Thermoelectric properties of orthorhombic group IV-VI monolayers from the first-principles calculations
二维（2D）材料可能在热电器件中具有潜在的应用。本文采用第一性原理计算和半经典Boltzmann输运理论，系统地研究了正交晶系IV-VI族$\mathrm{AB}$（A=Ge和Sn; B=S和Se）单分子膜的热电性质.自旋轨道耦合（SOC）被包括在研究它们的电子输运，产生可观察到的影响的功率因数，特别是对于n型掺杂。根据计算的$ZT$，四个单分子膜表现出不同的各向异性的热电性能，虽然他们有类似的铰链状晶体结构。GeS沿Z字形和扶手椅方向表现出最强的各向异性，而SnS和SnSe表现出各向同性的热电转换效率，这可以通过它们各自的功率因数、电子和晶格热导率的各向异性强度来理解。计算结果表明，对于GeS、SnS和SnSe，不同n型和p型载流子的$ZT$差别不大。结果表明，GeSe、SnS和SnSe在n型掺杂时表现出比GeS更好的热电性能，而SnS和SnSe在p型掺杂时表现出更高的热电转换效率。与许多二维材料相比，正交晶系IV-VI族单层$\mathrm{AB}$（A=Ge和Sn; B=S和Se）由于较高的功率因数和较低的热导率而具有更好的热电性能。本工作为进一步的实验研究奠定了基础。
2016-08-01 cond-mat.mtrl-sci
In-plane anisotropic quantum confinement effect in ultrasmall SnS sheets
黑磷（BP）类似物硫化锡（II）（SnS）最近由于其高度各向异性响应而成为电子器件的有吸引力的构建块。二维（2D）SnS已经显示出在光学和电学性质方面的面内各向异性。然而，生长超小结构的SnS的限制阻碍了低维各向异性行为的实验探索。在这里，我们提出了一个优雅的方法来合成高度结晶的纳米尺寸的SnS片。超小的SnS表现出两个不同的谷沿扶手椅和锯齿形方向，由于在平面内的结构各向异性像散装SnS。我们发现，在这样的SnS纳米片点，对应于两个谷的带隙增加，由于量子限制效应。我们特别观察到，SnS量子点（QD）显示出依赖于激发能的光致发光（PL），它起源于两个非简并谷。我们的工作可能开辟一条途径，以显示SnS量子点的电子和光电子学的新功能的潜力。
2021-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Diverse anisotropy of phonon transport in two-dimensional IV-VI compounds: A comparative study
石墨烯以外的新型二维（2D）材料，包括层状和非层状材料及其异质结构，由于其在纳米电子学、光电子学和清洁能源等领域的应用前景，目前正引起人们越来越多的关注，其中热输运性质是基本物理参数之一。本文采用基于第一性原理计算的Boltzmann输运方程（BTE），系统研究了二维正交晶系Ⅳ-Ⅵ族化合物$GeS$、$GeSe$、$SnS$和$SnSe$的声子输运性质.尽管有类似的起皱由于四种单层化合物具有与磷烯一样的沿扶手椅方向的铰链状结构，在声子群速度、杨氏模量和晶格热导率等方面具有不同的各向异性（$κ$）等。特别地，单层$GeS$的Z字形和扶手椅方向的$κ$显示出最强的各向异性，而单层$SnS$和$SnSe$显示出最强的各向异性。声子输运几乎各向同性。全面研究了各种各向异性的起源，并详细讨论了其机制。在有限的尺寸下，通过纳米结构化可以有效地降低$κ$，并有效地调节其各向异性，这将扩大其在纳米热电和热管理领域的应用。我们的研究为二维材料的各向异性声子输运性质提供了基础性的认识，对于进一步研究、调制和应用新兴技术具有重要意义。
2016-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ultrafast Strongly Anisotropic Valleytronics in SnSe
SnSe中通过极化控制光激发实现了超快强各向异性谷极化动力学，揭示了与常见二维谷电子材料不同的非平衡谷物理特性。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Layer-dependent properties of SnS2 and SnSe2 novel two-dimensional materials
采用第一性原理密度泛函理论研究了SnS 2和SnSe 2的结构、电子和振动性质。面内晶格常数，层间距和结合能被发现是层无关的。体SnS 2和SnSe 2都是间接带隙半导体，Eg分别为2.18 eV和1.07 eV。少层和单层2D系统也具有间接带隙，对于SnS 2和SnSe 2的单层，其增加到2.41 eV和1.69 eV。二维激子的有效质量理论考虑了各向异性、非局域二维屏蔽和层依赖的三维屏蔽的综合影响，预测了强激子效应。单层样品中的间接激子的结合能，Ex~ 0.9eV，在块状SnS 2中基本上降低到Ex = 0.14eV，在块状SnSe 2中基本上降低到Ex = 0.09eV。层相关的拉曼光谱显示的拉曼活性A1 g模式的强度的强烈减少后，减少到单层的层数，由一个因素的7的情况下的SnS 2和一个因素的20的情况下的SnSe 2，可以用来确定在一个2D样品中的层数。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strong many-body interactions in ultrathin anisotropic tin (II) monosulfide
具有强结构各向异性的二维（2D）单硫化锡（SnS）已被证明是磷烯类似物。然而，分离非常薄的SnS层的困难给实际应用带来了挑战。在这里，我们通过液相剥离来制备SnO 2。用透射电子显微镜，我们确定了2D SnS的屈曲结构。我们采用温度依赖的拉曼光谱来阐明电子-声子相互作用，它揭示了一个线性的声子位移。与其他二维材料相比，SnSnS的主动拉曼模式表现出更高的温度敏感性。此外，我们证明了强大的光-物质相互作用的SnSnS使用Z-扫描和超快光谱。多粒子激发效应引起的激子-激子和相干激子-光子相互作用增强了SnS的非线性光学性质。我们的研究结果突出了对热电和光子器件的改进的双金属各向异性的SnS的合成的前景。
2019-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Imaging Anisotropic Waveguide Exciton Polaritons in Tin Sulfide
近年来，新型的支持面内各向异性极化激元的材料由于其能够塑造纳米级场分布和控制纳米光子能量流而吸引了大量的研究兴趣。在这里，我们报告了一个纳米光学成像研究的波导激子极化激元在近红外（IR）区域的硫化锡（SnS）使用散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）。利用s-SNOM，我们在实空间中映射了SnS中的传播EP，它显示出对激发能和样品厚度的敏感依赖性。此外，我们还发现极化激元的波长和传输长度在样品平面内都是各向异性的。特别是，在一个狭窄的光谱范围从1.32至1.44 eV，的EP表现出准一维传播，这是很少看到在自然极化激元材料。进一步的分析表明，所观察到的极化激元各向异性是由于沿SnS的两个主晶轴的不同的光学带隙和激子结合能。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Broadband phonon-velocity suppression and a finite anisotropic crossover in twisted bilayer SnSe
Beihang University（北京航空航天大学）；Tianmushan Laboratory, Beihang University（天目山实验室）；Center for Bioinspired Science and Technology, Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University（杭州国际创新学院仿生科学与技术中心）
本研究针对低对称层状材料双层SnSe，结合DFT等方法发现其扭转后声子速度呈宽带抑制，且存在有限各向异性 crossover，拓展了声子 twistronics 的应用。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Large-Area SnS Crystals by Controlled Sn-S Chemical Vapor Deposition: Growth Optimization, Morphology, and Raman Characterization
University of South Florida（南佛罗里达大学）
通过控制Sn-S化学气相沉积参数，实现了横向尺寸达350微米的大面积SnS晶体生长，并表征了其形貌与拉曼特性，为光电和器件研究提供了实用生长窗口。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Equation of State, Stability, Anisotropy and Nonlinear Elasticity of Diamond-Cubic (ZB) Silicon by Phonon Imaging at High Pressure
金刚石砧盒中的实验声子成像被证明是一个足够的工具，以提取完整的一套弹性常数的单晶硅的ZB $\rightarrow β-$ Sn转变（10 GPa）。与通常所承认的相反，我们证明了应变能量密度的发展不能停止，对于硅，在包含三阶弹性常数的条款。非线性弹性，各向异性和压力引起的力学稳定性的立方硅结构的程度，从而重新审视和研究更详细。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anisotropic Third Harmonic Generation in Two-Dimensional Tin Sulfide
本文通过实验和模型拟合揭示了二维SnS中三次谐波产生的面内各向异性，并引入各向异性比率量化其偏振依赖性，为偏振敏感非线性光学器件提供基础。
2024-05-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Imaging the antiferromagnetic to ferromagnetic first order phase transition of FeRh
用X射线磁圆二色性和光电子显微镜研究了外延FeRh薄膜的反铁磁（AFM）到铁磁（FM）的一级相变。由于形状各向异性，FM相在面内被磁化，但磁晶各向异性可以忽略不计，并且没有优选的面内磁化方向。当加热通过AFM到FM相变时，FM相的成核发生在具有随机畴取向的许多独立成核位点处。这些畴随后对齐以形成最终的FM畴结构。我们没有观察到钉扎的FM域结构。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Imaging and optical properties of single core-shell GaAs-AlGaAs nanowires
利用显微光致发光技术和空间分辨光致发光成像技术研究了单根核壳结构GaAs-AlGaAs纳米线（VLS法生长）的光学性质。我们观察到大的线性偏振各向异性的纳米线的发射和激发。
2006-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Nano-imaging of the edge-dependent optical polarization anisotropy of black phosphorus
2D材料的电子结构和功能对结构形态高度敏感，为操纵材料特性提供了可能性，但也使可预测和可再现的功能具有挑战性。黑磷（BP）是一种波纹状正交2D材料，具有对于诸如定向光子学、等离子体激元和波导的应用至关重要的面内光学吸收各向异性。在这里，我们使用偏振相关的光电子显微镜可视化BP的各向异性光学吸收与54 nm的空间分辨率。我们发现BP薄片的边缘从薄片内部的光学偏振各向异性的偏移，由于一维限制和对称性减少在薄片边缘，改变边缘电子态的电子电荷分布和跃迁偶极矩，证实与第一性原理计算。这些结果揭示了先前隐藏的修改的偏振依赖的吸收在边缘的BP，突出的机会，选择性激发的边缘状态的二维材料与偏振光。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain imaging and domain wall propagation in (Ga,Mn)As thin films with tensile strain
我们进行了空间分辨极性磁光克尔效应显微镜测量生长和退火的Ga 0.95 Mn 0.05 As薄膜与拉伸应变。我们发现，薄膜表现出非常强的垂直磁各向异性，这是增加退火。在磁反转过程中，畴壁在低温下沿表面波纹方向传播，退火样品沿[110]方向传播。这表明反转期间的磁畴图案由磁晶各向异性和沿着表面波纹的钉扎位点分布的组合决定，该分布可以通过退火改变。这些机制可能导致一个有效的方法来控制畴壁的扩展。
2007-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Tensor of CrSBr from Spectroscopic Imaging Ellipsometry
Institute of Physics, University of Münster（明斯特大学物理研究所）；Department of Inorganic Chemistry, University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学无机化学系）；Center for Soft Nanoscience (SoN), University of Münster（明斯特大学软纳米科学中心）
研究通过光谱成像椭偏光谱分析确定CrSBr薄膜的完整介电张量，揭示其光学各向异性及激子共振特性，为未来自旋光电子和光子应用提供基础见解。
2026-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Imaging of Strain Driven Magnetic Domains and Strong Spin-Phonon Coupling in Epitaxial Thin Films of SrRuO3
用脉冲激光沉积法生长了具有大应变无序的SrRuO 3外延薄膜，磁性测量显示出两个明显的转变温度。对于第一次，我们提出了视觉演变的磁畴在这两个过渡使用磁力显微镜对这些薄膜。该研究清楚地表明，对应于两种转变的磁各向异性是不同的。据观察，垂直磁各向异性是占主导地位的薄膜，这导致在域自旋取向优选在面外方向。拉曼光谱研究表明，磁性有序对晶格结构有很大的影响。通过对磁跃迁附近声子谱的分析，发现在LSAT和SrTiO 3单晶衬底上生长的SrRuO 3薄膜存在较强的自旋-声子耦合，自旋-声子耦合强度（λ）分别为λ ~ 5 cm-1和λ ~ 8.5 cm-1。
2020-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Strong In-plane Anisotropy in the Electronic Properties of Doped Transition Metal Dichalcogenides exhibited in W1-xNbxS2
本文以Nb掺杂的WS_2为例，研究了过渡金属二硫属化合物单层材料在异价掺杂下的电子性质。扫描透射电子显微镜成像的生长样品揭示了各向异性的Nb掺杂剂分布，促使我们的调查各向异性的电子性能。通过对代表所观察到的结构的超晶胞的电子结构计算，我们确认，局部Nb原子分布与能量考虑是一致的，尽管在样品生长过程中发生的动力学过程必须被调用来解释整体的晶格破坏。我们进行有效的能带结构和电导率计算的材料的现实模型表明，高水平的各向异性可以预期在电子性能，包括导电性和迁移率。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Imaging orbital Rashba induced charge transport anisotropy
本文结合扫描SQUID电流成像、全局输运测量和理论分析，揭示LaAlO₃/SrTiO₃界面各向异性轨道拉什巴耦合在零磁场下导致电导率各向异性，为二维系统轨道电流全电学探测奠基。
2025-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane anisotropy in biaxial ReS2 crystals probed by nano-optical imaging of waveguide modes
近场成像已成为范德瓦尔斯晶体介电函数的可靠探针。原则上，分析亚波长波导模式（WM）的传播模式允许提取完整的介电张量。然而，以前的研究大多局限于高对称性材料或窄带探测。在这里，我们解决了平面内各向异性的WM在薄硫化铼（ReS 2）晶体在很宽的近红外频率范围。通过追踪这些模式的演化作为晶体学方向，极化的电场和样品厚度的函数，我们已经确定了各向异性介电张量，包括难以捉摸的面外响应。在~1.5 eV处的激子吸收表现为WM色散中的明显回弯特征和品质因数的降低，如数值计算所完全支持的。我们的研究结果扩展了近场显微镜对双轴各向异性的灵敏度，并提供了关键的见解ReS 2的光电性能。
2023-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Two-Dimensional Multiferroics: Ferroelasticity, Ferroelectricity, Domain Wall, and Potential Mechano-Opto-Electronic Applications
低维多铁性材料在诸如纳米级换能器、致动器、传感器、光电子器件和非易失性存储器的小型化器件应用中具有很大的前景。在这里，使用第一性原理理论，我们预测，二维（2D）单层IV族单硫族化合物，包括GeS，GeSe，SnS，和SnSe是一类2D半导体多铁性材料，具有强耦合的巨大的面内自发铁电极化和自发铁弹晶格应变，在室温及更高温度下是电稳定的，并且可以通过弹性应变工程有效地调制。它们的光学吸收光谱表现出强的面内各向异性，具有可见光谱激子带隙和相当大的激子结合能，呈现出低维半导体的独特特征。更重要的是，预测的低畴壁能量和小的迁移势垒以及耦合的多铁性有序和各向异性电子结构表明它们具有通过操纵外部电场、机械场和光场来控制内部响应的可调谐多铁性功能器件的巨大潜力，并且使得包括2D铁电存储器、2D铁弹存储器、和2D铁电弹性电非易失性光子存储器以及2D铁电激子光子存储器。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Anisotropy of Magnetization Reversal and Magnetoresistance in Square Arrays of Permalloy Nano-Rings
利用MOKE、局部成像、数值模拟和输运技术研究了正方形互连的圆形坡莫合金纳米环阵列的磁化反转机制和磁化方向的影响。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolithic integration of optically anisotropic GeSe-based films on GaAs by templated solid-phase epitaxy
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
本研究开发了利用SnSe缓冲层和偏角GaAs衬底的异位固相外延方法，实现了单取向GeSe薄膜的集成，使各向异性响应提升2倍，为偏振敏感技术提供了新集成途径。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Detection and imaging of microcracking in complex media using coda wave interferometry (CWI) under linear resonance conditions
这封信介绍了超声波尾波干涉定位和图像内产生的微裂纹巩固粒状介质，聚合物混凝土的发展。结果表明，当聚合物混凝土受到线性共振时，可以通过尾波检测到微裂纹。此外，多重散射显示依赖于激发共振的平面。在这个意义上说，声发射测量下产生的弯曲共振（XY）和（XZ）平面，以验证可能的结构各向异性相关的微裂纹的存在。记录的声学签名揭示了重要的差异，在频率的内容，根据所考虑的平面，随之而来的财富在微裂纹振动过程中所涉及的机制。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of Antiferromagnetic Domains in a Spin-orbit Mott Insulator
本文利用共振X射线磁布拉格相干衍射成像追踪自旋轨道莫特绝缘体 $Sr_2IrO_4$ 中反铁磁畴的三维温度演化，发现畴的各向异性变化揭示了反铁磁耦合强度的各向异性。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Determination of spin-orbit torque efficiencies in heterostructures with in-plane magnetic anisotropy
研究表明，重过渡金属的自旋霍尔效应可以产生足够的自旋-轨道矩，并进一步在相邻的铁磁层中产生电流感生磁化翻转。然而，如果铁磁层具有面内磁各向异性，则探测这种切换现象通常依赖于纳米尺寸的磁性隧道结的隧穿磁阻测量、差分平面霍尔电压测量或克尔成像方法。我们发现，在磁性异质结与自旋霍尔金属，存在电流诱导的面内自旋霍尔有效场和单向磁电阻，将修改其各向异性磁电阻行为。我们还表明，通过分析在这种影响下的各向异性磁电阻的响应，可以直接和电探针的自旋轨道转矩驱动的磁化切换，即使在微米尺寸的设备。这种泵浦-探测方法允许从自旋-轨道扭矩切换事件中有效和直接地确定关键参数，而无需冗长的器件制造过程。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-shot imaging of ultrafast all-optical magnetization dynamics with a spatio-temporal resolution
我们提出了一个实验室系统的单次拍摄磁光（MO）成像的超快磁化动力学与高灵敏度的MO旋转。我们创建了一个堆栈的MO图像重复采用一对泵和散焦探测脉冲诱导和可视化MO的样品中的变化。两个激光束都是独立的波长可调的，允许灵活的、共振可调的双色泵浦和探测方案。为了增加MO对比度，探测光束被空间滤波。我们在掺钴钇铁石榴石薄膜（YIG：Co）中进行了全光开关实验，以证明所提出的方法的能力。我们确定了在没有外加磁场的情况下，驱动YIG：Co薄膜中磁化强度全光开关的光致各向异性有效场的时空分布。此外，利用这种成像方法，我们跟踪了激光诱导磁化进动的过程。
2021-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spatial Imaging of Charge Transport in Silicon at Low Temperature
我们提出了在500 mK和5 K之间的温度下，通过1 cm $\times$ 1 cm $\times$ 4 mm高纯硅晶体（$\sim$ 20 k $Ω$ cm）的电荷输运的直接成像测量。我们使用这些数据来确定作为沿$\langle 111 \rangle$晶轴施加的电场的函数的电子的谷间散射率，我们提出了一个谷间散射的现象模型，解释了恒定的散射率在低电压的低温温度。我们还展示了直接成像测量的有效空穴质量各向异性，这是强烈依赖于温度和电场强度。观察到的效果可以解释为附近的自旋轨道分裂能在硅中的载流子能量的价带的翘曲。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
k-Space imaging of anisotropic 2D electron gas in GaN/GaAlN high-electron-mobility transistor heterostructures
基于掩埋界面和异质结构的纳米结构是现代半导体电子学以及利用自旋电子学、多铁性、拓扑效应和其他新颖操作原理的未来器件的核心。这些系统的电子结构的知识解决了电子动量k提供了前所未有的洞察他们的物理。在这里，我们探讨了在GAN/AlGaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结中形成的2D电子气，GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结具有阻挡层，这是当前高频和大功率电子器件中的关键元件。它的电子结构与角度分辨光电子能谱学，其探测深度被推到几个纳米，使用软X射线同步辐射访问。该实验产生直接的k空间图像的电子结构的基本原理，这个系统：费米面，频带色散和占用，以及傅立叶组成的波函数编码的k依赖的光电发射强度。我们发现显着的平面各向异性的电子费米面和有效质量连接与松弛的界面原子的位置，这转化为非线性（高场）的GAN/AlGaN异质结构的输运特性的饱和漂移速度的二维电子的各向异性。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
