有较低的弹道热导和较强的热导各向异性比石墨烯同行。此外，GANRs的氢空位显著抑制热传导，伴随着增强的热导各向异性。通过控制GANRs的宽度、边缘形状和氢空位浓度实现的可调热传导可用于热管理和热电应用。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Injection-Limited and Space-Charge-Limited Conduction in Wide Bandgap Semiconductors with Velocity Saturation Effect
针对宽禁带半导体高电场下的速度饱和效应，提出包含场致注入、空间电荷与速度饱和的广义载流子输运模型，揭示了速度饱和SCLC主导亚微米GaN和SiC二极管高压输运的核心机制。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quasiballistic Heat Conduction in Transient Grating Spectroscopy
瞬态光栅（TG）光谱是利用准弹道热传导观测测量平均自由程（MFP）光谱的重要实验技术。为了获得MFP光谱，测量必须在频率依赖的玻尔兹曼输运方程（BTE）的框架内进行解释，但由于简化的假设，以前的解决方案的有效性受到限制。在这里，我们分析热传导TG使用一个新的分析解决方案的频率相关的BTE，准确地描述了从扩散到弹道制度的热传输。我们证明，我们的结果使MFP光谱的更准确的测量，从而将导致固体中的热传导的更好的理解。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-Space Ab-Initio Direct and Reverse Ballistic-Electron Emission Spectroscopy: Schottky Barriers Determination for Au/Ge(100)
本文发展了一种计算金属-半导体界面弹道电子发射谱电流-电压I（V）的相空间从头计算方法。我们考虑直接偏置（$V>0$）时电子注入导带和反向偏置（$V<0$）时空穴注入价带或二次俄歇电子注入导带。这里，需要半导体反型层（跨越数百埃）的从头计算描述。这样的形式主义是有帮助的肖特基势垒，金属-半导体整流接口的关键技术特性，得到无参数的最佳拟合值。我们已经应用该理论来表征Au/Ge（001）界面;发现电子注入到导带中的双势垒--无论是直接注入还是由俄歇过程产生的--而对于注入到价带中的空穴，只确定了单个势垒。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Ballistic transport is dissipative: the why and how
在弹道极限下，介观量子线的Landauer电导阶跃可以用单个电子穿过一维势垒的相干无耗散传输来解释。这就没有触及传导的核心问题：量子线虽然是弹道式的，但电阻有限，因此必须耗散能量。量子线究竟是如何释放多余的电能的？我们表明，答案是提供的，唯一的，由多体量子动力学。这不仅不可避免地导致电导的普遍量子化，尽管耗散;它完全解决了量子点接触噪声中令人困惑的实验结果。基础物理学的关键在于守恒定律在这些开放金属系统中的作用。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selective Conduction of Organic Molecules via Free-Standing Graphene
通过分子动力学，在热梯度驱动下，在石墨烯衬底上的十种有机气体分子之间进行竞赛。观察到的分子的快速导电与芳香族化合物的选择性。这种选择性源于芳香分子的平面结构有助于保持与基底的较短距离，这是气固界面驱动力的关键。漂移速度随分子密度的降低而单调增加，即使对于单个分子也没有观察到弹道输运。发现了苯分子在大的热梯度下的非线性传导机制。在低温下，分子在石墨烯衬底中聚集并沿着特定的路径集体运动。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hot Carrier Nanowire Transistors at the Ballistic Limit
本文通过纳米线异质结构与能垒过滤实验，证明准一维热电子器件可达到弹道输运极限。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band bending and quasi-2DEG in the metallized $β$-SiC(001) surface
研究了氢吸附诱导$β$ -SiC（001）富硅表面金属化的机理。我们分析了能带弯曲的影响，并证明了准二维电子气的存在，这源于从吸附氢到体导电态的电子捐赠。我们还提供了一个简单的模型，捕捉的主要特点的第一性原理计算的结果，并揭示了该过程的基本物理。
2008-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Superdiffusive heat conduction in semiconductor alloys -- II. Truncated Lévy formalism for experimental analysis
几乎所有的准弹道热流的实验观测解释与修改的导热系数傅立叶理论。然而，详细的玻尔兹曼输运方程（BTE）分析表明，半导体合金中热能的准弹道运动不再是布朗运动，而是表现出具有分形维数$α< 2$的Lévy动力学。在这里，我们提出了一个框架，使完整的3D实验分析保留所有基本物理的准弹道BTE动力学现象。一个只有两个拟合参数的随机过程描述了从长度和时间尺度都很短的纯Lévy超扩散到规则傅立叶扩散的过渡。该模型提供了准确的适合在整个调制频率范围内的时域热反射原始实验数据，而不需要任何“有效”的热参数，没有任何先验知识的微观声子散射机制。InGaAs和SiGe的识别$α$值在百分之几内匹配从头计算BTE预测。我们的结果提供了实验证据的分形Lévy热传导在半导体合金。该形式主义还表明，材料内部的瞬态温度与傅立叶理论显著不同，可以改善纳米级器件和材料界面的热特性。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Cooling Dynamics of a Gold Nanoparticle in a Host Medium Under Ultrafast Laser Pulse Excitation: A Ballistic-Diffusive Approach
我们提出了一个数值模型，允许确定在亚皮秒脉冲激发下的金纳米粒子的电子和晶格温度动态，以及周围介质。为此，我们使用了电子-声子耦合方程的粒子与源项与激光脉冲，和弹道扩散方程的热传导在主机介质。我们的研究结果表明，从颗粒到基体的传热速率显着小于傅立叶定律的预测。因此，粒子的温度上升是大得多，其冷却动力学是慢得多，比使用傅立叶定律，这是由于在纳米粒子附近的非局部和非平衡热传导获得。这些结果预计将是非常重要的解释泵探测实验上进行的单纳米粒子或纳米复合材料介质。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Generalized Drude model: Unification of ballistic and diffusive electron transport
对于平行平面半导体结构中的电子输运，发展了一个模型，该模型将弹道输运和扩散输运统一起来，从而推广了Drude模型。统一模型适用于任意大小的平均自由程和任意形状的导带边缘轮廓。通用公式得到的电流-电压特性在非简并的情况下，在简并的情况下，零偏压电导，它描述了在一个透明的方式弹道和扩散运输的相互作用。采用半经典方法，但量子校正允许隧道。考虑了多晶或微晶半导体中晶粒尺寸与平均自由程相当或小于平均自由程的晶粒链的例子，发现统一模型的结果与弹道电子发射模型和漂移扩散模型的结果有很大的偏差。但有人认为，其结果不应与完全三维处理的结果有实质性差异。
2001-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superdiffusive heat conduction in semiconductor alloys -- I. Theoretical foundations
半导体合金的有效热导率对测量频率有很强的依赖性。到目前为止，这种准弹道行为只被解释为现象学，提供有限的洞察到底层的热输运动力学。在这里，我们表明，半导体合金中的准弹道热传导是由Lévy超扩散。通过求解具有从头算声子色散和散射率的玻尔兹曼输运方程，揭示了具有分形空间维数$1 < α< 2$和均方能量位移超线性时间演化$σ^2(t) \sim t^β (1 < β< 2)$的输运机制.的特征指数直接互连的顺序$n$的主要声子散射机制$τ\sim ω^{-n} (n>3)$和累积电导率谱$κ_Σ(τ;Λ)\sim (τ;Λ)^γ$解决松弛时间或平均自由程通过简单的关系$α= 3-β= 1 + 3/n = 2 - γ$。合金内部的准弹道输运不再受布朗运动控制，而是受Lévy动力学控制。这对用改进的傅里叶理论解释热反射（TR）测量具有重要意义。InGaAs和SiGe的实验$α$值，确定通过TR分析与一种新的Lévy热形式主义，符合从头算BTE预测的百分之几。我们的研究结果导致更深入，更准确的定量理解的物理纳米热流实验。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Exceptional ballistic transport in epitaxial graphene nanoribbons
在过去的十年里，石墨烯电子学推动了石墨烯科学的发展。主要目标是开发具有足够大的带隙的高迁移率半导体石墨烯以用于高性能应用。石墨烯带被认为是具有这些特性的半导体，然而，生产具有有用的带隙和高迁移率的带的努力取得了有限的成功。我们在这里表明，高质量的外延石墨烯纳米带40纳米宽，退火的边缘，侧壁SiC上生长的不是半导体，但单通道室温弹道导体的长度高达至少16微米。已经观察到对应于低于1欧姆的薄层电阻的超过一百万的迁移率，从而超过二维石墨烯3个数量级，并且超过完美石墨烯的理论预测10倍以上。石墨烯带表现为电子波导或量子点。我们发现，在这些带中的运输是由两个组件的基态横向波导模式，一个是弹道和温度无关，和第二热激活组件，似乎是弹道在室温下和绝缘在低温下。在室温下，两种组分的电阻随着长度的增加而突然增加，一种在160 nm的长度处，另一种在16微米处。这些性质似乎与电荷中性带中的最低能量量子态有关。由于外延石墨烯纳米带易于以数千计生产，因此它们的室温弹道输运性质也可用于先进的纳米电子学中。
2013-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias-driven local density of states alterations and transport in ballistic molecular devices
我们研究动态非平衡电子充电现象在弹道分子器件在室温下，妥协他们的响应偏置和其性质是明显区别于静态肖特基型势垒。使用各种金属/半导体碳纳米管和烷烃二硫醇分子作为分子桥的活性部分，我们进行自洽量子输运计算下的非平衡格林函数形式主义耦合到一个三维泊松求解器的化学和静电相互描述。我们的研究结果勾画了一个特定的跟踪设备的局部状态密度和接触的电化学电位，可以有效地通过改变分子系统的电子结构的传导过程的条件之间的关系。这种变化与电子/声子散射效应无关，而其程度与系统的导电特性高度相关，从而导致具有半导体特性和对称质心配置的分子的固有电阻增加。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron backscattering from stacking faults in SiC by means of \textit{ab initio} quantum transport calculations
我们利用密度泛函理论量子输运计算方法研究了3C-和4 H-SiC中单个和多个层错的相干背散射现象。我们发现，SF引起的价带和导带内的高色散带，可以区分为他们的增强的状态密度在特定的波数子空间。随之而来的局部扰动电位显着散射传播的电子波，并强烈增加$n$掺杂系统的电阻。我们认为，从SF的共振散射应该是在碳化硅器件操作的主要退化机制之一。
2012-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Unified Statistical Theory of Heat Conduction in Nonuniform Media
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Auburn University（奥本大学）
本文基于Zwanzig投影算子方法推导了热传导的因果双点时空核，统一描述了时间记忆、空间非局域性和材料异质性，并通过不同极限恢复经典扩散、非局部传输和流体动力学模型。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Localization in Heat Conduction
通过纳米结构的热导率降低，已经在纳米结构中广泛观察到声子热传导中的扩散现象，并在很大程度上用经典尺寸效应来解释，忽略了声子的波动性质。在这里，我们报告的声子热传导的局域化行为，由于多重散射和声子波的干涉，通过测量的GaAs/AlAs超晶格的热导率与ErAs纳米点随机分布在界面上观察到。在室温附近，测得的热导率随着SL周期数的增加而增加，并最终饱和，表明从弹道到扩散运输的过渡。在低温下，ErAs点的样品的热导率首先增加，然后随着周期数的增加而降低，发出声子波本地化的信号。这种安德森局域化行为也通过原子格林函数模拟验证。由于热输运的宽带性质，在热传导中观察到声子局域化是令人惊讶的。这一发现为工程声子热输运提供了一条新的途径。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin exchange dynamics in 4H SiC monocrystals with different nitrogen donor concentrations
本研究针对不同氮施主浓度的4H SiC单晶，结合多种EPR技术揭示了局域与非局域电子的自旋交换耦合机制，测定了导带电子g因子并拟合得到与Nk施主谷轨道分裂相关的能级。
2023-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Quantum effects for ballistic transport in spintronic devices
最近制造的原子精密纳米器件的自旋电子学大大提高了他们的性能，也揭示了新的有趣的功能，作为振荡磁阻与原子层的多层结构。这激发了超越半经典连续层的通常理论方法的需要。在这里，简单的紧束缚动力学被用来描述量子传导的多组分系统与自旋极化电极分离的非磁性和原子相干的间隔（金属或绝缘）。一种可能性表明，在这样的设备中获得一个巨大的共振增强的磁阻通过一个特殊的选择上的间隔元件的栅极电压。
2008-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent behavior of localized and delocalized electrons in nitrogen-doped 6H SiC crystals as studied by electron spin resonance
本文研究了用Lely法和升华三明治法生长的n型6 H-SiC晶体中氮施主的电子自旋共振（ESR）谱的温度行为，施主浓度为10^17 cm^（-3），温度范围为60-150 K。在T>=80 K的ESR谱中观察到一个宽的信号，具有洛伦兹线形，gpar=2.0043（3），gper=2.0030（3），这在文献中以前被归属于1 s（E）激发态的N施主。通过对ESR谱线的线形、线宽和g张量的分析，我们将此信号归因于传导电子。在T>80 K时，CE ESR信号的出现是由于N施主的1 s（A）基态和1 s（E）激发态电子电离到导带，而Nk 1，k 2施主的超精细（hf）分裂随温度升高而减小则归因于hf分裂的运动窄化效应. CE ESR线宽的温度依赖性由指数规律（Orbach过程）描述，其中活化能对应于驻留在准立方位置（Nk 1，k2）的N的1 s（A1）和1 s（E）能级之间的能量分离。通过对非接触法测量的微波电导率与温度关系的理论分析表明，由于两种样品中费米能级的位置不同，Lely生长样品中Nk 1，k2施主的能级和SSM生长的6 H SiC中六方晶系Nh的能级都发生了自由电子的电离
2015-12-17 cond-mat.mtrl-sci
How phonon coherence develops and contributes to heat conduction in periodic and aperiodic superlattices
本研究通过原子级波包模拟发现，非周期性超晶格中无序界面间距使相干声子表现为非传播振动模式，导致能量漫散射传输，而周期性超晶格中相干声子可弹道传播，揭示了声子相干性对热传导的影响。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the origin of the premature breakdown of thermal oxide on 3C-SiC probed by electrical scanning probe microscopy
利用导电原子力显微镜（C-AFM）和扫描电容显微镜（SCM）研究了生长在立方碳化硅（3C-SiC）上的热氧化物（SiO2）的介电击穿（BD），并与宏观金属氧化物半导体（MOS）电容器的电学行为进行了比较。空间分辨统计的氧化物BD事件的C-AFM显示，外在的过早BD是相关的存在下特有的扩展缺陷，反相边界（APBs），在3C-SiC层。SCM分析表明，在堆垛层错（SF）的3C-SiC，这可以解释为在导带中的态密度的局部增强的载流子密度较大。另一方面，少数载流子浓度的局部增加推导出APBs，表明它们的行为作为导电缺陷也有可能捕获正电荷。用正电荷缺陷对应的局部电场增强解释了上述结果。
2020-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermal evolution of silicon carbide electronic bands
特别是，直接观察半导体在宽温度范围内的各个能带的温度依赖性并不简单。然而，这个基本性质是理解半导体的电子-声子耦合的先决条件。本文将\emph{ab initio}多体微扰理论应用于六角碳化硅（SiC）晶体上的电子-声子耦合，并确定了能带的温度依赖性。我们发现在0~K的带隙中存在一个显著的电子-声子重整化。导带和价带都在高温下发生位移，表现出不同的行为。我们将我们的理论结果与观察到的SiC能带边缘的热演化进行了比较，并根据高温SiC电子学和缺陷量子比特操作讨论了我们的发现。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermal conduction through nanostructured interfaces
在纳米结构系统中，界面主导热传导，并且许多工作集中在增强界面传导的方法上。这些方法通常解决平面界面，其中热通量矢量在任何地方都垂直于界面。在这里，我们探讨了纳米结构的界面几何形状，使用非平面的功能，以提高有效的界面电导超出可能与平面界面。该界面由嵌入在SiO2内的相互交叉的Al柱组成，其特征尺寸范围为100 nm至800 nm。通过在1.6 μ m和200 nm之间改变柱到柱间距L_P，同时保持相同的Al：SiO2填充分数，来调制总侧壁表面积以突出该附加沟道的影响。利用光学泵浦-探测热反射测量，我们发现厚度约为65 nm的鳍层的有效电导随着L_P的减小而单调增加，并且当L_P = 200 nm时，其电导是具有相同体积比和平面界面的叠层的预测值的两倍多。通过玻尔兹曼输运模型和有限元计算相结合，我们探讨了间距L_P和柱的长宽比对有效热导的影响。这一分析表明，纳米结构界面的概念可以扩展到扩散和准弹道介质之间的界面在高度缩放的设备。我们的工作提出，控制纹理的接口可以促进界面传导超出平面界面制度，在纳米级的热管理开辟了新的途径。
2017-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity of cellular Si/SiC ceramic composites prepared from plant precursors
在25-1073 K温度范围内测量了Si/SiC多孔陶瓷复合材料的电导率（sigma_dc），在25-300 K温度范围内测量了热电势（S）。值得注意的是，通过仿生途径开发的这些细胞化合物-其中陶瓷系统在保留天然模板的结构复杂性的植物生物模板内生长-被发现表现出与通过常规陶瓷途径制备的系统相当或甚至更好的优异的机械、热和电性能。平行测量的电导率（sigma||）和垂直于原生植物的生长轴（σ +），描绘了几乎与温度无关的各向异性（σ +/σ||），而热电势几乎是各向同性的。在整个温度范围内的电荷传导被发现密切遵循可变范围跳跃（VRH）机制。电导率各向异性似乎主要由生物模板的独特微细胞形态驱动，其可以在许多电应用中被利用。
2006-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Heat conduction of single-walled carbon nanotube isotope-superlattice structures: A molecular dynamics study
采用经典分子动力学模拟研究了单壁碳纳米管同位素超晶格的热传导。通过交替连接不同质量的单壁碳纳米管形成超晶格结构。在改变超晶格周期时，确定了具有最小有效热导率的临界值，其中主导物理从区带折叠效应切换到晶格界面的热边界电阻。用能量密度谱解释了交叉机制，其中可以清楚地观察到带折叠效应。结果表明，临界超晶格周期厚度取决于扩散弹道声子的平均自由程分布。超晶格结构的热导率的降低击败了一维合金结构的热导率，尽管最小热导率仍然略高于通过同位素的二维随机混合获得的值。
2006-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of inhomogeneous tungsten carbide Schottky barrier on 4H-SiC
本文研究了碳化钨（WC）在4 H-SiC上的肖特基势垒的电学行为。首先，对一组等效二极管进行正向偏压的统计电流-电压（I-V）分析，显示在700°C退火后势垒高度的对称高斯分布，其中测得低肖特基势垒高度（$Φ$ B=1.05 eV）和理想因子n=1.06。低的势垒高度值使得这样的WC接触成为降低4 H-SiC肖特基二极管中的传导损耗的感兴趣的候选者。通过监测I-V特性的温度依赖性和相关参数$Φ$ B和n的行为，进行了更深入的表征。随着温度的升高，势垒高度增加，理想因子减小，表明WC/4 H-SiC肖特基接触存在横向不均匀性，引用Tung模型描述了这种不均匀性。有趣的是，在反向偏压下的漏电流的温度依赖性可以通过考虑在电子场致发射模型中的温度依赖的势垒高度相关的不均匀性来描述。这些结果可用于预测WC/4 H-SiC肖特基二极管在工作条件下的行为。
2020-07-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Damage Prediction of Sintered α-SiC Using Thermo-mechanical Coupled Fracture Model
The State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）
本文提出热力学耦合断裂模型，用于预测α-SiC在宽温度范围内的损伤，通过验证测试展示了其在断裂韧性模拟中的准确性及并行计算能力。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling spectroscopy studies of aluminum oxide tunnel barrier layers
我们报告的扫描隧道显微镜和弹道电子发射显微镜研究的电子状态的未覆盖和化学吸附氧覆盖的表面的AlOx隧道势垒层。当化学吸附的氧离子通过电子轰击或热退火移动到氧化物中时，这些状态发生变化。前者，如果足够的能量，导致在局部良好定义的导带起始在约1 V，而后者导致在一个渐进的更高的局部导带起始，超过2.3 V的500和600 C的热退火。
2005-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Engineered Thermal Transport and Phonon Filtering in Rhenium Disulfide
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校）
通过堆叠工程化调控ReS2的堆叠顺序和层间耦合，实现跨平面热传输的调控，为二维电子器件的热管理提供新方法。
2026-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Ballistic spin-transport properties of magnetic tunnel junctions with MnCr-based ferrimagnetic quaternary Heusler alloys
研究了CoCrMnZ四元Heusler合金作为MgO基磁性隧道结电极的适用性，证实其具备机械稳定性、高自旋极化与1000%量级的TMR比，且高居里温度使TMR比温度依赖性更弱。
2023-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Bismuthene on a SiC Substrate: A Candidate for a New High-Temperature Quantum Spin Hall Paradigm
量子自旋霍尔（QSH）材料基于自旋电流的无耗散传播，有望实现革命性的器件应用。它们是拓扑绝缘体家族的二维（2D）代表，其在其边缘处表现出固有地被保护免受散射的传导通道。最初预测用于石墨烯，并最终在碲化汞量子阱中实现，在迄今为止实现的QSH系统中，阻止应用的决定性瓶颈是小于30 meV的小体积能隙，需要低温操作温度以抑制对边缘电导的有害体积贡献。然而，室温功能需要更大的间隙。在这里，我们将展示如何实现这一点，利用一个新的QSH范例的基础上衬底支持的原子单层的高Z元素。在实验上，该材料被合成为铋原子的蜂窝晶格，在宽禁带衬底SiC（0001）的顶部形成"铋烯"。与理论预期一致，实验中的光谱特征显示铋烯具有约0.8 eV的巨大能隙，以及导电边缘态。层-衬底轨道的分析到达QSH相，其拓扑间隙-作为标志性机制-直接由原子自旋轨道耦合（SOC）驱动。我们的研究结果表明，如何应变人工晶格的重原子，与绝缘衬底接触，可以用来唤起一种新的拓扑宽隙的情况下，化学势位于全球系统的差距，确保纯边缘状态电导。我们预计未来的实验拓扑签名，如运输测量探测QSH效应通过量子化的普遍电导，特别是在室温下。
2016-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
