Absorption and emission modulation in MoS2-GaN (0001) heterostructure by interface phonon-exciton coupling
基于层状二维过渡金属二硫属化物（TMD）与氮化镓（GAN）界面的半导体异质结构是实现宽带光发射器和吸收器的优良材料系统。极性半导体如GAN的表面性质由界面声子控制，因此垂直异质结构的光学性质强烈依赖于界面激子-声子耦合。在单层MoS 2-GAN（0001）异质结构中，由于界面声子与光生载流子的耦合，观察到异质结构中不同拉曼模式的起源和激活。这种耦合强烈地影响了MoS 2的非平衡吸收特性和两种半导体的发射特性。采用密度泛函理论（DFT）计算了界面的能带排列，发现界面为I型异质结构。MoS 2在K点处的带间跃迁的光激发强烈地调制MoS 2中的C激子带。GAN的吸收带和发射带与MoS 2的吸收带的重叠引起了能量和电荷在界面上的转移，并在Γ点处产生光激发。利用瞬态光抽运-探测光谱技术，在GAN衬底上的MoS 2中观察到激子吸收态的强调制。载流子与声子和缺陷态的相互作用导致了GAN衬底上MoS 2发光的增强和蓝移。我们的研究结果表明，声子和载流子之间的界面耦合的光学和电子应用的发展的相关性。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Neutron Reflectometry: a technique for revealing emergent phenomena at interfaces in heterostructures
中子反射计（NR）已成为一种独特的技术，用于研究生物相关材料和磁性材料的薄膜的结构和磁性。相对于许多其他表面敏感技术，NR的优势在于其亚纳米分辨率，能够在分子水平上进行结构表征。而在生物相关样品的情况下，NR可以用于探测掩埋界面处的薄膜，即使采用复杂的样品环境，也是无损的。而NR的极化版本最适合于揭示具有亚纳米深度分辨率的界面磁性。在这篇文章中，我将简要介绍NR的基本原理，以及NR在生物相关样品和磁性异质结构中的一些应用。
2023-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface Design Beyond Epitaxy: Oxide Heterostructures Comprising Symmetry-forbidden Interfaces
本文提出一种基于薄膜转移、无需外延生长的新型界面制备方法，成功实现了对称性不匹配的蓝宝石与SrTiO3之间的原子级清洁界面，并观察到莫尔型重构，突破了传统外延的对称性限制。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observing imperfection in atomic interfaces for van der Waals heterostructures
垂直堆叠的范德华异质结构是探索二维材料中丰富的电子和光电子现象的有利平台。它们的性能将受到界面处的杂质和缺陷的强烈影响。在这里，我们提出了第一个系统的研究界面的范德华异质结使用横截面扫描透射电子显微镜（STEM）成像。通过测量层间分离和比较这些密度泛函理论（DFT）的计算，我们发现，原始的界面之间存在hBN和二硫化钼或WS2在空气中通过机械剥离制备的堆栈。然而，对于两个技术上重要的过渡金属二硫属化物（TMDC）系统，MoSe 2和WSe 2，我们的层间分离的测量提供了第一个证据的杂质物种被困在掩埋界面与hBN：界面是平坦的纳米长度尺度。虽然减少封装的WSe 2从散装单层的厚度，我们看到一个系统的层间分离的增加。我们将这些差异归因于最薄的TMDC薄片是柔性的，因此能够在突出的界面杂质的稀疏群体周围机械变形。我们表明，空气敏感的二维（2D）晶体NbSe 2可以制作成异质结构与原始的接口，通过在惰性气体环境中的处理。最后，我们发现，采用手套箱转移显着提高了WSe2的接口质量相比，在空气中处理。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cross-sectional imaging of individual layers and buried interfaces of graphene-based heterostructures and superlattices
通过将各种二维（2D）原子晶体[1]堆叠在彼此的顶部，可以创建具有设计的电子特性的多层异质结构和器件[2-5]。然而，在组装过程中，各种吸附物被困在层之间，这不仅影响了所得的质量，而且还阻止了由范德华相互作用维持的真正的人造层状晶体的形成，而是通过污染物形成胶合在一起的层压材料。透射电子显微镜（TEM）显示，石墨烯和氮化硼单层（两种最佳表征的2D晶体）被碳氢化合物密集覆盖（即使在高真空中热退火后），并且仅显示出适合原子分辨率成像的小的干净斑块[6-10]。这一观察似乎不利于创造具有原子级尖锐界面的范德华材料和异质结构的任何现实前景。在这里，我们采用横截面TEM来观察几种石墨烯-氮化硼异质结构的侧视图。我们发现，被困的碳氢化合物分离成孤立的口袋，离开界面原子清洁。此外，我们观察到一个明确的界面粗糙度和封装的石墨烯的电子质量之间的相关性。这项工作证明了原子层精度组装异质结构的概念，并提供了他们的第一个TEM图像。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of interface carrier states in no-common-atom heterostructures ZnSe/BeTe
通过椭圆偏振光谱和光致发光光谱实验证明了在界面没有共同原子的异质结（如ZnSe/BeTe）中存在本征载流子界面态。这些状态位于界面上，位于结构的有效带隙内;它们的特征在于高密度和高载流子捕获率。紧束缚模型从理论上证实了这些状态存在于ZnSe/BeTe异质结构的ZnTe型接口，在对比的情况下，它们不存在的BeSe型接口。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall
Atomically sharp 1D interfaces in 2D lateral heterostructures of VSe$_2$-NbSe$_2$ monolayers
本文提出一锅两步分子束侧向外延方法，成功合成具有原子级尖锐界面的1T-VSe$_2$-1H-NbSe$_2$单层侧向异质结，发现界面处存在额外电子态与近藤共振特征，为研究人工量子材料提供新平台。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Size Quantization in Planar Graphene-Based Heterostructures: Pseudospin Splitting, Interface States, and Excitons
研究了由边缘与带隙石墨烯片接触的无隙石墨烯纳米颗粒制成的平面量子阱器件。非对称量子阱中载流子的尺寸量子化谱显示出赝自旋分裂。一种新型的界面态产生于无隙和有隙石墨烯材料的色散曲线的交叉。计算了平面石墨烯量子阱的激子谱。分析了外加电场对激子谱的影响。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Domain wall resistance in CoFeB-based heterostructures with interface Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了W/Ta/CoFeB/MgO异质结的畴壁电阻。Ta层的厚度是不同的，以控制域壁的类型，通过在界面Dzyaloshinskii Moriya相互作用的变化。我们发现一个几乎恒定的畴壁电阻对Ta层厚度。各向异性磁电阻、自旋霍尔磁电阻和反常霍尔效应的贡献很好地描述了厚Ta层膜的畴壁电阻。然而，对于Ta薄层薄膜，发现了手性类Néel畴壁，这一结果表明了从电阻测量研究畴壁类型的困难。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Interface and Nanoscale Compositional Modulation in Ternary III-As Heterostructure Nanowires
直，轴向的InAs纳米线与多段的GaInAs生长。高分辨率X射线能量色散谱（EDS）映射揭示了III族原子的分布在轴向界面和侧壁。显著的Ga富集，伴随着结构的变化，观察到在GaInAs/InAs界面和较高的Ga浓度的早期生长的GaInAs段。元素分布图和EDS线轮廓推断Ga富集在侧壁之间的小面结处。三元合金的相对化学势和液-固相变的热力学驱动力解释了富集背后的生长机制。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnetic dipolar interaction and non-local electric magnetization control in topological insulator heterostructures
在拓扑绝缘体中预测的磁电效应使得结合磁性材料和这种绝缘体的异质结构成为自旋电子学应用的有希望的候选者。在这里，我们从理论上考虑的设置，表现出两个良好分离的界面之间的拓扑绝缘体和铁磁绝缘体。我们发现，有一个拓扑磁偶极-偶极相互作用源于长程库仑相互作用。我们解析推导出在两个接口的磁化动力学，并讨论如何可以应用到非本地的远程耦合诱导形成的磁性纹理在一个接口通过适当的门控其他接口。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Understanding interface properties in 2D heterostructure FETs
自从石墨烯首次在衬底上从块状石墨中分离出来以来，已经过去了15年。在此期间，已经实现了具有本征带隙的2D层状材料。虽然已经报道了许多令人兴奋的结果，其基础物理和应用，2D电子器件应用于未来集成电路的讨论仍然是基于2D材料理想地具有的固有的高性能的期望。这篇综述文章的重点是栅堆叠的性质，这是场效应晶体管中最重要的组成部分之一。从2D/SiO2界面特性与传统SiO2/Si界面特性的比较出发，讨论了双层石墨烯和MoS 2 FET栅叠层特性研究的最新进展。特别强调了具有h-BN二维绝缘层的二维异质结构的优点和缺点。这篇综述可以提供控制二维异质界面性质的概念和实验方法。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Strong Two-Magnon Scattering in Heavy Metal/Ferromagnet/Oxide Heterostructures
通过改变重金属（HM）/铁磁体（FM）/氧化物异质结构（FM = Co，Ni_（81）Fe_（19），或Fe_（60）Co_（20）B_（20））中FM层上下的材料，实验研究了双磁振子散射（TMS）的起源.我们发现，HM/FM/氧化物系统中的强TMS主要出现在HM/FM界面，并增加与界面自旋轨道耦合和磁粗糙度在这个接口的强度。FM/氧化物界面处的TMS相对较弱，即使在该界面处的自旋-轨道耦合产生强界面磁各向异性的系统中也是如此。我们还认为，HM/FM界面处非均匀短波长磁振子的自旋电流激发可能是均匀模自旋轨道力矩的自旋记忆损失机制.
2020-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of half-semimetallicity induced at interfaces of C-BN heterostructures
第一性原理密度泛函计算进行了C-BN异质结。结果表明，锯齿形的石墨烯带和BN带的极性效应的边缘状态的磁性合作，以给出自旋不对称屏蔽，诱导半半金属性在界面处，与间隙的至少十分之几的电子伏特的一个自旋取向和一个微小的间隙的百分之几的电子伏特的其他。与带状宽度的依赖关系进行了讨论，显示出一个范围内的带状宽度是需要获得半半金属。这些结果开辟了新的路线，调整纳米界面的电子特性，并探索新的物理效应类似于在氧化物界面，在较低的尺寸。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism at the interface of $MoSe_2/V_2O_5$ heterostructures
本研究针对自旋电子学器件对纳米磁态的需求，通过密度泛函理论模拟发现无磁性的$MoSe_2$单层与$V_2O_5$衬底构成的异质结存在铁磁有序，并揭示了点缺陷对其磁性的调控机制，为新型杂化材料界面磁性研究提供了理论依据。
2025-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond control of electric currents at the interfaces of metallic ferromagnetic heterostructures
在电子设备的操作中不仅利用电子的电荷而且利用电子的自旋的想法导致了自旋电子学的发展，引起了信息存储和处理方式的革命。一个新的进展将是利用飞秒激光脉冲发展超快自旋电子学。采用太赫兹（10 $^{12}$ Hz）发射光谱，我们证明了在飞秒时间尺度的金属铁磁异质结构的界面处的自旋极化电流的光产生。光电流的方向由圆偏振光的螺旋度控制。这些结果为在前所未有的太赫兹领域实现自旋电子学开辟了新的机会，并为磁的全光控制提供了新的见解。
2015-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum materials interfaces: graphene/Bismuth (111) heterostructures
涉及石墨烯和铋的异质结构，具有在非常宽的能量范围内吸收光的能力，对于下一代光电子工程是有意义的。这种异质结构的技术应用的关键是对控制其性质的基本物理的理解。本文利用第一性原理计算研究了石墨烯与铋薄膜之间的界面相互作用。我们的研究揭示了与这些超晶格的莫尔物理学相关的非直观现象。我们显示了石墨烯衍生的狄拉克锥的保存，尽管接近衬底与大的自旋轨道耦合，石墨烯对铋的电子结构性质的更大影响，以及令人惊讶的存在的磁性溶液，仅略高于能量（由几毫电子伏）比非磁性结构，可能验证实验。这种与摩尔物理学相关的微妙和未预料到的现象有望在二维量子系统的异质组装的实际应用中发挥关键作用。
2020-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Switching Operation in Gate Constricted Interface of MoS$_2$ and hBN Heterostructure
用于半导体界面的组合的不同二维（2D）材料对于电可控载流子限制以实现优异的静电控制是有吸引力的。研究了多层二硫化钼和六方氮化硼（MoS $_2$ /h-BN）异质界面的输运特性，发现电荷转移开关（CTS）高度依赖于沟道中的局部栅收缩和偏压.值得注意的是，CTS被证明是控制在分子水平上通过电可调门控收缩。由于暴露十亿分之100的二氧化氮气体而导致的电导的显著变化导致10 2的高开/关比，用于完全关闭通道，因此充当分子开关。第一性原理计算进一步解释了分子CTS在器件中的作用机理。CTS的分子可调性以前没有报道在任何的范德华半导体接口。我们的发现开辟了途径，利用各种原子薄异质结构的介观输运现象，在室温下的分子开关操作。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature quantum emission from interface excitons in mixed-dimensional heterostructures
本文在二维二硒化钨与一维碳纳米管构成的混合维度异质结构中实现了界面激子的室温观测与单光子发射，通过调控能带排列验证其II型异质结构起源，为量子光子学提供新平台。
2023-07-28 cond-mat.mes-hall
High-mobility two-dimensional electron gas in $γ$-Al$_2$O$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
在$γ$ O $_3$（GAO）和SrTiO $_3$（STO）（GAO/STO）之间的界面中的二维电子气（2DEG）的起源以及2DEG的高迁移率的原因仍然是有争议的。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了[001]取向的GAO/STO异质结的电子结构.计算结果表明，GAO/STO异质结构具有Al和TiO $_2$层组成的界面是形成2DEG的必要条件。对于在GAO侧没有氧空位的异质结构，2DEG起源于界面附近的极性不连续性，并且对于GAO膜存在临界厚度，低于该临界厚度，2DEG将不存在并且异质结构呈现绝缘体特性。对于只有GAO膜含有氧空位的情况，界面附近的极性不连续消失，但二维电子气仍然存在。在这种情况下，用于2DEG形成的GAO膜的临界厚度也不存在。当GAO膜和STO衬底都含有氧空位时，发现只要STO侧的氧空位不非常靠近界面，2DEG就保留。在这些GAO/STO异质结中的2DEG的低温迁移率被认为是由电离杂质散射控制的，并且$\sim$是LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结中的3到$\sim$。2DEG的高迁移率主要是由于GAO/STO异质结构中小的电子有效质量。
2022-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Topological Properties in Bi$_2$Se$_3$/BiSe/TMDC Heterostructures with Interface Charge Transfer
该研究通过第一性原理计算揭示Bi$_2$Se$_3$/BiSe/TMDC异质结构中的界面电荷转移与偶极电场如何诱导巨Rashba劈裂并恢复Dirac点。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantification of 2D Interfaces: Quality of heterostructures, and what is inside a nanobubble
本研究利用RAW格式光学成像和转移矩阵模型量化二维异质结构界面质量，并首次识别出纳米气泡内部被困材料为水，为界面优化和纳米气泡应用提供新途径。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1D Interface-Induced Real-Space Berry Curvature Gradient Encoded in SpinValley-Coupled Nonlinear Photocurrent in Lateral Heterostructure
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本研究在单层横向异质结构中观察到由一维界面诱导的贝里曲率偶极子驱动的自旋-谷耦合圆光生伏特效应，为谷电子学提供了新平台。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional electron systems in perovskite oxide heterostructures: Role of the polarity-induced substitutional defects
在钙钛矿氧化物如LaAlO 3和SrTiO 3的界面处的二维电子系统（2DES）的发现激发了在利用这种类型的氧化物异质结构设计界面功能方面的巨大努力。然而，它的基本起源仍然不清楚，例如共存的界面导电性和磁性的微观机制。在这里，我们报告了一个全面的光谱调查的深度剖面的2DES相关的Ti 3D界面载流子使用深度和元素的特定技术，驻波激发光电子能谱和共振非弹性散射。我们发现，一种类型的Ti 3d界面载流子，这引起的2DES是位于3个单位电池从n型界面的SrTiO 3层。出乎意料的是，另一种类型的界面载流子，这是极性诱导的Ti-on-Al反位缺陷，存在于相对的LaAlO 3层（~10 Ω）的前3个晶胞中。我们的研究结果提供了一个微观图片的本地化和移动Ti 3d界面载流子分布在整个接口，并建议在LaAlO 3/SrTiO 3接口的2DES和2D磁性有不同的解释，起源于不同类型的接口载流子。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface-Induced Electron Spin Splitting in SiGe Heterostructures
分析了SiGe量子阱结构所有可能的点对称性下传导电子态的自旋分裂。特别注意的是去除自旋简并所造成的旋转反转不对称的两个金刚石晶格材料之间的（001）异质界面。讨论了自旋分裂对电子自旋弛豫时间的影响。
2003-02-14 cond-mat.mes-hall
Single-Crystalline Al/Ge Heterostructure with an Atomically Sharp Commensurate Interface
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所、凝聚态物理国家实验室）；Peking University（北京大学）
通过分子束外延在Ge(111)上生长单晶Al(111)，实现原子级平坦锐利界面，采用7-Al/5-Ge共格外延关系将晶格失配从28.4%降至约0.1%，并优化生长参数获得超薄连续薄膜。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the Spin-to-Charge Current Conversion Mechanism and Charge Transfer Dynamics at Interface of Graphene/WS$_2$ Heterostructures at Room Temperature
该研究通过实验和DFT计算揭示了石墨烯/WS$_2$异质结构中自旋-电荷转换（源于逆Rashba-Edelstein效应）和电荷转移的高效性，为自旋电子器件优化提供指导。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexisting two-dimensional electron and hole gases highly confined at the interfaces of undoped KTaO3-sandwiching heterostructures
二维电子气（2DEG）在基于钙钛矿结构SrTiO $_3$（STO）的界面和表面中表现出各种有趣的现象，并被用于开发氧化物电子学。近年来，KTaO $_3$（KTO）显示出巨大的潜力，被认为具有更令人兴奋的效应和现象，有望成为新型器件。本文通过第一性原理研究和分析，发现当KTO厚度达到临界值时，在未掺杂的STO/KTO/BaTiO $_3$异质结构中，二维电子气（2DEG）和二维空穴气（2DHG）共存.这两个界面对于A型由（SrO）$^0$ /（TaO $_2$）$^+$和（KO）$^-$ /（TiO $_2$）$^0$制成，对于B型由（TiO $_2$）$^0$ /（KO）$^-$和（TaO $_2$）$^+$ /（BO）$^0$制成。二维电子载流子来自TaO $_2$原子层界面处的Ta-$5 d_{xy}$态，空穴载流子来自另一界面处的O- $2 p_x/p_y$轨道.电子和空穴有效质量分别为0.3 $m_0$和$1.06\sim 1.12 m_0$，其中$m_0$是自由电子的质量，并且2D载流子浓度为$10 ^{13}$ cm $^{-2}$的量级。我们的分析表明，由于界面处极性不连续引起的能带弯曲和KTO层内应力诱导的极化，界面2DEG和2DHG同时形成。这可能会刺激对新现象和新设备的更多探索。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing Interfaces of Two-Dimensional Lateral Heterostructures by Second Harmonic Generation
两种不同半导体之间的界面在决定异质结的电子特性方面至关重要，因此可以探测这些区域的新技术特别令人感兴趣。最近的研究表明，二维过渡金属二硫属化物异质结具有尖锐的外延界面，可用于下一代柔性和片上光电子器件。在这里，我们表明，二次谐波产生（SHG）可以用作一种光学工具，以揭示这些原子尖锐的界面在不同的横向异质结构。我们观察到异质结处SH强度的增强，并表明这是由于来自每种材料的SH发射的相干叠加造成的。这种建设性的干涉图案揭示了一个相位差所产生的两种材料在界面处的不同的二阶介电常数。我们的研究结果表明，SHG显微镜是一种敏感的表征技术，揭示纳米功能的层状材料及其异质结构。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall
Interface symmetry and spin control in topological insulator-semiconductor heterostructures
结合拓扑和非拓扑材料的异质结构构成了将拓扑绝缘体（TI）结合到功能电子器件中的下一个前沿。我们表明，拓扑平凡半导体（SE）和TI之间的平面边界处出现的界面态的属性是由界面的对称性。SE-TI界面态与螺旋狄拉克表面态不同，呈现出能量恒定的椭圆轮廓和螺旋度破碎的复杂自旋织构。我们推导出一个一般的有效哈密顿SE-TI结，并提出实验签名，如下的运输电流和开放的光谱间隙，取决于所施加的面内磁场的方向的平面外自旋积累。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Interface-Induced Superconductivity in Magnetic Topological Insulator-Iron Chalcogenide Heterostructures
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Materials Research Institute, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学材料研究所）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
研究通过分子束外延合成磁性拓扑绝缘体与反铁磁铁硫化物异质结构，发现界面诱导超导性，实现了超导性、铁磁性和拓扑带结构的共存，为拓扑超导和马约拉纳物理研究提供了平台。
2023-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The importance of the interface for picosecond spin pumping in antiferromagnet-heavy metal heterostructures
重金属（HM）和反铁磁绝缘体（AFI）之间的界面最近已成为高度研究和争论的系统，以创建能够在太赫兹频率下工作的自旋电子器件。这种异质结构具有巨大的技术潜力，因为AFI可以产生亚皮秒自旋电流，HM可以将其转换为电荷信号。在这项工作中，我们证明了一个光学诱导皮秒自旋转移在AFIs和Pt之间的界面，使用时间分辨太赫兹发射光谱。我们选择两个反铁磁体在同一个家庭的氟化物立方钙钛矿，KCoF 3和KNiF 3，其磁振子频率在中心的布里渊区不同的数量级。通过研究它们随温度的变化，我们将界面上自旋转移效率的变化与Néel温度以下磁振子态密度的能隙的打开相关联。我们的观察是在一个基于反铁磁体中的局域电子和Pt中的自由电子之间的自旋交换的模型中再现的。这些结果构成了一个重要的一步，在严格的调查和理解的物理AFIs/HM接口上的超快时间尺度。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interface Dark Excitons at Sharp Lateral Two-Dimensional Heterostructures
本文通过低能有效哈密顿量模型研究二维过渡金属硫族化合物横向异质结构界面暗激子，揭示界面几何结构作为赝自旋轨道耦合对激子结合能的影响，为光电子器件设计提供理论依据。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Interface engineering of charge-transfer excitons in 2D lateral heterostructures
针对单层侧向异质结中束缚电荷转移激子的存在争议，基于微观理论揭示其形成机制及界面与介电调控规律，并经实验证实低能CT激子发射，推进了对二维侧向异质结构光学性质的微观理解。
2023-02-06 cond-mat.mes-hall
Cleaning Interfaces in Layered Materials Heterostructures
通过堆叠层状材料形成的异质结构需要原子级清洁的界面。然而，污染物通常被困在层之间，聚集成水泡。我们报告了一个过程，以消除这种水泡，导致干净的接口。我们制造封装在$\sim$ 5000 $μ$ m $^{2}$的六方氮化硼中的石墨烯的无气泡区域，仅受剥离薄片的尺寸限制。它们在室温下的迁移率高达$\sim$ 180000 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，在9K下的迁移率高达$\sim$ 1.8 $\times$ 10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。我们进一步证明了我们的方法的有效性，通过清洁异质结构组装使用石墨烯故意暴露于聚合物和溶剂。清洗后，这些样品达到相似的高迁移率。我们还展示了我们的方法的一般适用性，分层材料的清洗水泡在其他异质结的基础上MoS $_{2}$。这表明，石墨烯暴露于加工相关的污染物与实现高迁移率样品是相容的，为开发基于晶圆厂的工艺铺平了道路，用于将层状材料集成到（光）电子器件中。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Charge Fractionalization in Oxide Heterostructures: A Field Theoretical Model
具有极性和非极性组分的LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质结构由于部分电荷转移到界面而表现出界面金属导电性。沿（001）取向的电子重新分布的界面重构，其中每个二维晶胞中一半的电子转移到相邻平面，导致一半的电荷净转移到界面和最顶部的原子平面，已被归因于极性突变模型中界面处的极性不连续性。这避免了静电势的发散，因为层数增加，产生振荡电场和有限电势。类似于费米子与拓扑非平凡背景场相互作用的Jackiw-Rebbi场论模型对准一维聚乙炔中电荷分馏的描述，我们证明了极突变模型与Bell-Rajaraman模型之间的类似联系，其中电荷分馏作为端部效应发生在孤子自由区.
2016-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Current-induced spin polarization in isotropic k-cubed Rashba model: Theoretical study for p-doped semiconductor heterostructures and perovskite oxides interfaces
利用松原格林函数方法计算了自旋轨道耦合下外加电场诱导的非平衡自旋极化的温度依赖性。该模型的哈密顿量包括各向同性k立方形式的Rashba自旋轨道相互作用。这样的哈密顿量捕获在过渡金属氧化物的表面或界面处或在p-杂质半导体异质结构中的二维电子（空穴）气的电子和自旋性质。的诱导自旋极化的计算以及磁性电子/空穴气体。讨论了自旋极化率与Berry曲率的关系。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
A Pathway to High Tc and Jc With Hetero-Nano Interface of Tl-2223/Al Heterostructure
首次报道了Tl-2223/Al异质纳米结构的高温超导途径。采用室温电化学络合法在Tl-2223/Al界面制备了二维纳米条带结构。在300 ~ 77 K的温度范围内，研究了界面处异质纳米带电荷输运的限制。沿界面在不同温度下的高Jc解释的Andreev反射的基础上，随后沿ab平面（超导路径）的TI-2223单元电池的电荷输运的限制。该模型已被提出来解释在异质纳米界面处观察到的高Tc和Jc的机制。通过对Tl-2223/Al异质纳米界面的辐照破坏，证实了Tl-2223/Al异质纳米界面具有高Tc和高Jc的途径。* 通信作者
2002-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric field-induced magnetization switching in interface-coupled multiferroic heterostructures: A highly-dense, non-volatile, and ultra-low-energy computing paradigm
多铁性磁电器件中的电场感生磁化翻转是超越摩尔定律计算的一个很有前途的研究方向。我们在这里表明，界面耦合的多铁性异质结构，即，与铁磁层耦合的铁电层特别适合于高密度、非易失性和超低能量计算。通过求解随机Landau-Lifshitz-Gilbert磁化动力学方程，证明了在亚纳秒延迟下，只需花费$\sim$ 1阿焦耳的极小能量，就可以实现磁化的容错切换.这种设备可以通过从环境中汲取能量来操作，而不需要外部电池。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Interface Magnetism in Vanadium-doped MoS$_2$/Graphene Heterostructures
University of South Florida（南佛罗里达大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究通过第一性原理模拟发现钒掺杂和缺陷工程可诱导MoS₂/石墨烯异质结构的铁磁性，为纳米自旋电子学应用提供新途径。
2025-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Splitting Valleys in Si/SiO$_2$: Identification and Control of Interface States
硅/势垒结中的界面态打破了界面附近的硅谷简并性，这是一些Si量子电子学应用的理想特征。在一个最小的多径紧束缚模型在一个维度上，我们在这里检查这些状态的空间范围到Si和势垒材料，以及其自发形成的有利条件。我们的方法-基于格林函数重整化抽取技术-是渐近精确的无限链，并显示这些状态的形成，无论是否施加限制电场。重整化语言自然地导致了直接穿过界面的原子的化学键所起的中心作用。在所采用的抽取过程中，收敛到一个固定点的速度直接关系到谷分裂和传播的波函数，从而连接分裂的几何实验参数，如电容的二维电子气-明确计算在这里。这应该作为一个探针，以确定这种状态作为一种机制，增强谷分裂。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall
Plasmon-Enhanced Interface Charge Transfer Exciton of 2D In-Plane Lateral and van Der Waals MoS$_2$/WS$_2$ Heterostructures
采用第一性原理计算和有限元电磁模拟相结合的多尺度计算方法，研究了二维横向和范德华2 H相MoS 2/WS 2异质结构的等离子体增强层间电荷转移激子.在2 H横向和范德华MoS $_2$ /WS $_2$异质结中观察到弱ICT激子。理论结果揭示了等离子激元与ICT激子强耦合产生激子的物理原理。金属等离子体激元能强烈增强弱CT激子，为观察弱CT激子提供了新的途径。我们的研究结果有助于加深对横向和范德华异质结中激子与等离子体激元强耦合作用所产生的激子的理解。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photo-degradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: the Role of Nano-Interface 2D Alloys
单层异质结具有惊人的准粒子特性和多体相互作用效应，具有广泛的应用前景。然而，它们的性质可以被本征和非本征缺陷改变，从而降低了它们的适用性。因此，使用先进的多模态成像技术识别缺陷并了解2D材料随时间的退化以及通过内置界面保护稳定退化至关重要。在这里，我们实现了一个液相前体的方法来合成2D在平面MoS 2-WS 2异质结构，表现出纳米级合金界面和地图异国情调的界面效应在光降解过程中使用的高光谱尖端增强的光致发光，拉曼光谱和近场纳米显微镜的新组合。令人惊讶的是，2D合金化区域表现出显著的热和光降解稳定性，提供了抗氧化保护。结合表面和界面应变，2D合金区域产生局部势阱，其经由载流子泛函效应集中激子物质。这些结果提供了一个清晰的理解的重要性，2D合金作为系统能够承受随着时间的推移退化的影响，现在可以用来稳定基于2D材料的光电子器件。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall
Interlayer Exciton Valleytronics in Bilayer Heterostructures Interfaced with a Metasurface
最近的建议，使用各向异性的真空过渡金属二硫属化物（TMDC）单层产生谷相干性扩大了潜在的谷自由度的应用在valleytronics。在这项工作中，我们开辟了一个全新的制度，无法与单层TMDC，在相称TMDC双层异质结构的层间激子自发产生的谷相干。利用层间激子在平面内各向异性的电磁真空结合特殊的平面外极化，我们表明，一个更大的区域的布洛赫球可以访问这些异质结构。我们示出了这些激子的可访问的相位给出这个面内各向异性电磁真空。我们对层间激子自发相干性的分析可能为在莫尔异质结构中设计相互作用的量子发射体阵列铺平道路。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cryogenic interface-state filling and tunneling mechanisms in strained Ge/SiGe heterostructures
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Superstring Academy of Memory Technology（北京超弦记忆技术研究院）；Origin Quantum Computing Company Limited（本源量子计算科技有限责任公司）
本研究通过霍尔条场效应晶体管研究应变Ge/SiGe异质结中低温界面态填充与隧穿机制，揭示了不同栅极偏压条件下输运机制的转变，为提升Ge基量子器件性能提供指导。
2026-01-11 cond-mat.mes-hall
Modeling spontaneous charge transfer at metal/organic hybrid heterostructures
杂化材料在异质结构的整体效率与界面处的电荷转移水平密切相关的光致发光中至关重要。在这里，使用各种金属/聚（3-己基噻吩）（P3 HT）异质结构模型，我们揭示了在这些接口的自发电荷转移和电子耦合的水平取决于沉积在金属衬底上的有机聚合物的构象规律。使用基于密度泛函理论（DFT）和外差振动和频产生（HD-VSFG）测量的从头算量子化学计算，我们表明，诱导区域无规性到有机聚合物修改的界面电子态的强度，杂化水平，界面电荷转移的密度和电子波函数的材料。我们提出的HD-VSFG响应的金属/P3 HT异质结包含区域规则和区域随机P3 HT结构，并表明非共振信号的量是密切相关的自发电荷转移在界面处的水平。因此，通过测量金属/P3 HT异质结的非共振响应，可以确定界面处的自发电荷转移水平。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Constructing oxide interfaces and heterostructures by atomic layer-by-layer laser molecular beam epitaxy
氧化物界面和异质结构的纳米级工程的进步导致了涌现现象和新的人工材料的发现。结合反应分子束外延和脉冲激光沉积的优势，我们在这里展示了Sr 1 + xTi 1-xO 3 + δ，Ruddlesden-Popper相Lan+1 NinO 3 n +1（n = 4）和LaAl 1 + yO 3的例子（1+0.5y）/SrTiO_3界面，原子层层激光分子束外延（全激光分子束外延）在以原子层精度和化学计量控制构造氧化物材料方面显著地推进了现有技术。与ALL-Laser MBE，我们已经产生了导电LaAlO 3/SrTiO 3界面在高氧气压力，没有证据表明氧空位，现有技术无法访问的能力。由此得到的界面二维电子气的载流子密度与电子重构机制定量一致。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall
General framework for transport in spin-orbit-coupled superconducting heterostructures: Nonuniform spin-orbit coupling and spin-orbit-active interfaces
电子自旋轨道耦合（SOC）是凝聚态系统中各种新发现现象的基础。特别是具有SOC的一维拓扑异质结构，由于其独特的输运特征表明存在涌现的Majorana费米子而在理论和实验上得到了广泛的研究。然而，一个一般的框架SOC影响的运输超导异质结构，特别是考虑到界面效应，尚未开发，即使不管拓扑方面。在此，我们提供了一个有效的一维超导正常异质结构与不均匀的大小和方向的Rashba和Dresselhaus SOC以及自旋轨道活性界面。我们扩展了Blonder-Tinkham-Klapwijk处理来分析电流-电压关系，并获得了丰富的输运行为。我们的工作为表征异质结构中自旋轨道相互作用产生的基础物理及其对拓扑系统，自旋电子学应用和各种实验装置的影响提供了基础。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polarized Raman Analysis at Low Temperature to Examine Interface Phonons in InAs/GaAs_(1-x)Sb_x Quantum Dot Heterostructures
该研究利用低温偏振拉曼散射表征双层应变耦合 InAs/GaAs_(1-x)Sb_x 量子点异质结构的正常与界面声子，揭示 Sb 含量、模拟应变及频移之间的关联。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Robust topological interface states in a lateral magnetic-topological heterostructure
本文实验证明CrTe_{2}/Bi(110)横向磁性-拓扑异质结中的拓扑界面态对无序、缺陷、强磁场和77 K高温具有鲁棒性，为构建平面高密度非耗散器件提供了新途径。
2024-10-20 cond-mat.mes-hall
Evidence for spin swapping from modulation of transverse resistance in magnetic heterostructures with Rashba interface
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Universidad del Pais Vasco UPV/EHU（巴斯克地区大学）；Center for Emergent Matter Science, RIKEN（理化学研究所新兴物质科学中心）
研究具有特定 Rashba 界面的磁性异质结构在面外磁场下横向响应，通过检测 Cu/Bi2O3 和 Ag/Bi2O3 界面横向电阻的相反贡献，推测出转换自旋电流的自旋交换现象及相关自旋流特性。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic Proximity Effect in an Antiferromagnetic Insulator/Topological Insulator Heterostructure with Sharp Interface
本文报道了MnSe/（Bi，Sb）2 Te 3异质结构的电子输运性质的实验研究，其中MnSe是一种反铁磁绝缘体，（Bi，Sb）2 Te 3是一种三维拓扑绝缘体（TI）.在霍尔效应和纵向电阻的测量中表现出很强的磁邻近效应。我们的分析表明，栅极电压可以大大修改的异常霍尔电导，超过0.1 e2/h的温度为1.6 K和磁场的5 T，即使只有顶部TI表面是在接近MnSe。这项工作表明，基于反铁磁绝缘体的异质结构提供了一个很有前途的平台，研究范围广泛的拓扑自旋电子现象。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanopatterning process based on epitaxial masking for the fabrication of electronic and spintronic devices made of La0.67Sr0.33MnO3/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures with in situ interfaces
氧化物电子器件的制造目前受到缺乏标准化和完善的图案化过程的阻碍，可应用到纳米级。在这项工作中，作者提出了一个程序，以获得约100 nm的分辨率（La，Sr）MnO 3/LaAlO 3/SrTiO 3异质结构的图案。我们的方法是基于一个多步骤的技术，其中包括湿法和干法刻蚀，外延掩模，和电子束光刻。我们的程序被设计为定义界面上的二维电子气和金属顶部电极上的独立图案，同时保留一个所有的原位异质结构生长的方法。作者展示了基于（La，Sr）MnO 3/LaAlO 3/SrTiO 3的纳米级器件的结果，适用于氧化物自旋电子学应用。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Spectroscopic Evaluation of Charge-transfer Doping and Strain in Graphene/MoS2 Heterostructures
在基于层状二维材料的垂直异质结构中，研究范德华界面是非常重要的。作为原子级薄，2D材料容易受到显著的应变以及跨界面的电荷转移掺杂的影响。在这里，我们使用拉曼和光致发光（PL）光谱研究单层石墨烯/二硫化钼异质结构之间的界面制备的机械剥离和逐层转移。通过使用石墨烯和二硫化钼的拉曼模式之间的相关性分析，我们表明，这两个层进行压缩应变和电荷转移掺杂后的机械剥离和热退火。此外，我们表明，应变和载流子浓度可以调制的异质结构与额外的热退火。我们的研究强调了在表征范德华异质结构中的界面时考虑机械和电子耦合的重要性，并展示了一种调整其机电性能的方法。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
