Density of Nanometrically Thin Amorphous Films Varies by Thickness
自然界中的生物体可以改变无定形前体相的短程有序，从而控制所得的晶体结构。这一现象激发了对所选材料的非晶相内的短程有序的修改效果的研究。发现通过原子层沉积法沉积的氧化铝的非晶薄膜在结构上作为尺寸的函数而变化。较薄的薄膜，预测和原子模拟证实，表现出更多的4协调氧化铝网站。这些原子的改变被预期改变非晶薄膜的平均密度。密度确实随氧化铝层厚度而变化，并且测量的效果甚至比理论预测的更强。这种效应是根据沉积过程来解释的，其中每个新沉积的层都是记住其结构的新表面层，从而导致薄膜的密度显著降低。
2019-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias and Bistable Magneto-Resistance States in Amorphous TbFeCo thin Films
在热氧化硅衬底上室温溅射制备的TbFeCo非晶薄膜具有很强的垂直磁各向异性。原子探针层析成像（APT）、扫描透射电子显微镜（STEM）和能量色散光谱（EDS）绘图揭示了非晶薄膜中分布着两种纳米级非晶相，其中Tb原子百分比不同。通过磁化强度和磁输运测量，揭示了在室温附近存在着交换偏置和磁阻态。交换各向异性源于对应于两个非晶相的亚铁磁和铁磁组分之间的交换相互作用。这项研究提供了一个平台，交换偏置和磁阻开关使用单层非晶亚铁磁薄膜，不需要外延生长。
2015-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Nanothermal Characterization of Amorphous and Crystalline Phases in Chalcogenide Thin Films with Scanning Thermal Microscopy
硫系相变材料（PCM）中非晶相和晶相的热性能对非易失性随机存取存储器的器件性能起着关键作用。利用扫描热显微镜（SThM）研究了激光脉冲GeTe和Ge2Sb2Te5薄膜中非晶相和晶相的纳米形貌。通过执行SThM测量和应用定量物理模型的两个膜厚度，PCM和SThM探针之间的PCM热导率和热边界电导独立估计为每个化学计量的非晶相和结晶相。
2014-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and training effect in an amorphous zinc ferrite/ nanocrystalline gallium ferrite bilayer thin film
本文报道了非晶锌铁氧体和纳米晶镓铁氧体双层薄膜的交换偏置效应。使用脉冲激光在室温（Ts = RT）下将非晶铁酸锌层沉积在纳米晶镓铁氧体薄膜的顶部上。这种双层膜显示出很大的交换偏置效应（He ~ 418 Oe，2K）.交换偏置位移随温度的升高呈指数下降，当T > 30 K时消失.随着交换偏置移位，膜还显示出与零场冷却（ZFC）磁化相比在场冷却（FC）测量中增强的磁化。双层膜在2K时也表现出训练效应，符合自旋构型弛豫模型.观察到的交换偏置效应可以归因于钉扎在镓铁氧体界面处的自旋玻璃非晶锌铁氧体层的钉扎各向异性。
2019-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Structural and Electronic Properties of Amorphous and Polycrystalline In2Se3 Films
测量了γ-和κ-In_2Se_3的非晶和单相多晶薄膜的结构和电子性质。稳定的γ相在膜体中均匀成核并具有高电阻率，而亚稳的κ相在膜表面成核并具有中等电阻率。热沉积和退火后的冷沉积γ薄膜的微观结构有很大的不同，但电子性质是相似的。退火后的非晶In 2 Se 3薄膜的电阻率的增加被解释为在结晶过程中的In-In键与In-Se键的替代。在制备用于电测量的In 2Se 3薄膜时必须非常小心，因为过量硫属元素或表面氧化的存在可能会极大地影响薄膜性能。
2003-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Precipitation of amorphous ferromagnetic semiconductor phase in epitaxially grown Mn-doped Ge thin films
研究了外延生长的Mn掺杂Ge薄膜的铁磁性起源。采用低温分子束外延技术成功地生长了Mn掺杂的Ge薄膜，且没有析出Mn 5Ge 3等铁磁Ge-Mn金属间化合物。磁性圆二色性测量表明，外延生长的Mn掺杂Ge薄膜具有明显的铁磁行为，但在临界点处观察到的塞曼分裂不是由s，p-d交换作用引起的。高分辨率透射电子显微镜和能量色散X-射线光谱分析表明，无Mn单晶Ge基质中具有高Mn含量的非晶Ge 1-xMnx簇的相分离。由于非晶Ge_（1-x）Mn_x是一种均匀的铁磁半导体，因此非晶Ge_（1-x）Mn_x团簇的析出是外延生长Mn掺杂Ge薄膜铁磁半导体行为的起源。
2005-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous interface layer in thin graphite films grown on the carbon face of SiC
横截面透射电子显微镜（TEM）是用来表征在界面处观察到的石墨和石墨烯薄膜生长通过C-面4 H-SiC的热分解的非晶层。非晶层不覆盖整个界面，但均匀的连续区域跨越几微米的横截面界面。环形暗场扫描透射电子显微镜（ADF-STEM）图像和电子能量损失谱（EELS）表明，非晶层是Si/C的富碳组合物。在氩气中，在1600°C的生长压力范围内生长的样品中清楚地观察到非晶层，但在1500°C下没有观察到，表明温度依赖性形成机制。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Structure, stability and stress properties of amorphous and nanostructured carbon films
采用紧束缚分子动力学和蒙特卡罗模拟研究了非晶碳和纳米复合碳的结构和力学性能。在无定形碳的情况下，我们证明了sp^3分数随密度的变化在整个可能密度范围内都是线性的，并且体积模量严格遵循索普提出的幂律变化。我们还回顾了早期的工作涉及四面体非晶碳的内应力状态。在纳米复合材料的情况下，我们表明，金刚石夹杂物是稳定的，只有在致密的非晶四面体矩阵。它们的硬度比纯非晶碳膜的硬度高得多。完全弛豫的金刚石纳米复合材料具有零平均内应力。
2006-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Surface resistivity of hydrogenated amorphous carbon films: Existence of intrinsic graphene on its surface
测量了氢化非晶碳膜的表面电阻率随外加电场的变化。测得的依赖性示出了一个尖锐的双极峰值接近零栅极电压。此外，我们发现在一些样品中，峰值处的薄层电阻低至7.5 kΩ/sq。该值与无缺陷石墨烯单层的薄层电阻具有相同的数量级。由此得出结论：在非晶碳膜表面存在至少毫米级的本征石墨烯。这些结果不仅可以为石墨烯的应用开辟新的前景，还可以更好地理解这种独特的材料。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of High Quality QC Films via the Route of the Amorphous Phase
我们讨论了通过非晶（a-）相的途径制备二十面体薄膜（Al-Cu-Fe和Al-Pd-Re），在某些方面，非晶（a-）相是二十面体相的前驱体。Al-Cu-Fe薄膜在430 ℃时发生了从a相到i相的直接转变。所得薄膜的衍射和电子输运性质表明，具有良好的质量。所得膜的表面非常光滑。
1999-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of excess oxygen for environmentally stable amorphous In-Si-O thin-film transistors
我们讨论了非晶氧化铟（InOx）基薄膜晶体管（TFT）的环境不稳定性的半导体薄膜中的过剩氧。掺杂有低浓度和高浓度氧粘合剂（SiO2）的非晶InOx之间的比较表明，氧分子的向外扩散导致膜电导率和TFT导通电压的急剧变化。引入足够的SiO2可以抑制过剩氧的波动，因为高的氧键离解能和低的吉布斯自由能。因此，TFT操作变得相当稳定。研究结果对设计具有稳定电性能的氧化物TFT具有重要意义。
2015-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of nanocrystalline d-MoN by thermal annealing of amorphous thin films grown on (100) Si by reactive DC sputtering at room temperature
本文报道了用反应溅射法在（100）Si衬底上生长非晶薄膜，并在室温下晶化得到纳米晶δ-MoN。使用5毫托的沉积压力和Ar/（Ar+N2）=0.5的反应混合物生长具有化学组成MoN的膜。所生长的薄膜显示主要是非晶结构。在高于600 °C的温度下退火后获得纳米晶δ-MoN相。超导临界温度Tc取决于薄膜厚度。在700 °C下退火30分钟的厚膜（170 nm）显示Tc = 11.2 K（接近于体样品所报道的Tc：13 K），对于40 nm厚的δ-MoN膜，其逐渐被抑制到7.2 K。我们的研究结果提供了一个简单的方法来合成超导氮化物薄膜在硅晶片上的Tc以上的传统超导体，如Nb。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
The dielectric functions and optical band gaps of thin films of amorphous and cubic crystalline Mg~2NiH~4
氢化镁镍薄膜早期已被建议用于几种光电应用，但光学性质和带隙尚未确定。在这项工作中，使用椭圆偏振光谱法和分光光度法在0.7至4.2 eV的光子能量范围内，通过光学模型实验确定了Mg 2 NiH 4薄膜的介电函数和光学带隙。通过反应溅射制备样品，导致单层几何形状，可以很容易地通过椭圆偏振法进行研究。通过非晶薄膜的非原位退火制备了结晶样品。所得薄膜即使在冷却至室温后仍保持高温立方Mg 2NiH 4结构。介电函数的Tauc分析表明，Mg_2NiH_4的非晶结构薄膜的带隙为1.6 eV，立方晶体结构的带隙为2.1 eV。
2012-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous intergranular films mitigate radiation damage in nanocrystalline Cu-Zr
纳米晶金属是有前途的耐辐射材料，由于其大的界面体积分数，但辐照诱导的晶粒生长最终会降低任何改善的耐辐射性。因此，需要限制晶粒生长并同时提高纳米晶金属的耐辐射性的方法。非晶晶界膜是独特的晶界结构，由于其增加的厚度和非晶结构，预计其具有改善的吸收效率，同时还改善了晶粒尺寸稳定性。在这项研究中，球磨纳米晶Cu-Zr合金进行热处理，要么只有有序的晶界或包含非晶晶界膜分布在晶界网络，然后进行原位透射电子显微镜照射和非原位照射。缺陷密度和晶粒生长的差异，由于晶界复合类型进行了研究。当非晶间膜结合在材料内时，观察到更少和更小的缺陷簇，同时晶粒生长也受到限制，从而导致具有改善的辐射耐受性的纳米晶合金。
2019-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced enhancement of coercivity in amorphous TbFeCo films
我们报告了一个强的非晶铁磁TbFeCo薄膜的矫顽力的大小依赖性。所沉积的薄膜表现出低饱和磁化强度（Ms=100 emu/cc）和高垂直各向异性（Ku=10^6 erg/cc）。制备了霍尔栅器件，用于表征磁输运行为。在室温下，随着霍尔条宽度的减小，观察到非晶性的显著增加（高达300%）。大的矫顽力提高归因于薄膜应力的弛豫。TbFeCo中的应变和维度对双折射率的影响使其在未来纳米器件中具有可调双折射率和磁化反转的吸引力。
2013-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of Bi-implanted amorphous chalcogenide films
本文研究Bi注入对GeTe、Ge-Sb-Te和Ga-La-S非晶硫系薄膜电学性质的影响，发现电导率随注入剂量显著变化，高剂量可反转多数载流子类型，并证明离子注入能钝化本征配位缺陷，同时在薄膜及界面中引入大量陷阱态。
2015-05-28 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
Molecular dynamics simulations of the growth of thin amorphous hydrogenated carbon films on diamond surface
利用分子动力学模拟方法研究了CH2基团轰击金刚石(111)面所形成的无定形碳氢薄膜(a-C:H)的生长过程.结构分析表明局部结构（例如，C原子的第一配位数）的α-C：H的结构与氢的含量密切相关。入射自由基动能的增加导致a-C：H中氢含量的降低，从而改变了a-C：H中sp3键合碳原子的比例.
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Properties of amorphous CoZr(RE) (RE=Gd, Sm, Dy) films with various uniaxial anisotropies, prepared by a new process
在溅射沉积过程中，如果平行于非晶CoZr（RE）薄膜的平面施加直流磁场，则会形成单轴各向异性，其方向取决于RE的选择及其浓度。当RE = Gd时，在大的浓度范围内形成垂直各向异性K，自旋重取向过程是该过程的起源。一个定义良好的K，也开发在CoFeZrGd和CoZrGdSm薄膜。CoZrGdDy薄膜同时表现出垂直和面内单轴各向异性。相关的磁化过程和畴结构是相当独特的。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Robust topological surface states of Bi2Se3 thin films on amorphous SiO2/Si substrate and a large ambipolar gating effect
拓扑绝缘体（TI）的出现促使人们在各种衬底上生长TI薄膜。然而，人们对拓扑表面态（TSS）对来自基底的失调和其他有害影响的鲁棒性知之甚少。在这里，我们报告观察到一个定义良好的TSS Bi 2Se 3薄膜上生长的非晶SiO2（a-SiO2）衬底和一个大的门控效应，这些薄膜使用下面的掺杂硅衬底作为背栅。a-SiO2上的薄膜由c轴有序但无规的面内畴组成。然而，尽管由非晶衬底引起的面内随机性，这些膜的输运性质优于在单晶Si（111）衬底上生长的类似膜的输运性质，单晶Si（111）衬底在结构上更好地匹配，但与膜具有化学反应性。这项工作揭示了化学相容性的重要性，相比晶格匹配，为TI薄膜的生长，也表明，技术上重要的和gatable a-SiO2/Si衬底是一个有前途的平台，TI薄膜。
2014-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Condensation and sublimation of thin amorphous arsenic films studied by ellipsometr
本文用椭偏法测量了As_4分子束在GaAs（001）衬底上凝结过程中的砷粘附系数。对于在60 ℃下具有富Ga表面重构的衬底，发现粘附系数为7 × 10 -3，而对于非晶砷表面，该系数仅为8 × 10 -4。还进行了As升华的动力学研究，并获得了该过程的活化能。对于由As_2束生长的非晶As薄膜，其激活能为Δ E =1.84 ± 0.03eV，比固-汽相变焓高0.39eV。在230- 290 ℃范围内测定了非晶态砷的蒸发系数随温度的变化关系。
2004-02-24 cond-mat.mtrl-sci
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
Structure and bonding in amorphous iron carbide thin films
研究了磁控溅射Fe_（1-x）Cx（0.21<x<0.72）薄膜的非晶结构、化学键和电学性质。X射线衍射、电子衍射和透射电子显微镜分析表明，Fe_（1-x）C_x薄膜为非晶态纳米复合材料，由富Fe碳化物FeCy和富碳基体组成的两相畴结构组成。对分布函数分析表明，在高的碳含量（71.8at%C）的额外的石墨烯状结构的所有膜中的结晶Fe 3C碳化物的那些类似的近距离的顺序。从X-射线光电子能谱学测量，我们发现，非晶碳化物相具有15-25原子%的碳的组成，其随着总碳含量略微增加。X射线吸收光谱显示出随着碳含量的增加，未占据的3d态的数量增加，C2 p态的数量减少。这些变化意味着在轨道占领由于在域尺寸依赖的碳化物/基体界面的电荷转移效应的系统重新分配。四点探针的Fe 1-xCx膜的电阻率随碳含量从200 μ-Ohm-cm（x=0.21）到1200 μ-Ohm-cm（x=0.72）呈指数增加，并被发现取决于总的碳含量，而不是碳化物的组成。我们的研究结果为通过控制非晶畴结构来改变基于过渡金属碳化物的非晶薄膜涂层的电阻率开辟了新的可能性。
2015-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Density and Microstructure of Amorphous Carbon Thin Films
本工作中，我们研究了用直流和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术沉积的非晶碳（$a$ -C）薄膜。两种方法制备的$a$ -C薄膜的微观结构和电学性质存在细微差别.虽然用dcMS沉积的膜具有通常在$a$薄膜中发现的平滑纹理，但用HiPIMS沉积的那些膜由被多孔微结构包围的致密小丘组成。$a$ -C薄膜的密度是判断其质量的决定性参数。通常，X射线反射率（XRR）已被用于测量碳薄膜的密度。从目前的工作中，我们发现，碳薄膜，特别是那些厚度为几十纳米的密度的测定，可能是不准确的XRR由于薄膜和衬底之间的散射对比度差。通过利用飞行时间模式中的中子反射率（NR）（一种不常用于碳薄膜的技术），我们可以精确地测量使用dcMS和HiPIMS沉积的$a$薄膜的密度差异。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci
The formation of well-defined crystalline structures by UV laser irradiation of amorphous silicon films
这项研究为薄膜氢化非晶硅在氧气存在下接受紫外激光照射时发生的过程提供了新的见解。它通过观察使薄膜经受逐渐增加的激光辐射剂量的影响来实现这一点。这表明，首先产生了一系列核，导致形成了与氧化硅结构一致的定义明确的晶体网络。进一步的照射导致在结晶网络上形成锥形结构，这是由于硅-氧键断裂和所得富硅材料的迁移。最终，锥形结构成为主要特征，但仍由原始晶体结构的纳米线残余物互连。
2016-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Topological Insulator Thin Films Starting from the Amorphous Phase - Bi$_2$Se$_3$ as Example
提出了一种新的方法制备横向长度为厘米级的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$薄膜。为了制备非晶Bi $_2$ Se $_3$薄膜，我们在室温下使用连续闪蒸方法。透射电子显微镜已被用来验证，所制备的样品是在一个纯的非晶态。在退火过程中，样品转变为菱方晶系的Bi $_2$ Se $_3$晶体结构，X射线衍射和拉曼光谱证实了这一点。的非晶薄膜的电阻测量显示预期的莫特可变范围跳跃导电过程中，具有高的电阻率相比，在结晶相（金属行为）中获得的。在2 ~ 275 K的温度范围内测量了样品的磁电阻（MR）和霍尔效应（HE）。在温度$T \lesssim 50$ K和磁场$B \lesssim 1$ T下，我们观察到MR中的弱反定域;霍尔测量证实了样品的n型特征。我们的薄膜的所有实验结果与使用更复杂的方法制备的样品的结果定量一致。
2015-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Selective light-induced mass transport in amorphous $As_{x}Se_{100-x}$ films driven by the composition tuning: effect of temperature on maximum acceleration
在用带隙光照射非晶$As_{x}Se_{100-x}$膜的情况下，观察到膜材料的横向质量输运改变了区域（4 < x < 5原子%）中的运动方向。拓扑结构转换（从“明到暗”到“从暗到明”的交叉）。我们提出了一个模型，定性地描述所观察到的现象。在开尔文探针力显微镜的模型的实验测试中，第一次据我们所知，它被检测到，随着温度的增加（从环境温度到玻璃化转变温度，Tg）光诱导的质量传输在玻璃半导体发生的速率，这显着超过那些在室温下。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Elementary specific spin and orbital moments of ultrathin CoFeB amorphous films on GaAs(100)
在GaAs（100）衬底上制备了CoFeB纳米非晶薄膜，并对其进行了X射线磁圆二色性（XMCD）和透射电子显微镜（TEM）研究。我们发现，在非晶态薄膜中，Co和Fe的轨道磁矩与自旋磁矩的比值比块状晶态Co和Fe的提高了300%以上，具体地说，一个很大的轨道矩为0.56*10^-6 B的自旋磁矩，同时Co原子的自旋磁矩与体相hcp Co的自旋磁矩相当。在GaAs（100）衬底上的CoFeB薄膜中所观察到的UMA与CoFeB中Co原子的自旋轨道耦合增强有关。本工作提供了GaAs（100）衬底上CoFeB非晶薄膜中UMA与基元比自旋和比轨道矩相关的实验证据，这对自旋电子学的应用具有重要意义。
2016-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Thermal relaxation in metal films limited by diffuson lattice excitations of amorphous substrates
在这里，我们研究的作用，非晶绝缘基板的热弛豫在薄NbN，InO $_x$，和Au/Ni薄膜在5 K以上的温度。所研究的样品是由金属桥上的非晶绝缘层躺在或悬浮在晶体基板。使用噪声测温法测量薄膜的电子温度$T_e$作为单位面积$P_{2D}$的焦耳功率的函数。在所有样品中，我们观察到$P_{2D}\propto T_e^n$与指数$n\simeq 2$的依赖关系，这与电子-声子耦合和Kapitza热阻都不一致。在悬浮样品中，$P_{2D}(T_e)$对非晶绝缘层的长度的功能依赖性与热导率的线性$T$依赖性一致，这与声子平均自由程小于主导声子波长的晶格激发（扩散子）有关。我们的研究结果是重要的理解嵌入在非晶半导体器件的操作。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous GdFeCo Films Exhibiting Large and Tunable Perpendicular Magnetic Anisotropy
我们报告的非晶GdFeCo薄膜的磁补偿的成分和温度依赖性。磁性补偿是由于稀土离子与过渡金属离子之间的反铁磁耦合作用和过渡金属离子之间的铁磁相互作用之间的竞争。20 ~ 34at. %被发现表现出补偿现象，其特征在于低饱和磁化强度和垂直磁各向异性（PMA）附近的补偿温度。在52 ~ 59 ℃的高Gd区未观察到补偿温度。%，与最近的模型计算结果定性一致。然而，在室温下实现了低磁化，伴随着大的PMA，其磁化率达到~6.6 kOe。所观察到的垂直磁各向异性的非晶GdFeCo薄膜可能具有与原子尺度各向异性的某些方面相一致的结构起源。我们的研究结果拓宽了用于设计PMA薄膜的过渡金属-稀土合金的组成范围，使其在纳米器件中具有可调的磁各向异性。
2013-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Effects of hydrogen pressure on hydrogenated amorphous silicon thin films prepared by low-temperature reactive pulsed laser deposition
我们采用反应脉冲激光沉积法在120 ℃的低温下，在0-20 Pa的不同氢压范围内沉积了本征氢化非晶硅（a-Si：H）薄膜，并研究了薄膜的氢掺入、结构、光学和电学性质随环境氢压的变化。膜厚随氢压的增加而线性减小。薄膜的氢含量由红外光谱和光学带隙由UV-Vis-NIR透射率和反射率测量确定。电测量产生的暗电导率的膜。薄膜的氢浓度在10^21-10^22 cm^（-3）范围内，并随氢压的增加而增加，直到后者达到15 Pa，超过该值，氢浓度降低。薄膜的光学带隙和暗电导率随氢浓度的变化而变化。暗电导率在10^（-9）-10 ^（-10）S/cm范围内。观察到2.2-2.6 eV的异常宽的光学带隙。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous intergranular films as toughening structural features
利用分子动力学模拟研究了非晶晶界膜减轻晶界损伤的能力。我们发现，这样的薄膜可以有效地吸收位错，更厚的膜更有效的汇，从而改变裂纹成核和裂纹生长速率。局部塑性应变所带来的传入的位错扩散到一个三角形区域内的非晶薄膜，并容纳了一个流动的边界原子，类似于一个漩涡的形状;这个漩涡增长的非晶间膜内的更多的位错被吸收，直到它到达相反的非晶-晶体界面，之后，裂纹最终可以成核。即使在成核之后，这些裂纹在非晶间膜中比它们沿着干净的晶界更缓慢地生长，因为裂纹生长的驱动力在非晶膜中较低。这里提出的结果表明，非晶晶间膜可以作为微观结构内的增韧功能，因此有希望设计具有更好的延展性和断裂韧性的纳米结构材料。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of Bi-implanted amorphous chalcogenide films
研究了Bi离子注入对非晶硫系薄膜的电导率和热电势的影响。Bi在Ge-Sb-Te和GeTe中的结合导致增强的导电性。负的塞贝克系数证实了在2x 1016 cm-2的剂量下注入Bi的GeTe中的电子导电性的开始。增强的导电性是伴随着缺陷的积累，在膜注入后，通过使用空间电荷限制电流的分析推断。结果表明，离子注入可以使孤对半导体中的配位缺陷失活，而铋离子注入所产生的电活性缺陷则使薄膜具有更高的电导率。
2014-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Dewetting of an ultrathin solid film on a lattice-matched or amorphous substrate
本文导出了非润湿单晶薄膜表面在基底吸引势作用下的演化偏微分方程，并利用该方程研究了针孔初始深度、基底吸引势强度和表面能各向异性对针孔动力学的影响。模拟的结果表明，相应的参数可能会导致完全或部分去湿的膜。各向异性的表面能，通过小面的针孔壁，被发现最剧烈地影响膜破裂的时间。特别是，模拟支持的猜想，强各向异性是能够完全抑制去湿，即使当有吸引力的衬底电位是强的。
2008-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Ternary-composition tuning of the anomalous Nernst effect in amorphous-like Gd-Co-Pt films
Toyota Technological Institute（名古屋工业大学）
通过调控Gd-Co-Pt三元非晶薄膜的组分，实现了反常能斯特效应的符号反转和热通量灵敏度优化，将ANE材料设计从二元合金拓展至三元组分工程。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous Intergranular Films Enable the Creation of Bulk Nanocrystalline Cu-Zr with Full Density
纳米晶金属合金显示出作为结构材料的巨大潜力，但通常仅以小体积例如薄膜或粉末可用。然而，最近的研究表明，掺杂剂偏析和称为络合物的状态之间的晶界结构转变可以显着改变晶粒尺寸稳定性，并可能使活化烧结。在这项研究中，我们探讨了机械合金化Cu-4at.%的战略整合路线。Zr粉末，以捕获非晶复合物形成对大块纳米结构金属致密化的影响。我们观察到的密度的增加，这与非晶间膜的形成相一致的巩固的样品。同时，在暴露于这些温度后，晶粒尺寸相当稳定。因此，我们能够生产出晶粒尺寸为57 nm、密度为99.8%的块状纳米晶粒金属，这表明使用简单的固结技术实现了小晶粒尺寸和高密度的令人印象深刻的平衡。
2019-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Micro-strip ferromagnetic resonance study of strain-induced anisotropy in amorphous FeCuNbSiB film on flexible substrate
用微带铁磁共振技术研究了在Kapton衬底上沉积的FeCuNbSiB（Finemet）薄膜的磁各向异性。我们已经表明，基板的灵活性允许由压电致动器产生的弹性应变的良好传输。以下的共振场的角度依赖性，我们还证明了通过施加相对较小的电压的致动器控制膜的磁各向异性的可能性。此外，一个合适的模型，考虑到数字图像相关测量的有效弹性应变和布里渊光散射测量的有效弹性系数，允许推导磁致伸缩系数。发现后者是正的（$(λ=16\times10^{-6}$），并且与通常报道的大块非晶FeCuNbSiB的值一致。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Nanomechanical morphology of amorphous, transition, and crystalline domains in phase change memory thin films
在寻找可以与传统随机存取存储器相媲美的相变材料（PCM）时，需要对非晶到结晶相变的完全理解。对于众所周知的Ge2Sb2Te5（GST）和GeTe（GT）硫族化合物，显示成核和生长主导的结晶动力学，分别，这项工作探讨了纳米力学形态的非晶和结晶相在50 nm薄膜。使这些PCM试样经受跨越结晶温度的横向热梯度允许进行详细的形态学调查。表面和深度相关的分析所得到的非晶，过渡和结晶区域实现浅角横截面，独特的实施与光束出口Ar离子抛光。为了解决不同的阶段，超声波力显微镜（UFM）与同步地形实施揭示了14%的自由膜表面和20%的横截面表面的非晶相和结晶相之间的相对刚度对比。成核被观察到优先发生在PCM基板和自由膜界面的GST和GT，而精细的亚表面结构被发现是溅射方向依赖。以这种方式结合表面和横截面纳米力学映射允许具有纳米级横向和深度分辨率的微观结构和缺陷的3D分析，适用于广泛的材料表征研究，其中需要检测弹性模量或刚度的细微变化。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous carbon films in direct current magnetron sputtering from regenerative sooting discharge
本文介绍了用圆柱形空心阴极直流磁控溅射法在金属基体上沉积碳膜的实验结果。这是一种利用再生碳烟放电在CHC磁控溅射中制备非晶碳膜的新技术。在Ne气氛中在Cu和Al基体上沉积了碳膜，并与在He背景中80埃石墨电极之间的常规电弧放电产生的碳烟在相同材料上的膜进行了比较。使用在线发射、拉曼和傅里叶变换红外光谱、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对薄膜进行表征。拉曼光谱揭示了电弧放电中石墨和类金刚石结构的存在，而在CHC磁控溅射中，类石墨结构占主导地位。电弧放电的XRD图谱显示铝样品中有纳米级的菱形和六方型的Al_4C_3沉淀，铜中可能有金刚石和六方碳的形成，而磁控溅射则得到非晶碳膜。表面的SEM图像显示在电弧放电中收集的碳颗粒的松散团聚体，而磁控溅射结构是规则的，具有光滑的边缘和细晶粒。
2016-09-23 cond-mat.mtrl-sci
On the Structural and Optical Properties of Sputtered Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Films
本文主要研究了射频阴极溅射法制备的氢化非晶硅薄膜（a-Si：H）的光学和结构特性。我们分别研究薄膜沉积过程中的氢分压的影响，以及沉积后的热退火对层的主要光学特性，如折射率，光学带隙和Urbach能量的影响。使用掠射X射线反射测量技术，薄膜的结构特性检查后立即薄膜沉积以及表面氧化或退火后。我们表明，低氢压力允许层中的悬挂键饱和，而高剂量导致产生新的缺陷。我们还表明，在中等温度下的热退火提高了沉积层的结构质量。对于刚沉积后检查的膜，氢的作用出现在其密度的增加。对于那些在环境中短暂停留后进行分析的人来说，氢对他们的表面氧化起着保护作用。这种作用消失了很长一段时间留在周围。非晶硅;掠入射X射线;氢;光学性质;穿透深度;反射法;热退火;薄膜; PACS编号61.10.K - 61.43.D - 68.55.JK - 68.55.81.15.A
2002-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Magnetic Properties of Vacuum-Annealed CoFeB Thin Films: From Amorphous Alloy to Metastable (Co,Fe)23B6 tau-Boride
Immanuel Kant Baltic Federal University（伊曼纽尔·康德波罗的海联邦大学）；Nelson Mandela University（纳尔逊·曼德拉大学）；Koenigssystems UG（科尼格斯系统有限责任公司）
研究揭示了真空退火CoFeB薄膜中形成亚稳态τ-硼化物（Co，Fe）23B6的机制，提升了磁性性能，为下一代自旋电子器件设计提供新思路。
2025-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Direct Patterning of Boron-doped Amorphous Carbon Using Focused Ion Beam-assisted Chemical Vapor Deposition
采用聚焦离子束辅助化学气相沉积方法，以三苯基硼烷（C18 H15 B）和硼酸三苯酯（C18 H15 BO3）为原料，在SiO2衬底上制备了掺硼非晶碳薄膜。通过芯能级X射线光电子能谱学分析证实了在前体温度为90 °C的情况下由三苯基硼烷沉积的膜中硼的存在。该膜表现出半导体的行为与285 meV的带隙。虽然带隙降低到197毫电子伏后，退火过程中，薄膜仍然是半导体。此外，从使用金刚石对顶砧单元的原位电输运测量观察到通过施加压力在沉积膜上的电阻的急剧减小。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Microstructural Evolution and Crystallization Behavior of Amorphous Medium-Entropy Ti-Nb-Zr-Ag Thin Films
New Technologies Research Centre, University of West Bohemia（新技术中心，西波希米亚大学）；H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol（布里斯托尔大学 H.H. 威尔斯物理实验室）；Laser Center HM, Munich University of Applied Sciences HM（慕尼黑应用科学大学 HM 激光中心）；Department of Physics, University of Warwick（华威大学物理系）
含Ag的非晶中熵合金通过退火展现出稳定的结晶结构，为生物医学应用提供了多功能表面涂层的潜力。
2026-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Coarse-grained approach to amorphous and anisotropic materials in Kinetic Monte Carlo thin-films growth simulations: a case study of TiO2 and ZnO by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
非晶TiO 2和各向异性多晶ZnO薄膜的生长研究通过粗粒度的三维动力学蒙特卡罗模拟条件下，通常遇到的等离子体增强化学气相沉积实验。开发的方法考虑了表面扩散的粗颗粒，计算上的飞行和依赖于中尺度局部形态/结构景观的活化能的波动。这种方法的基础--已知它可以很好地模拟使用简单得多的立方网格的非晶材料的生长--在这项工作中已经扩展到不仅再现非晶TiO 2的形态特征和缩放特性，而且再现具有良好近似的多晶ZnO的生长，包括薄膜织构的演变和织构晶粒在生长过程中的竞争及其对实验条件的依赖性。模拟结果与X射线衍射、织构系数分析、原子力显微镜和扫描电子显微镜的实验数据进行了比较
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hysteresis Behavior in Sputter-deposited Ultrathin Films of Amorphous- CoFeB Alloy
Shiv Nadar Institution of Eminence（Shiv Nadar卓越学院）
研究非晶CoFeB合金超薄膜的异常磁滞行为，揭示其各向异性来源及界面效应，为改进软磁合金性能提供新思路。
2025-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic graphene field effect transistor on amorphous carbon films
描述了石墨烯场效应晶体管的制造，其在沉积的氢化非晶碳膜的表面上使用本征石墨烯。石墨烯器件具有典型的双极特性，如果在氧等离子体中蚀刻表面石墨烯，则其变为单极特性。由于无定形碳薄膜的生长容易，尺寸不受限制，并且不需要石墨烯的转移，这为石墨烯电子学开辟了新的前景。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystallization kinetics and role of stress in Al induced layer exchange crystallization process of amorphous SiGe thin film on glass
本文报道了Al-Ge-Si三元系非晶（α）-SiGe在低温（~ 350 ℃）下的Al诱导晶化（AIC）。除了晶化，a-SiGe/AlOx/Al/角玻璃（CG）结构的等温退火被发现伴随着铝诱导层交换（ALILE）现象。在等温退火过程中的Al层中的残余应力的演变进行评估，使用X射线衍射为基础的技术，以确定在ALILE过程中的应力的作用。的应力与生长动力学的佐证，分析使用Avrami理论的相变给出了一个全面的了解在这个系统中的ALILE结晶过程。生长的多晶SiGe薄膜是半导体器件中新技术应用的潜在候选者。
2019-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization Dynamics of Amorphous Yttrium Iron Garnet Thin Films
针对非晶钇铁石榴石晶化动力学不明的问题，通过多衬底时间与温度序列实验提取晶化速率和活化能，揭示晶格失配对晶化的影响，建立可预测任意温度厚度下全晶化时间的模型。
2024-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Structural evolution of the elastic properties in nano-structured AlN film
利用高分辨微布里渊光谱技术研究了纳米AlN薄膜的横向声学声子。采用射频（r.f.）在室温下在超高真空下磁控溅射。利用透射电子显微镜和布里渊散射谱研究了不同形貌的薄膜（纳米等轴晶、纳米柱状晶和非晶相）。结果表明，纳米结构上的横模的依赖。纳米柱状薄膜表现出两个横模预期的AlN w{ü}rtzite，而等轴纳米尺寸和非晶薄膜只表现出一个各向同性的横模预期的非晶材料。一个重要的结果是，在氮化铝非晶相的声音传播速度是高于在非织构纳米晶相。然而，这种现象已经在铁电陶瓷中观察到。
2020-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-low switching current density in all-amorphous W-Hf / CoFeB / TaOx films
我们研究了具有垂直磁各向异性和大自旋霍尔角的全非晶W $_{66}$ Hf $_{34}$ /CoFeB/TaO $_\text{x}$中电流诱导的确定性磁化翻转和畴壁运动。研究了磁化翻转作为面内辅助场和电流脉冲宽度的函数，得到了低至$3\times 10^{9}$ A/m $^2$的翻转电流密度。我们认可这种低开关电流密度的低脱钉电流密度，这是从测量电流注入时的畴壁位移。通过对Ta/CoFeB/MgO/Ta参比样品的研究验证了这种相关性，所述参比样品分别显示出至少大一个数量级的临界电流密度。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Measurement and modeling of the mechanical and electrochemical response of amorphous Si thin film electrodes during cyclic lithiation
实验测量和数值模拟相结合，用于表征循环锂化过程中的薄膜非晶硅电极的机械和电化学响应。从实验中提取的参数包括弹性模量和流动应力随Li浓度的变化、应变速率敏感性、Li在电极中传输的扩散系数、混合自由能随电极中Li浓度的变化、锂嵌入反应的交换电流密度、锂离子的扩散系数和锂离子的扩散系数。以及表征在电极表面处固体电解质中间相层的形成速率的反应速率和扩散系数。模型预测与实验测量进行了比较，并讨论了实际硅基电极的影响。
2013-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning driven simulated deposition of carbon films: from low-density to diamondlike amorphous carbon
非晶碳（a-C）材料具有多种有趣和有用的特性，但对其原子尺度结构的理解仍然不完整。在这里，我们报告广泛的原子模拟的沉积和生长的a-C膜，描述原子间的相互作用，使用机器学习（ML）的高斯近似势（GAP）模型。我们广泛扩展我们的初步工作[物理。120，166101（2018）]，从而对跨越从低密度（富含$sp^{2}$）到高密度（富含$sp^{3}$，“类金刚石”）的无定形碳形式的整个范围的样品进行建模。在这些模拟中观察到两种不同的机制，这取决于冲击能量：低能量的影响诱导$sp$ -和$sp^{2}$ -为主的影响网站周围的直接增长，而高能量的影响诱导喷丸。此外，我们还提出并应用了一种计算非晶碳膜各向异性弹性性质的方法。我们的工作提供了对这类有趣的无序固体的基本见解，以及ML驱动的分子动力学模拟其他材料的原子尺度沉积的概念和方法蓝图。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of local atomic structure accompanying devitrification of amorphous Ni-Zr alloy thin films
薄膜金属玻璃的失透可以形成具有新颖结构和磁性的部分晶化或完全晶化材料。这些系统的期望和可调特性的发展驱动了在原子水平上理解其热演化机制的需要。共溅射非晶态Ni-Zr合金薄膜经200 ℃到800 ℃的热退火后，发生了非晶态到晶态的转变。局部原子结构的演变，包括氧化物的形成和耗尽，在此脱玻过程中，确定使用组合的X射线反射率（XRR），掠入射X射线衍射（GIXRD）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）技术。合金的最可能相被确定为Ni 7Zr 2;经历多晶型转变。还注意到，随着退火的进行，膜中的轻微氧化物含量迅速降低;使结晶途径不受阻碍。XRR和GIXRD数据的模拟和分析表明，薄膜厚度随着退火而减小，而长程序增加。观察到对分布函数峰宽随着退火而减小，表明当它从非晶态转变为晶态时，对系统中的结构无序的控制。在退火的每个阶段，通过EXAFS测量，这给了适当的洞察原子尺度的变化，目前的秩序，每个组成部分的环境中的部分原子分布进行了检查。通过这些技术进行的详细分析给出了一致的结果，从而提供了这种技术上有用的材料中失透的热演化过程的真实情况。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci
cryo-ePDF: Overcoming Electron Beam Damage to Study the Local Atomic Structure of Amorphous ALD Aluminum Oxide Thin Films within a TEM
原子层沉积（ALD）提供了一系列应用所关注的均匀且保形的薄膜。为了更好地理解非晶ALD膜的性质，我们需要更好地理解它们的局部原子结构。先前的工作演示了如何本地原子结构的ALD生长的氧化铝（AlOx）的演变在operando在生长过程中，采用同步辐射高能X射线衍射（HE-XRD）的测量。在这项工作中，我们报告的努力，采用电子衍射对分布函数（ePDF）测量使用更广泛的透射电子显微镜（TEM）仪器来研究非晶ALD-AlOx的原子结构。我们观察到在ALD涂层的样品中的电子束损伤在ePDF在环境温度下，并成功地减轻这种电子束损伤使用ePDF在低温下（低温ePDF）。我们采用cryo-ePDF和反向蒙特卡罗（RMC）建模来获得在150-332°C的沉积温度范围内形成的ALD-AlOx涂层的结构模型。从这些模型结构中，我们得到的结构度量，包括化学计量，对距离，并在ALD-AlOx膜作为沉积温度的函数的协调环境。我们观察到的结构变化与生长温度与生长表面上的表面羟基密度的温度依赖性的变化是一致的。我们在这里报告的样品制备和冷冻ePDF程序可用于ALD生长的非晶薄膜的常规测量，以提高我们对这些材料的原子结构的理解，建立结构-性能关系，并有助于加速ALD应用的时间尺度，以满足技术需求。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
