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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 具有可调基态的稀释氧化物界面

    摘要： 两种氧化物绝缘体（如LaAlO3/SrTiO3，简称LAO/STO）之间的金属界面为电子学和自旋电子学提供了新机遇。然而由于多轨道电子态的存在，调控界面基态和金属-绝缘体转变等特性仍具挑战性。本研究报道了通过铁磁性绝缘体LaMnO3合金化LAO（且不形成晶格无序、不改变体系极性）所实现的LAO/STO相图意外可调性：当LaAl1?xMnxO3/STO（0 ≤ x ≤ 1）的锰掺杂水平x增加时，界面在临界载流子密度nc = 2.8 × 1013 cm?2处发生x = 0.225的Lifshitz转变，并观测到超导转变温度峰值TSC ≈255 mK。此外，LaAl1?xMnxO3在x ≥ 0.25时呈现铁磁性。值得注意的是，在x = 0.3时（此时金属界面仅由dxy电子占据且即将转变为绝缘态），可重复获得兼具超导特性与明显反常霍尔效应（7.6 × 1012 cm?2 < ns ≤ 1.1 × 1013 cm?2）的同一器件。这为定制氧化物界面以实现按需设计的电子和自旋电子器件提供了独特有效途径。

    关键词： 反?；舳в?、二维电子液、氧化物界面、超导性、金属-绝缘体转变

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 晶体GeSb?Te?中的无序控制及其对特征长度尺度的影响

    摘要： 晶体锗锑碲（GST）是一种非凡的材料，它能在不涉及结构相变或化学计量比变化的情况下，连续数个数量级地调节电阻。虽然有序样品呈现金属性，但无序程度的增加最终会导致在0K极限下出现电导率趋近于零的绝缘态，不过电荷载流子数量相近。因此，GST为研究无序对输运特性的影响提供了理想条件。本研究采用溅射沉积工艺，在云母衬底上生长出具有大晶粒尺寸的双轴织构GST薄膜。通过改变沉积温度，所得薄膜呈现出金属态与真正绝缘态之间的系统性变化。输运测量表明，其电子平均自由程可在20倍范围内改变，且始终比横向晶粒尺寸小一个数量级以上。这明确证明晶界对电子散射的影响可忽略不计，而晶粒内部散射（推测由无序空位引起）占主导地位。这些发现强调，绝缘态以及体系向金属性电导率的演变是该材料的本征特性。

    关键词： 金属-绝缘体转变、电学性质、相变材料、无序性、结构性质

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 门控可调谐热致金属-绝缘体转变在VO?中实现，并单片集成于WSe?场效应晶体管内

    摘要： 二氧化钒（VO?）因其在室温附近发生电阻率阶跃变化的金属-绝缘体相变（MIT），有望成为开关与传感器件的构建基础。实现VO?多功能应用的关键挑战在于通过场效应器件结构中的栅压调控相变。本研究展示了一种基于VO?微米线的栅控阶跃开关器件——该VO?微米线通过范德华堆叠与二维二硒化钨（WSe?）半导体实现单片集成。我们以VO?微线作为漏极接触、钛作为源极接触、六方氮化硼作为栅介质，制备了WSe?晶体管。观测发现该晶体管呈现双极传输特性，且电子分支电导率更高。在VO?相变临界温度以下，电子电流随栅压连续增大；接近临界温度时，电流在特定栅压下出现突变的非连续阶跃，表明接触的VO?相变由栅压介导的自热效应引发。本研究为通过二维半导体范德华堆叠开发栅控可调VO?器件奠定了基础，在电子与光子学应用领域具有重要潜力。

    关键词： 二维材料、场效应晶体管、二硒化钨、相变材料、二氧化钒、金属-绝缘体转变、范德华异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 固相反应法与溶胶-凝胶法合成掺锶LaMnO<sub>3</sub>的对比研究

    摘要： 本研究通过两种不同方法（即固相反应法和溶胶-凝胶法）合成了空穴掺杂的La1-xSrxMnO3（x=0.25和0.33）钙钛矿材料。采用X射线衍射（XRD）、闭循环制冷机在25-300K温区进行的变温电阻率测量以及振动样品磁强计（VSM）等多种技术对样品特性进行了对比研究。所有样品均呈现正交晶系对称性，且随Sr含量增加其晶胞体积呈不规则变化。根据XRD数据测得平均晶粒尺寸为19-22纳米。低温电学表征观察到所有样品均存在金属-绝缘体转变（MIT）。磁学测量证实25% Sr掺杂样品在10kOe可用磁场范围内未出现磁化饱和现象，其磁响应特征也与XRD及电阻率数据的解释相符。所得结果基于双交换作用与超交换机制进行了解释。

    关键词： CMR（巨磁阻效应）、锰氧化物、金属-绝缘体转变（MIT）、溶胶-凝胶法、固相反应法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过水热和氩气退火处理实现单斜相VO2微晶的克级合成

    摘要： 我们通过结合水热法和高温氩气退火工艺，报道了克级规模合成具有可逆相变的100%单斜相VO2(M)粉末。通过改变生长时间、合成温度及退火条件等参数，系统分析了单相VO2(M)生长及其相变特性的优化过程。研究发现，在800°C对水热法制备的VO2粉末进行氩气退火是获得具有68°C特征相变温度的克级VO2(M)相的关键。采用原位透射电镜技术研究了退火温度过程中的微观结构与相变行为，并通过详细表征建立了生长参数与VO2物相、微观结构及相变温度之间的关联。

    关键词： 金属-绝缘体转变、退火处理、单斜相VO2、原位透射电镜、微晶、可扩展合成

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 离子液体分解在VO?电化学金属化中的作用：基于核磁共振的栅极机制与VO?还原研究

    摘要： 通过离子液体电解质（即电解门控）实现初始绝缘态VO?的金属化，这一技术近期因其在莫特晶体管和存储器件等潜在应用中备受关注。研究表明该金属化过程具有电化学特性，尤其先前已有大量证据显示离子液体门控过程中会移除微量氧元素。虽然氢插层机制也被提出，但其氢源始终未明。本研究采用固态魔角旋转核磁共振技术（1H、2H、1?O和?1V），首先探究VO?的热致金属-绝缘体相变，进而研究催化加氢VO?与电解金属化VO?。实验表明块状VO?颗粒的电解金属化过程伴随氢插层现象，其程度可通过定量1H核磁共振精确测定。通过分析氢的可能来源，并利用选择性氘代离子液体，揭示该氢化过程源于离子液体的去质子化——具体而言，常用二烷基咪唑类离子液体中起作用的是"卡宾"质子。升高电解温度会加剧氢化程度，先形成低氢含量金属正交相，继而生成高氢含量绝缘居里-外斯顺磁正交相，这两种相态在催化加氢VO?中同样被观测到。磁化率测量结果支持核磁共振结论，证实了泡利顺磁性与居里-外斯顺磁性的对应程度。最后，核磁共振技术检测到电解门控VO?薄膜中的氢存在，提示在解释电解门控实验中的电子结构变化时，不应忽视电解质分解、质子插层及电解质分解产物的反应影响。

    关键词： 金属-绝缘体转变、氢插层、二氧化钒、核磁共振波谱、电解质门控、离子液体

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 光照射对二氧化钒金属-绝缘体转变的影响

    摘要： 我们报道了VO2薄膜器件在光辐照下出现大幅转变温度（TC）降低的现象。当405纳米波长光照强度（PIntensity）增加时，VO2器件的TC以每平方厘米(3.2±0.3)×10?2瓦的速率下降，在PIntensity达到8.4×102瓦/平方厘米时最低降至40.0±0.5°C。当PIntensity低于3.6×102瓦/平方厘米时，TC变化主要源于光热效应；而当PIntensity超过6.4×102瓦/平方厘米时，光热效应与光生载流子密度效应共同导致TC变化。

    关键词： 金属-绝缘体转变、二氧化钒、光热效应、光生载流子密度、光照

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 激光角分辨光电子能谱研究溅射沉积生长的LaNiO?薄膜

    摘要： 当相关过渡金属氧化物LaNiO3薄膜的厚度减小至几个晶胞时，会发生金属-绝缘体转变。本研究采用角分辨光电子能谱技术，通过射频磁控溅射原位生长的19个晶胞至2个晶胞厚度的外延LaNiO3薄膜系列，探究该转变过程中电子结构的演化规律。数据显示当厚度减至5个晶胞以下时，电子平均自由程显著降低，这阻止了系统形成电子二维态——实验中基本不变的费米面证实了这一点。在绝缘态中，我们观察到相干准粒子峰的强烈抑制，但未发现明显能隙。这些特征与先前NdNiO3绝缘态的观测结果相似。

    关键词： LaNiO3，角分辨光电子能谱，电子结构，金属-绝缘体转变，薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过角分辨光电子能谱、扫描隧道谱和密度泛函理论

    摘要： 在可变温度角分辨光电子能谱（ARPES）、扫描隧道谱（STS）和密度泛函理论（DFT）计算的框架下，研究了呈现金属-绝缘体转变及一系列不同电荷密度波（CDW）相变的1T-TaS2电子结构。对于公度电荷密度波相（CCDW），估算出莫特能隙为0.4 eV，并观测到能量间隙（(cid:2)CCDW,1、(cid:2)CCDW,2、(cid:2)B3-HHB、(cid:2)B4-B3）。在近公度电荷密度波相（NCCDW）中，识别出高/低能哈伯德带的残余态以及布里渊区Γ点抛物线型能带相关的显著电子态。非公度电荷密度波相（ICCDW）显示费米能级处具有较高的局域态密度，且在费米能级上方0.15-0.20 eV范围内存在非常显著的金属表面态边缘。所获STS与ARPES结果与包含自旋轨道耦合的DFT理论计算结果一致。

    关键词： STS、1T-TaS2、电荷密度波、角分辨光电子能谱、密度泛函理论、金属-绝缘体转变

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 选择性生长单层半导体以实现多样化的突触结点

    摘要： 大脑通过突触网络进行信息计算，对图像/视频识别、自主学习和决策等认知行为起着至关重要的作用。传统半导体和忆阻器件构建合适突触网络时面临关键难题：单个突触需多个晶体管的空间密度问题、忆阻器中可靠导电细丝的形成问题，以及利用两端器件结构模拟多样化兴奋/抑制性突触可塑性问题。本研究报道了具有可控电导可塑性的多种掺杂二硫化钼（MoS2）选择性生长技术，可用于模拟多样化突触连接。研究发现单层MoS2的电导可塑性源于两端器件结构中电极附近结区的电阻加热效应，以及MoS2沟道中载流子浓度依赖的金属-绝缘体转变。我们演示了时空突触求和过程，其中合适的突触后膜电位发放可针对认知过程进行设计。与先前报道的原子级薄材料三端突触器件相比，具有柔性突触强度的两端器件在集成三维神经网络方面更具优势。这为二维材料作为人工神经网络中集成突触功能的潜力领域提供了新见解。

    关键词： 化学气相沉积、金属-绝缘体转变、缺陷工程、二维材料、突触结点

    更新于2025-09-23 15:21:01