Fabry-Perot Interference, g-factor Anisotropy, and Gate-Tunable Quantum dot in Chiral Tellurium Nanowires
University of Arkansas(阿肯色大学);Agency for Science Technology and Research (A*STAR)(科学技术研究局);University of Southampton(南安普顿大学)
通过水热生长碲纳米线实现准弹道输运、各向异性塞曼谱和栅极可调量子点,揭示自旋轨道能隙和巨g因子,为自旋量子比特和Majorana零模提供平台。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of the nonlinear chiral thermoelectric Hall effect in tellurium
本研究在室温手性碲中实验观测到非线性手性热电霍尔效应,电压为μV量级且符号随晶体手性反转,为热管理与能量收集提供新材料机制。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable interplay of orbital and spin magnetization in trigonal tellurium
Florida State University(佛罗里达州立大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Purdue University(普渡大学)
本研究通过静电门控揭示三碲中轨道与自旋磁化的相互作用,利用磁输运测量和对称性分析,建立了理解轨道磁化的通用框架,为轨道电子学和自旋电子学的应用提供了新途径。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge tunable structural phase transitions in few-layer tellurium: a step toward building mono-elemental devices
近年来,在一种很有前途的半导体材料--少层碲中,发现了一种类共价的准键。这种准键提供了与典型的Te-Te共价键相当的键长和键强度,这可能导致准键和共价键之间更容易的转化。在这里,我们展示了几个结构相变之间的四个Te同素异形体在电荷掺杂的少层碲。特别地,在Te双层膜中,半导体α相可以转变为带隙更小的β相,甚至更小的γ相,然后是金属δ相。在三层结构中,金属手性α+δ相在初始电子掺杂下更稳定,导致手性的出现。除了电子结构的变化,这些转变伴随着反转中心(α-β,α-γ,α-α+δ),结构各向异性(α-γ,γ-δ)和手性(α-α+δ)的出现或消除,这可能导致光学和其他性质的实质性变化。鉴于此,这项工作为构建单元素电子和光电异质结构或器件开辟了可能性。它还为研究电荷掺杂与电学/光学性质之间的关系提供了平台。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden integer quantum ferroelectricity in chiral Tellurium
本研究首次提出II型整数量子铁电性,并在手性碲中证实其存在,通过表面引发的逐层切换解释少层铁电现象,且手性反转特性为电场控制结构手性提供新途径。
2025-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Probing structural chirality of crystals using high harmonic generation in solids
结构手性在固体物理中起着重要的作用,并导致了各种新的物理。本文探讨了利用固体中高次谐波探测晶体结构手性的可行性。通过基于含时密度泛函理论的第一性原理计算,我们证明了手征晶体碲的高次谐波光谱中存在明显的圆二色性(CD)效应.对于具有相反结构手性的晶体,CD信号反转。此外,高次谐波光谱还为探测碲晶体的晶格对称性和取向提供了一种全光学方法。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Probing the Chirality of Trigonal Selenium and Tellurium by Spin and Orbital Hall Effects
Shanghai University(上海大学)
研究通过自旋和轨道霍尔效应揭示三元硒和碲的手性差异,发现其自旋和轨道霍尔电导张量元素符号随手性反转,源于镜像操作导致的反称变换。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-reciprocal Magnetoresistances in Chiral Tellurium
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Purdue University(普渡大学)
研究揭示了手性碲中不同方向磁场下磁电阻的非互易效应,通过分析手性结构和厚度依赖性,确定了Edelstein效应、Nernst效应和固有轨道磁化的作用。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Fixing Left and Right: Assignment of Chiral Elemental Crystal Structures using Kikuchi Diffraction
化学元素锰、碲和硒的晶体可以显示出手性的影响。为了检测手性变化对这些元素的样品性质的可能影响,需要在晶体学分析中解决这些元素晶体结构的两种对映异构的、物理上不同的变体的潜在存在。然而,由于晶体中运动学X射线散射的基本限制,单元素晶体中手性的影响很难使用标准X射线衍射技术来感测。在本文中,我们证明了在扫描电子显微镜中的动态菊池衍射对单个化学元素晶体中的局部手性敏感。我们证明手性分配在$β$ -锰,我们确定的意义上的碲和硒的三角结构的菊池衍射图案的晶体手性。
2021-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Chiral phonons: circularly polarized Raman spectroscopy and $\textit{ab initio}$ calculations in a chiral crystal tellurium
近年来,具有手征性的声子(手征声子)引起了人们极大的关注。手征声子具有角动量和赝角动量。在圆偏振拉曼光谱中,$Γ_3$模式的峰分裂在反向散射配置中沿着手性晶体的主轴是可检测的。此外,当入射和散射的圆偏振光的赝角动量反转时,会发生峰分裂。到目前为止,已经观察到二元晶体中的手征声子,而一元晶体中的手征声子还没有被观察到。在这里,我们观察手征声子在手征一元晶体Te。通过$\textit{ab initio}$计算得到了Te中声子的赝角动量。由此验证了喇曼散射中赝角动量的守恒定律。从这个守恒定律出发,我们确定了手性晶体的旋向性。我们还评估了真正的手征的声子使用的措施与对称性类似的一个电的环形螺旋。
2023-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型,通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑,实现可调自旋波耦合与手性,解释铁磁多层膜拓扑表面态起源,为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Chirality-Driven Direction-Tunable and Spin-Invertible Corner States in 2D MOF-Based Magnetic Second-Order Topological Insulators
本文提出通过配体替换在二维MOF中引入铁电手性,首次实现磁性二阶拓扑绝缘体角态在实空间方向可调与自旋空间反转的协同操控。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-induced renormalization of the band structure of chiral tellurium
本文利用trARPES和TDDFT+U计算,揭示近红外光激发下手性碲中Peierls能隙受相干声子调制,并阐明带边同相振荡源于有效Hubbard U项的变化。
2024-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Radial spin texture in elemental tellurium with chiral crystal structure
手性晶体的特点是缺乏镜像对称性和反转中心,导致不等价的右手和左手结构。在非中心对称晶体结构中,电子的自旋和动量在自旋轨道相互作用的帮助下被锁定在倒易空间中。为了揭示手征晶体的自旋织构,本文利用自旋和角度分辨光电子能谱研究了具有手征晶体结构的p型半导体元素碲的自旋和电子结构.我们的数据表明,最高的价带交叉费米能级有一个自旋分量平行于电子动量周围的BZ角落。值得注意的是,我们还证实了自旋极化是逆转的晶体与相反的手征。结果表明,左右手征晶体的自旋织构均为刺猬状,导致非常规的磁电效应和非互易现象。
2019-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Orbital Origin for the Chirality-Dependent Nonlinear Planar Hall Effect of Topological Nodal Fermions in Chiral Crystals
研究揭示手性拓扑半金属中INPHE的内禀轨道起源,阐明其与拓扑荷及对映体手性的关系,并预测B20材料中可实验探测的巨大电导率。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical magnetochiral anisotropy in trigonal tellurium from first principles
本研究针对p型掺杂三角碲中的强电手性磁各向异性,通过第一性原理结合半经典玻尔兹曼输运理论,揭示了轨道塞曼耦合的主导作用及效应的各向异性特征,结果与实验吻合,并提供了开源代码。
2024-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Terahertz Chirality from Quantum Geometry
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);University of Notre Dame(圣母大学)
通过调控三维狄拉克半金属Cd3As2的费米面,实现太赫兹发射手性的电调制,展示了费米面调制在可控量子几何手性发射中的通用性。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetically Tunable Chirality in 2D Liquid Crystalline WS2 Nanocomposites
在一系列有机溶剂中首次观察到二硫化钨液晶纳米复合材料在液相剥离薄片分散体中的存在。该纳米复合材料表现出显着的双折射和可重构的光学手性分别在线性和圆二色性测量中观察到。在外加磁场为+/-1.5T的条件下,可以实现手性的开/关,而通过适当选择主体溶剂,可以实现波长范围从大到窄的切换。结合WS 2的光致发光能力,这开辟了一条通往各种应用的道路,例如在光伏器件的大面积上沉积高度均匀的薄膜,如图所示。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Real Space Imaging of Spin Scattering in Chirality-Induced Spin Selectivity
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)(蔚山科学技术院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(物质结构与动力学马普研究所)
本研究通过反射磁性圆二色性测量,首次实空间成像了手性碲纳米线器件中的自旋极化分布,揭示其与电流线性相关且可随方向反转,为理解CISS机制提供了直接证据。
2025-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculation of electronic and topological properties of low-dimensional tellurium
Federal University of Goi\'as, Institute of Physics, Campus Samambaia, 74960600 Goi\ ania, Brazil
本研究通过从头原理计算揭示了低维碲的电子与拓扑性质,发现其在不同维度下表现出独特的拓扑特性,包括量子自旋霍尔相和Weyl节点。
2026-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl phonons in chiral crystals
本研究揭示手性晶体中Weyl声子与手性声子相互纠缠,阐明二者陈数与赝角动量的内在关联,提出拉曼散射技术验证Weyl声子并首次观测到受阻声子表面态。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultralow Voltage Operation of p- and n-FETs Enabled by Self-Formed Gate Dielectric and Metal Contacts on 2D Tellurium
该研究利用二维Te的原子级受控转变自形成NiTex-Te接触与TiOx-Te栅介质,实现近理想n/p型FET及0.08 V工作的CMOS反相器。
2024-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunable Magneto-optical Kerr effect in two-dimensional non-collinear antiferromagnetic material HfFeCl6
本研究基于第一性原理计算,发现具有非共线Y-AFM基态的二维HfFeCl6单层能打破时间反演对称性从而激活磁光克尔效应,且其MOKE光谱可通过反转晶体与自旋手性实现切换,为AFM状态的电学读出提供了材料平台。
2025-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Spin-Orbit Coupling, Spin Textures, and Rashba-Edelstein Response in Chiral Tellurium: A First-Principles Study
Department of Physical Science, Sherubtse College, Royal University of Bhutan(不丹皇家大学 Sherubtse 学院物理科学系)
本研究利用第一性原理计算,系统揭示了用较轻(S、Se)或较重(Sb)元素替代手性碲可调控其自旋-轨道耦合、自旋织构与Rashba-Edelstein响应,为无磁自旋电子器件的设计提供了实验指导。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Evolution and breakdown of chiral anomaly in Weyl semiconductor tellurium
Sun Yat-sen University(中山大学);South China Normal University(华南师范大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Capital Normal University(首都师范大学)
该研究以掺杂碲为平台,探究Weyl半导体中手征反常的演化,发现其负纵向磁阻可通过费米能级与磁场调控,低温极端量子极限下磁阻反转暗示磁场诱导的集体电子态相变,为相关量子态研究提供见解。
2026-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Large-Area Two-Dimensional Layered MoTe$_2$ by Physical Vapor Deposition and Solid-Phase Crystallization in a Tellurium-Free Atmosphere
二碲化钼(MoTe $_2$)由于其适度的带隙、高的场效应迁移率、大的自旋轨道耦合分裂以及可调谐的1 T '/2 H相而在纳米电子、光电子、自旋电子和谷电子应用中引起了相当大的兴趣。然而,合成大面积、高质量的MoTe $_2$仍然具有挑战性。由于Mo和Te之间的弱键能,化学气相沉积或碲化的气相反应物传输和反应的复杂设计是不平凡的。在这里,我们报告了一种新的方法,用于沉积MoTe $_2$,需要使用物理气相沉积,然后在无Te气氛中的后退火过程。通过溅射MoTe $_2$靶将Mo和Te物理沉积到衬底上。设计了一种复合SiO $_2$覆盖层以防止在后退火过程中Te升华。后退火过程促进了1 T '-到-2H相变和固相结晶,导致形成高结晶度少层2 H-MoTe $_2$,其场效应迁移率为~10 cm $^2$ /(V-s),是目前报道的所有非剥离2 H-MoTe $_2$中最高的。此外,可以使用类似的方法沉积2 H-MoS $_2$和Td-WTe $_2$。该方法不需要金属和硫族元素反应物在气相中的转移或化学反应,是一种用于沉积各种大面积、高质量、二维层状结构的通用而简单的方法。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant chirality-induced spin polarization in twisted transition metal dichalcogenides
针对手性诱导自旋选择性(CISS)效应,研究发现含自旋轨道耦合的扭曲同质双层过渡金属二硫化物(如MoTe₂)中手性诱导自旋极化可超50%,为CISS效应研究提供全可调平台。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural Chirality of beta-Mn
布拉格衍射的对映体对结构的理论研究应适用于使用共振增强的X射线衍射在β-Mn上收集的图案。手性多晶型的锰,结构相关的化合物,将更方便比三角晶体低石英,碲和berlinite在以前的结构研究中使用的这种类型,因为立方对称消除了一些复杂的吸收和宏观双折射校正。在光子Y(h,k,l)的初级束中通过圆偏振接合的布拉格点的强度被提出作为被照射材料的手性特征。部分强度需要所有四个偏振通道中的散射振幅的知识,其被报告为方位角(晶体围绕反射矢量的轴的旋转)的函数。与三方手性晶体不同,β-Mn的Y(0,0,l)= 0,并且它是(h,k,0)和对称性相关的布拉格斑点,其概括了结构手性。具体而言,反射矢量(h,k,0)与奇数米勒指数和β-Mn网的手性轴的螺旋度,与相应的Y(h,k,0)的大小相等,相反的符号的对映体对的合作伙伴。Y(h,k,0)对方位角的依赖性不反映立方晶体结构中的旋转对称的二分体或四分体轴。
2021-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality-tunable non-linear Hall effect
本研究提出手性材料是研究Berry曲率偶极诱导非线性霍尔效应的理想平台,通过第一性原理计算与对称性分析揭示其对映异构体具有相反符号的Berry曲率偶极,并给出实验可测的电压估计。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Tunable chiral spin texture in magnetic domain-walls
具有优选手性的磁畴壁(DW)表现出非常有效的电流驱动运动。由于结构反转不对称性(SIA)是它们稳定所必需的,因此在高度对称的Pt/Co/Pt中观察手性畴壁是有趣的。在这里,我们调整层的不对称性在这个系统中,并观察到,通过电流辅助DW脱钉实验,一个小的手征场的敏感变化。此外,我们令人信服地链接到DW纹理的DW运动所观察到的效率,使用DW电阻作为直接探针的DW的内部取向的影响下的面内字段。覆盖层厚度对手征场的非常微妙的影响允许其精确控制,这在设计用于最佳自旋-轨道-转矩驱动的DW运动的新材料中是重要的。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable chiral symmetry breaking in symmetric Weyl materials
非对称外尔半金属,具有固有的手征结构,具有不同的能量和色散关系的左,右手费米子。它们表现出一些对称外尔半金属所没有的效应,如量子化的圆形光电效应和螺旋磁效应。本文导出了对称Weyl半金属在外场作用下手征对称性破缺的条件。我们明确地表明,在某些材料的$T_d$点群,沿低对称方向的磁场打破对称性之间的左,右手费米子;对称性破缺可以通过改变方向和大小的磁场。在某些情况下,我们发现I型左右手外尔锥的数量不平衡(这是由每种手性的II型锥的数量补偿的)。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological ferroelectric chirality
本文综述了手性铁电材料的最新进展,重点探讨了纳米结构铁电体中手性的拓扑起源及其可调控功能,并展望了其在纳米光电、等离激元和生物医学等领域的应用前景。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Chirality-induced selectivity of angular momentum by orbital Edelstein effect in carbon nanotubes
该研究揭示手性碳纳米管因轨道埃德尔斯坦效应产生手性诱导的轨道选择性,其磁化率与手性角奇相关、随能量二次增长,可通过掺杂或栅压调控,用于产生自旋/轨道极化电流,在自旋轨道电子学和量子计算中有应用潜力。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically tunable polarizer based on two-dimensional orthorhombic ferrovalley materials
铁谷材料的概念是最近提出的。在这种六方二维材料中,由于铁磁性引起的自发谷极化的存在使得非易失性谷电子应用成为可能。本文介绍了一种具有正交晶格的铁谷族新成员,即单层IV族单硫族化合物(GIVMs),它的谷极化源于铁电性,而不是铁磁性。结合群论分析和第一性原理计算,我们证明了与六方晶格中谷选择性圆二色性不同,新型铁谷材料中存在对谷的线偏振光学选择性。基于这种独特的特性,实现了电调谐偏振器的原型。在基于铁谷的偏振器中,激光束可以可选地在x方向或y方向上偏振,这取决于由外部电场控制的铁谷状态。这种器件可以进一步优化,以发射具有特定手性的圆偏振辐射,并实现工作波长的可调谐性。因此,我们表明,二维正交铁谷材料是一个有前途的候选人,提供了一个有利的平台,实现偏振器的电驱动手段,这是非常重要的,在扩大谷电子学的实际应用。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-Controlled High-Bandwidth Terahertz Oscillators Based On Antiferromagnets
本研究提出基于非共线反铁磁体(NCAFM)的电压控制太赫兹振荡器,通过电诱导自旋轨道矩实现频率从 0 Hz 到 THz 频段的可调谐无间隙自振荡,为太赫兹技术提供了独特的功能组件。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled Ferroelectricity and Phonon Chirality
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Air Force Research Laboratory(空军研究实验室);Portland State University(波特兰州立大学)
研究通过电场操控铁电性与声子手性耦合,实现对声子角动量和量子态的可控,为铁电材料在自旋和声子控制技术中的应用提供新途径。
2026-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Spatially Resolving Spin-split Edge States of Chiral Graphene Nanoribbons
石墨烯相关研究领域的一个中心问题是,当石墨烯在纳米尺度上以不同的边缘几何形状图案化时,石墨烯的行为如何。也许与这个问题相关的最基本的形状是石墨烯纳米管(GNR),一种窄的石墨烯条,根据切割的角度可以具有不同的手性。这种GNR已经被预测表现出广泛的行为(取决于它们的手性和宽度),包括可调谐的能隙和存在独特的一维(1D)边缘状态与不寻常的磁性结构。到目前为止,大多数实验探索的GNR都是通过电导率来表征的,使得电子结构和局部原子几何形状之间的关键关系不清楚(特别是在边缘)。在这里,我们提出了一个亚纳米分辨扫描隧道显微镜(STM)和光谱(STS)的GNRs的研究,使我们能够研究GNR的电子结构如何取决于原子定义良好的GNR边缘的手性。这里使用的GNR是通过碳纳米管(CNT)解链方法化学合成的,该方法允许GNR宽度、长度、手性和基底的灵活变化。我们的STS测量揭示了1D GNR边缘状态的存在下,其空间特性密切匹配GNR的类似的宽度和手性的理论预期。我们观察到GNR边缘态能带中依赖宽度的分裂,为其磁性本质提供了令人信服的证据。这些结果证实了新的电子行为预测GNRs与原子干净的边缘,从而打开了大门,一个全新的应用领域,利用独特的磁电性能的手性GNRs。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable chiral spin mode in WSe2/WS2 moiré superlattices
本文在近0°扭转WSe2/WS2莫尔超晶格中发现栅极可调手性自旋模式,通过填充调控实现手性自旋激子到激子极化子的转变,并证实填充因子为1时的电荷转移绝缘体,展示了该体系在探索低能集体激发方面的潜力。
2025-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent chirality and enantiomeric selectivity in layered NbOX$_2$ crystals
Aalto University(阿尔托大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU(材料物理中心,西班牙国家研究委员会-巴斯克国立大学);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克国立大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Regroupement Québécois sur les Matériaux de Pointe (RQMP)(魁北克尖端材料联盟)
研究层状NbOX₂晶体的结构和电子性质,揭示其非手性I m m m相与手性C2相之间的联系,通过原理计算发现中间非手性C2/m相,并探讨电场和压力对手性稳定的影响。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tunable chiral and nematic states in the triple-Q antiferromagnet Co$_{1/3}$TaS$_2$
National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Lab(国家高磁场实验室,洛斯阿拉莫斯国家实验室);Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室材料科学与技术部);Department of Physics and Astronomy, Seoul National University(首尔大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校物理与天文学系);Shull Wollan Center—A Joint Institute for Neutron Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室舒尔-沃兰中子科学联合研究所);Institute of Applied Physics, Seoul National University(首尔大学应用物理研究所)
研究通过MCD和MLD技术揭示Co$_{1/3}$TaS$_2$中三Q反铁磁态的手性和各向同性,发现不同温度和磁场下多种磁相并展示极化光学技术的有效性。
2025-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-effect transistors made from solution-grown two-dimensional tellurene
二维晶体的可靠生产对于开发基于二维材料的新技术至关重要。然而,目前的合成方法存在各种缺点,包括晶体尺寸和稳定性的限制。在这里,我们报告的制造大面积,高品质的二维碲(碲)使用无衬底的解决方案的过程。我们的方法可以创建具有工艺可调厚度的晶体,从单层到几十纳米,横向尺寸高达100 μ m。碲烯的手性链范德华结构引起强的面内各向异性特性和拉曼振动模式的大的厚度依赖性位移,这在其他二维层状材料中没有观察到。我们还制作碲场效应晶体管,表现出空气稳定的性能在室温下超过两个月,在106和场效应迁移率约700平方厘米每Vs的顺序的开关比。此外,通过按比例缩小沟道长度和集成与高k值,晶体管具有显着的通态电流密度为1 A mm-1的证明。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cove-edged Chiral Graphene Nanoribbons with Chirality-Dependent Bandgap and Carrier Mobility
本研究合成了一类具有可调手性矢量的湾边手性石墨烯纳米带,发现其带隙和载流子迁移率与手性矢量呈显著相关性,为精确调控石墨烯纳米带光电性质提供了新途径。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hyperuniform Active Chiral Fluids with Tunable Internal Structure
在活跃系统中观察到的大密度涨落和超均匀性是两个看似不相容的现象。然而,超均匀态的形成最近已被预测在非平衡流体中形成的手性粒子进行圆周运动具有相同的旋向性。在这里,我们报告的证据,实现了超均匀性的手性活性流体组成的梨形昆克辊的任意手性。我们发现,超均匀性和大的密度波动,引发的动态集群,共存于这个系统中,在不同的长度尺度。随着粒子运动曲率的增加,系统失去了超均匀性,将它们转化为局部自旋器。我们的结果通过实验证明了一种新型的超均匀活性流体,并为手性、活性和超均匀性之间的相互作用提供了新的见解。
2022-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonclassical heat flow in passive chiral solids is third rank, not odd
本文研究了手性各向同性gyroid晶格中的非经典热流现象,发现其热效应不符合二阶奇数张量,而与提供旋度项的三阶张量属性一致,并提出了确定手性长度尺度的方法,展示了3D打印超构材料中可调谐的手性。
2025-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tunable decoupling of coexisting magnetic orders in Co$_{1/3}$TaS$_2$
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克结构动力学研究所);California Institute of Technology(加州理工学院)
Co$_{1/3}$TaS$_2$中通过调节自旋手性与各向异性耦合实现新型多铁行为,展示混合磁序的先进功能。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrogen induces chiral conduction channels in the topological magnet
本文在反演对称Weyl铁磁体MnSb₂Te₄中通过氢离子吸收与释放调控能带倾斜和旋转,诱导出手性导电通道,并实现低场可调的手性开关。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Chirality selective magnon-phonon hybridization and magnon-induced chiral phonons in a layered zigzag antiferromagnet
本研究在层状锯齿形反铁磁体FePSe₃中发现零磁场下的手性磁振子极化子,揭示磁振子与手性声子的手性选择性相干耦合机制,为角动量基混合声子磁振子器件提供基础。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Field-tunable toroidal moment in a chiral-lattice magnet
在电动力学的多极展开中,出现了一个与电、磁偶极矩无关的环向偶极矩。它自然地产生于自旋的涡旋状排列。观察和控制自发的长程序的环形时刻是非常有前途的自旋电子学,但仍然具有挑战性。在这里,我们证明了一个涡旋状的自旋配置与交错排列的环矩,一个铁氧体状态,实现了手性三角晶格磁体BaCoSiO 4。当施加磁场时,我们观察到与变磁性转变直接相关的多阶环形转变。我们建立了一个第一性原理微观哈密顿量,解释了形成的环形状态和变磁环形过渡的磁挫折和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结晶手性BaCoSiO 4允许的组合效应。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Edge States from Molecular Chirality: A General Framework for Dimerized Dipolar Arrays
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文建立了一个通用理论框架,通过手性偶极分子的二聚化阵列实现拓扑边缘态,并证明分子手性为SSH类拓扑提供了自然且可调的途径。
2026-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.atm-clus
Ideal two-dimensional electron systems with a giant Rashba-type spin splitting in real materials: surfaces of bismuth tellurohalides
自旋电子学旨在主动控制和操纵半导体器件中的自旋自由度。实现这一目标的一个有前途的方法是利用可调Rashba效应,该效应依赖于沉浸在反转非对称环境中的二维(2D)电子系统中的自旋轨道相互作用(SOI)。SOI引起的二维电子态的自旋分裂为许多理论上提出的自旋电子器件提供了基础。然而,缺乏具有大Rashba效应的半导体阻碍了这些器件在实际中的实现。在这里,我们报告了一个巨大的Rashba型自旋分裂的二维电子系统,驻留在碲终止的碲卤化铋表面。在这些半导体中,BiTeCl因其各向同性的金属表面态带而脱颖而出,其伽马点能量位于体带隙内部深处。这个带的巨大自旋分裂确保了具有不同自旋取向的准粒子的非弹性平均自由程的实质自旋不对称性。
2012-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Strain-tunable Dzyaloshinskii--Moriya interaction and skyrmions in two-dimensional Janus Cr$_{2}$X$_{3}$Y$_{3}$ (X, Y = Cl, Br, I, X $\neq$ Y) trihalide monolayers
近年来,人们致力于寻找具有强Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的二维铁磁材料。在这里,我们通过第一性原理的方法,系统地研究了双轴应变对Janus Cr $_{2}$ X $_{3}$ Y $_{3}$(X,Y = Cl,Br,I,X $\neq$ Y)单分子膜的磁化率,海森堡交换相互作用和磁各向异性能(MAE)的影响。拉伸应变可显著增强双折射和MAE,而$2\%$的压缩应变可诱导Cr $_{2}$ Cl $_{3}$ Br中双折射手性的反转和Cr $_{2}$ I $_{3}$ Cl $_{3}$中MAE从面外到面内的转换。在微观上,磁共振和MAE主要与重磁卤素原子的大自旋-轨道耦合有关,而不是与磁性Cr原子有关。特别是,特殊的磁性转变的Cr $_{2}$ I $_{3}$ Cl $_{3}$之间的竞争直接交换和超交换相互作用解释。微磁学模拟结果表明,外加65 mT的弱磁场能稳定Cr $_2$ I $_3$ Cl $_3$单层膜中直径为9.8 nm的skyrmion.我们的研究结果将为进一步研究二维Janus材料中的Skyrmions和Spin-tron提供指导,并为在自旋电子器件中的潜在应用奠定基础。
2022-08-24 cond-mat.mtrl-sci