超导性的原因在于电子 - phonon相互作用[5]。微观理论可以用普通的BCS Hamiltonian [5]来制定,其中所有声子变量均被消除。从这个意义上讲,晶格Dynamics的细节是我们主要关注的次要(超导性)。但是,值得注意的是。所有晶格动力学计算从真实的晶格开始。例如,要处理铝,我们从具有经验已知的晶格常数的FCC晶格开始。在周期性晶格盒边界条件的假设下求解了一组离子的运动方程。因此,晶格动力学和Bloch电子动力学中使用的K向量是相同的。k-向量的域可以仅限于同一第一个布里群区域。通俗地说,声子(玻色子)和电子(费米子)生活在同一布里鲁因区域,这相当于说电子和声子共享同一房子(Crystal
摘要 — 当前的半导体器件制造通常需要集成热预算较低的退火工艺步骤;其中,脉冲激光退火 (LA) 是一种可靠的选择。因此,使用 LA 专用技术计算机辅助设计 (TCAD) 模型正在成为开发这种特殊加热方法的支持。无论如何,已经在学术或商业软件包中实现的模型通常会考虑一些近似值,如果将它们应用于相当常见的纳米器件配置,可能会导致不准确的预测:即具有纳米宽元素的结构,其中也存在非晶态口袋。特别是,在这些情况下,可能会发生非扩散热传输和爆炸性结晶。在这里,我们介绍了 LA TCAD 模型的升级,允许模拟这些现象。我们将证明这些模型可以可靠地集成到当前的 TCAD 软件包中,并讨论某些特定情况下数值解特征的主要特征。
金属中的声子散射是材料科学中最基本的过程之一。但是,了解此类过程仍然具有挑战性,需要有关声子与电子之间相互作用的详细信息。我们使用超快速电子弥漫性散射技术来解决时间和动量中的飞秒激光器激发剂的钨中的非平衡声子动力学。我们确定声子模式的瞬态群体,这些群体表现出通过电子 - 音波耦合引发的强动量依赖性。对于布里远区域边界附近的声子,我们在大约1皮秒上观察到其人口的短暂上升,这是由强烈的电子 - 音波耦合驱动的,然后在大约8个picsecond的时间表上缓慢衰减,由弱声子 - 音音子释放过程控制。我们发现,隔离这两个过程需要钨的特殊谐波,从而导致纯金中的长期非平衡声子。我们发现电子散射可能是金属声子热传输的决定因素。
在钙钛矿中晶格电位强的非谐度的影响,包括分层的丘比特,三维型晶体和相关系统[1,2,3]。此外,铜氧化物(CUO)中Cuo 6八氏菌(Cuo)的氧气原子应该具有双重潜力。这一事实得到了许多高t c超导体和相关父系统的确定,包括Yba 2 Cu 3 O 7-δ,La 2-x Sr X Cuo 4,以及通过Exed X-Ray X-Ray x-Ray X射线吸收结构(exafs)实验,and-x ce x cuo 4-Δ计算(请参阅[1,2,4,5]及其中的参考)。在SuperContucting Ba 1-x K x Bio 3 [6]中观察到异常氧振动的相似情况。参考。[7]用Jahn-Teller Polaron模型解释了超导LA 2 CUO 4中双井潜力的出现。在参考文献中讨论了双钙壶中的双孔电池。[8],进行区域中心软模式的计算是为了使极性和八面体旋转不稳定性表征。这些电势中的声子模式可能很不寻常。由其他原子形成的过度原子笼中弱结合离子的非谐振动通常被称为嘎嘎作响。已经在诸如Val 10 +Δ[9],laterates [10],Detecaborides [11]的材料中观察到它们。最近,建议在高压下合成的四倍体cucu 3 v 4 o 12 [3]。Rattling or other types of anharmonicity can lead, e.g., to Schottky-type anomaly of specific heat at low temperature [14], result in significant in- crease of electron e ff ective mass [15, 16, 17], suppress thermal conductivity [18, 19] or be a driving force for the superconduc- tivity [15, 16, 17, 20].在四倍的perovskites aa'3 b 4 o 12中
[3],ATK [4],Quantum Espresso [5,6],EPW [7],Per-Turbo [8])并稳步增加硬件资源。对于单位细胞中有大量原子的系统,例如共价有机框架(COFS)[9],使用AB ITIBL方法仍然具有挑战性。尤其是在需要对许多此类材料进行高通量筛选的情况下,需要替代方法。密度的功能紧密结合(DFTB)[10]是一种方法,因为它有效地降低了密度功能理论(DFT)的复杂性,将Kohn – Sham方程式施加到紧密结合形式中。该方法现在富含扩展[11],并已成功地用于研究各种材料的电子和结构特性。一个非详尽的列表包括有机聚合物,COF [12]和生物分子系统[13],过渡金属氧化物(Tio 2 [14],Zno [15]),MOS 2膜和纳米结构[16],Gra-Phene缺陷[17]和Allotropes。它专门用于研究几种无机材料(Si,SiC,Ag,au,Fe,Mg,Mg)的纳米颗粒和纳米棒的结构和电子,对于DFT计算,其大小不可行。Green的DFTB功能扩展已用于研究弹道性纳米结构中的电子和声子传输[18]。在这项贡献中,我们关注放松时间近似中的Boltzmann转移理论。为此,我们首先从一般的非正交紧密结合的汉顿(Ham-iLtonian)开始得出电子 - 音波耦合的表达。因此,我们的结果适用于DFTB和其他
图 2:金刚石在双层 (a) 和多层 (b) 薄膜厚度方向上的热导率,从薄膜底部向上 (从薄到厚,虚线),从顶部向下 (从厚到薄,实线)。模型使用散射受限建模 (粗蓝线和虚线,无方向差异) 和受限声子群体模型 (红线和虚线) 展示。自上而下,两种建模方法匹配。然而,自下而上,受限声子模型导致厚膜热导率有限,因为入射声子群体中缺乏长波声子。这导致热导率的显著差异和较大的热整流效应。为了阐明双层和多层配置,插图中提供了带有箭头指示热流方向的卡通图。
我们研究了由金属有机化学蒸气沉积(MOCVD)在蓝宝石上生长的Znga 2 o 4纤维的电和光学性能,并在融合二氧化硅上通过脉冲激光沉积(PLD)生长的半绝制纤维。在700℃下形成的气体退火后,MOCVDFILM高度传导,室温载体浓度为2 10 20 cm 3,迁移率为20 cm 2 /v s,直接带茎gap吸收在3.65 eV和4.60 eV和4.60 eV中。在相同的退火条件下,PLD纤维是半绝制的,在5.25 eV时具有直接的带隙吸收。声子结构对于电气传导以及超导性和其他量子现象很重要,由于晶胞中的原子数量大量(以及声子分支)非常复杂。然而,我们表明,可以通过基于量子的磁磁性贡献的声子在温度跨度T¼10-200k的情况下直接测量。约10至90 MeV,与密度功能理论计算得出的Znga 2 O 4状态密度(在0 K)的能量范围一致。然后可以通过l tot1¼lii1ÞlpH 1对总测量的迁移率进行建模,其中l ii是由于电离脉冲散射引起的迁移率。具有高带隙,控制电导率,高击穿电压和散装增长能力,Znga 2 O 4为高功率电子和紫外检测器提供了机会。
由于光电中的许多应用,有机材料中的能量转移进行了广泛的研究。分子组件内的电子和振动弛豫可以受到堆叠布置或添加将它们串通的骨架的添加的影响。在这里,我们介绍了二酰亚胺单体的光激发动力学以及面对面堆叠的二聚体和三聚体的计算研究。通过使用非绝热激发态分子动力学模拟,我们表明非辐射弛豫与堆叠分子的数量一起加速。这种效应是由影响其相应非绝热耦合的状态之间的能量分解的差异来解释的。此外,我们对振动动力学的分析表明,通过参与堆叠系统松弛的不同圆锥形交叉点的通道激活了积极的反馈机制。此效果涉及一组狭窄的振动正常模式,该模式通过提高其振动动力学的效率来加速过程。相比之下,由于其参与分子堆叠布置的振动动力学,增加了生物学启发的主链降低了松弛率。我们的结果表明,堆叠布置和常见的骨干是调节基于二酰亚胺的系统和其他分子聚集体的电子和振动松弛效率的策略。简介
● 增加表面粗糙度 ● 使用非晶态材料作为声子路径上的悬浮结构。 ● 在表面涂覆低转变温度超导膜(图)或普通金属作为声子海绵(PRB 96, 220501(R) (2017))。