摘要。对跨纳米界界面的光诱导电荷电流的精确和超快控制可能导致在能量收集,超快电子和连贯的Terahertz来源中的重要应用。最近的研究表明,几种相对论机制,包括逆旋转效应,逆Rashba - Edelstein效应和逆旋转轨道扭转效应,可以将纵向注入的自旋极化电流从磁性材料转化为横向电荷电流,从而使Terahertz Generation均可使用这些电流。但是,这些机制通常需要外部磁场,并且在自旋极化速率和相对论自旋转换的效率方面表现出局限性。我们提出了一种非递归和非磁性机制,该机制直接利用界面上的光激发高密度电荷电流。我们证明了导电氧化物RUO 2和IRO 2的电动各向异性可以有效地将电荷电流偏向横向,从而导致有效和宽带Terahertz辐射。重要的是,与以前的方法相比,这种机制具有更高的转化效率,因为具有较大电动各向异性的导电材料很容易获得,而进一步提高重金属材料的旋转台角度将具有挑战性。我们的发现提供了令人兴奋的可能性,可直接利用这些光激发的高密度电流,用于超快电子和Terahertz光谱。
由于纤锌矿半导体中的自旋轨道耦合与闪锌矿半导体相比相对较弱,因此 III 族氮化物半导体 GaN 是用于高性能光学半导体自旋电子器件(如自旋激光器)的有前途的材料。为了降低自旋激光器的工作功率,有必要展示从铁磁材料到具有低电阻接触的 GaN 的高效电自旋注入。这里,通过在 CFAS 和 GaN 之间插入超薄 Co 层,开发了外延半金属 Heusler 合金 Co 2 FeAl x Si 1 − x (CFAS)/GaN 异质结构。CFAS/ n + -GaN 异质结清楚地显示了隧道传导,整流非常小,电阻面积积低至 ≈ 3.8 k 𝛀 μ m 2,比以前工作中报道的要小几个数量级,在室温下。使用具有 CFAS/ n + -GaN 接触的横向自旋阀装置,在低温下观察到非局部自旋信号和 Hanle 效应曲线,表明块状 GaN 中存在纯自旋电流传输。在高达室温的温度下观察到自旋传输,在低于 2.0 V 的低偏置电压下具有 0.2 的高自旋极化。这项研究有望为具有高度自旋极化和低电阻接触的 GaN 基自旋电子器件开辟一条道路。
Mir Mohammad Sadeghi 1+ , Yajie Huang 2+ , Chao Lian 3,4 , Feliciano Giustino 3,4 , Emanuel Tutuc 5 , Allan H. MacDonald 3 , Takashi Taniguchi 6 , Kenji Watanabe 7 , Li Shi 1,2*
图1:VDW异质结构的无机组装。(a)几个从硅芯片伸出的悬臂的SEM显微照片。(b)示意图和(c)横截面高角环形暗场(HAADF)扫描透射电子显微镜(STEM)图像,显示了悬臂的多层金属涂层,可容纳2DM标本(样品中显示了多层MOS 2晶体中的样品)。(d)使用能量色散X射线光谱法在(c)中显示的区域的元素映射。(E)涂层过程后悬臂表面的AFM显微照片。均方根粗糙度值(r rms)在图像e上指示。 (F-H)采用的步骤将HBN晶体拾起到制造的悬臂上:(f)对齐,(g)接触和(h)升降。sem(l)和悬臂的光学(M)显微照片,拾取了厚(约40 nm)HBN晶体后。(i,j)拾取石墨烯晶体的步骤:对齐(I),接触和升降(J)。(n)光学显微照片显示了SIO 2上与石墨烯接触的悬臂(用虚线突出显示)。悬臂的灵活性可以准确控制层压过程。(k)石墨烯/HBN堆栈沉积在底部HBN晶体上。在整个底部HBN晶体被悬臂覆盖以选择性释放堆栈而不是将其捡起之前,层压过程要停止。(O)光学显微照片显示了氧化硅晶片上产生的异质结构,显示了较大的均匀区域。可以在补充第2节中找到有关其他样本的更多数据。
这项工作表明了通过将铁电batio 3(BTO)整合为底层,半导体MOO 3作为中间层和等离激元银纳米颗粒(Ag nps)作为顶层,将有效的三元异质结构光催化剂制造为底层,半导体MOO 3。Batio 3 /Moo 3 /ag(BMA)异质结构在紫外线batio 3 /ag(BA(BA)和MAO时,在UV -Visible Light Plintination下,若丹明B(RHB)染料的光降解和光催化效率为100%,在60分钟下显示为60分钟。BMA异质结构中的光催化活性增加归因于其增强的界面电场,这是由于BTO -MOO 3和MOO 3 -ag界面的电动双层形成。对BMA异质结构观察到的表面等离子体共振(SPR)峰的较高蓝光清楚地表明,在光照明下,电子向顶部AG NPS层的转移增加了。较高的电阻开关(RS)比,电压最小值的差异增加以及改善的光电流产生,从I – V特性中可以明显看出,这说明了BMA异质结构中增强的电荷载体的产生和分离。在BMA异质结构的Nyquist图中观察到的较小的弧形半径清楚地展示了其增加的界面电荷转移(CT)。还研究了BMA异质结构的CT机制和可重复使用性。
在基于量子阱的异质结构材料中,研究能态密度对量化磁场强度和占据的依赖关系,可以为纳米级半导体结构中电荷载流子的能谱提供有价值的信息。当低维半导体材料暴露于横向量化磁场时,能态密度可以通过动力学、动力学和热力学量的振荡依赖关系来测量——磁阻、磁化率、电子热容量、热电功率、费米能和其他物理参数 [3, 4]。由此可见,在横向和纵向磁场存在下研究矩形量子阱导带能态密度的振荡是现代固体物理学的迫切问题之一。
1 基尔基督教阿尔布雷希特大学材料科学系、功能纳米材料系、工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 2 摩尔多瓦技术大学计算机、信息学和微电子学院微电子和生物医学工程系纳米技术和纳米传感器中心,168 Stefan cel Mare str.,MD-2004,基希讷乌,摩尔多瓦共和国 3 中佛罗里达大学物理系,佛罗里达州奥兰多 32816-2385,美国 4 利兹大学化学学院,利兹 LS2 9JT,英国 5 石油和能源研究大学(UPES)工程学院物理系,Energy Acres 大楼,Bidholi,德拉敦 248007,北阿坎德邦,印度 6 材料科学系、合成和实际系结构,基尔基督教阿尔布雷希特大学工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 7 材料科学系,多组分材料系主任,基尔基督教阿尔布雷希特大学工程学院,基尔,Kaiserstraße 2,D-24143 基尔,德国 8 弗劳恩霍夫硅技术研究所 (ISIT), Itzehoe, Fraunhoferstraße 1, D- 25524, 德国 9 乌得勒支大学地球科学系,Princetonlaan 8a, 3584 CB 乌得勒支,荷兰 * 通讯作者:O. Lupan 博士教授 ( ollu@tf.uni-kiel.de ; oleg.lupan@mib.utm.md ) 德国基尔大学;摩尔多瓦技术大学,摩尔多瓦; UCF,美国 David Santos-Carballal 博士(d.santos-carballal@leeds.ac.uk)英国利兹大学 L. Kienle 教授(lk@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 R. Adelung 教授(ra@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 A. Vahl 博士(alva@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学 S. Hansen 博士(sn@tf.uni-kiel.de)德国基尔大学
北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Priyanka Agrawal 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Mageshwari Komarasamy 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Yongo Sohn 中佛罗里达大学材料科学与工程系和先进材料加工与分析中心,美国佛罗里达州奥兰多 Rajiv S. Mishra 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 北德克萨斯大学先进材料与制造工艺研究所,美国德克萨斯州登顿
摘要X射线光学的科学和技术已经走了很远,从而使X射线专注于高分辨率X射线光谱,成像和辐照。尽管如此,在X射线制度中,许多形式的裁缝波对光学状态的应用产生了重大影响。从根本上讲,这种差异源于所有材料在高频上接近统一的折射率的趋势,这使得X射线光分量(例如镜片)和镜像更难创建,并且通常效率更低。在这里,我们提出了一个新概念,用于X射线聚焦,基于将弯曲的波前诱导到X射线生成过程中,从而导致X射线波的内在聚焦。这个概念可以看作是有效地将光学元件整合为发射机制的一部分,从而绕过X射线光学组件施加的效率限制,从而实现了具有纳米级焦点斑点大小和微米尺度的纳米镜的创建。特别是,我们通过设计由自由电子驱动时会塑造X射线的大约VDW异质结构来实现此概念。聚焦热点的参数,例如侧向尺寸和焦点深度,是层间间距chirp和电子能量的函数。期待,创建多层VDW异质结构的持续进展开放了X射线纳米梁的焦点和任意形状的前所未有的视野。
摘要:基于应变的带结构工程是一种强大的工具,可以调整半导体纳米结构的光学和电子特性。我们表明,我们可以调整INGAAS半导体量子井的带结构,并通过将其整合到卷起的异质结构中并改变其几何形成,从而改变发光的光线。来自光致发光和光致发光激发光谱的实验结果表明,由于重孔在卷起的Ingaas量子井中的轻孔状态与轻孔的反转,价带状态的强型能量转移与结构相比具有强大的能量转移。带状态的反转和混合会导致滚动量子井的光学选择规则发生强烈的变化,这些量子井也显示出传导带中消失的自旋极化,即使在近乎谐振的激发条件下也是如此。的频带结构计算以了解电子过渡的变化,并预测给定几何构造的发射和吸收光谱。实验与理论之间的比较表明了一个极好的一致性。这些观察到的基本属性的深刻变化可以作为开发量子信息技术新颖的光学设备的战略途径。关键字:频带结构反演,半导体量子井,光学选择规则,滚动微管,拉伸和压缩混合状态,弯曲的半导体膜■简介