摘要:接触时表面电气化的现象是一个长期存在的科学难题,例如,琥珀色的带电样品吸引了羽毛的书面记载,可追溯到公元前600年。与机械摩擦的电绝缘体相关的静电危害已充分记录,并且商用产品的设计,例如复印机和激光打印机,基于电绝缘体的静态充电。尽管如此,这种现象的物理化学起源仍在争论中。这种观点概述了我们对接触电气背后的机制以及绝缘体电化学的新兴研究领域的最新进展。研究开始证明如何利用在绝缘表面上存在的静态电荷,目的是推动氧化还原反应。这些研究有助于阐明底层化机制,并定义了用于元素发光,金属成核和无面膜光刻的新平台。本文将帮助研究人员在电动机,物理,绿色能量,传感和材料中工作,以了解接触电气对其各自领域的含义。特别关注化学,电子和机械因素影响三束化学反应,以此结论是该领域进一步发展所面临的挑战。
12. 电学性质................................................................................................321 12.1 简介...............................................................................................321 12.2 金属、绝缘体和半导体:能带理论....................................321 12.2.1 金属.......................................................................................324 12.2.2 半导体.................................................................................325 12.2.3 绝缘体.......................................................................................328 12.3 电导率的温度依赖性....................................................................328 12.3.1 金属.......................................................................................329 12.3.2 本征半导体.......................................................................330 12.4 非本征(掺杂)半导体的性质....................................................335 12.5 使用非本征(掺杂)半导体的电气设备.....................................336 12.5.1 p,n 结.....................................................................................336 12.5.2 晶体管................................................................................342 12.6 电介质...............................................................................................344 12.7 超导性...............................................................................................347 12.8 温度测量:教程��������������������������������������������������������������������������������352
摘要:为了实现高温下的量子反常霍尔效应(QAHE),采用磁邻近效应(MPE)的方法,破坏拓扑绝缘体(Bi0.3Sb0.7)2Te3(BST)基异质结构中的时间反演对称性,并与具有垂直磁各向异性的亚铁磁绝缘体铕铁石榴石(EuIG)形成异质结构。这里我们证明了大的异常霍尔电阻(R AHE),在 300 K 时超过 8 Ω(ρ AHE 为 3.2 μ Ω · cm),并在 35 个 BST/EuIG 样品中维持到 400 K,超过了 300 K 时 0.28 Ω(ρ AHE 为 0.14 μ Ω · cm)的过去记录。大的 R AHE 归因于 BST 和 EuIG 之间原子突变的富 Fe 界面。重要的是,AHE 环的栅极依赖性随着化学势的变化没有显示出符号变化。这一观察结果得到了我们通过在 BST 上施加梯度塞曼场和接触势进行的第一性原理计算的支持。我们的计算进一步表明,这种异质结构中的 AHE 归因于固有的贝里曲率。此外,对于 EuIG 上的栅极偏置 4 nm BST,在高达 15 K 的负顶栅电压下观察到与 AHE 共存的明显的拓扑霍尔效应(THE 类)特征。通过理论计算的界面调谐,在定制的磁性 TI 基异质结构中实现了拓扑不同的现象。关键词:拓扑绝缘体、磁性绝缘体、异常霍尔效应、磁邻近效应、第一性原理计算、贝里曲率
了解自旋波(SW)阻尼以及如何将其控制到能够放大SW介导的信号的点是使所设想的宏伟技术实现的关键要求之一。甚至广泛使用的磁性绝缘子在其大块中具有低磁化阻尼(例如Yttrium Iron Garnet),由于在最近的实验中观察到的,由于与金属层与金属层的不可避免接触,因此SW阻尼增加了100倍。,adv。量子技术。4,2100094(2021)]以空间解析的方式映射SW阻尼。在这里,我们使用扩展的Landau-lifshitz-gilbert方程对波矢量依赖性的SW阻尼提供了微观和严格的理解,并具有非局部阻尼张量,而不是常规的本地标量尺吉尔伯特damp,从Schwinger-keldysh norther-keldysh nortakys damper中衍生而成。在这张照片中,非局部磁化阻尼的起源以及诱导的波载体依赖性SW阻尼是磁绝缘子的局部磁矩与来自三种不同类型的金属叠层器的传导电子的局部磁矩的相互作用:正常,重型和altermagnetic。由于后两种情况下传导电子的自旋分解能量散布引起的,非局部阻尼在自旋和空间中是各向异性的,并且与正常金属覆盖物的使用相比,可以通过更改两层的相对方向来大大降低。
Mansour Aouassa、Saud Algarni、Ibrahim Althobaiti、Luc Favre、Isabelle Berbezier。通过固态脱湿绝缘体上硅生长的硅纳米晶体的高灵敏度 MIS 结构,可用于太阳能电池和光电探测器应用。《材料科学杂志:电子材料》,2022 年,33 (24),第 19376-19384 页。�10.1007/s10854-022-08774-w�。�hal-03988811�
引文:关于物理学中拓扑和对称性的新思想,预测了一种只在表面导电的新材料。描述:自本·富兰克林时代以来,我们就开始区分导电和绝缘的电形式。但查尔斯·凯恩和吉恩·梅勒颠覆了这一概念,他们预测了一种新材料——“拓扑绝缘体”,这种材料在边界上是不可侵犯的电导体,但在内部是绝缘体。他们的发现对量子计算的“太空竞赛”具有重要意义,并可能导致新一代电子设备的出现,从而有望在计算中实现巨大的能源效率。拓扑绝缘体还为深入探究物质和能量的基本性质提供了一个窗口,因为它们表现出类似于物理学基本粒子(电子和光子)的粒子状激发,但可以在实验室中以电子和光子无法控制的方式进行控制。这些连接为控制各种物质状态下的电荷、光甚至机械波的流动提供了一个新的概念框架。意想不到的应用似乎也是不可避免的:当晶体管于 1947 年发明时,没有人能够真正预测到它将带来信息技术,使 TB 级的数据能够塞进一个微小的硅片上。
莫特金属 - 绝缘体转变代表了凝结物理学中最基本的现象之一。然而,通过量子振荡测量值直接探测Quasiparticle fermi表面和有效质量,可以通过量子振荡测量值对Mott定位的规范Brinkman-Rice图片的基本原则进行实验测试。通过将此技术扩展到高压,我们在清洁,未掺杂的NIS 2中研究了Mott定位的金属状态。我们发现i)在接近莫特定位时,准粒子质量得到了强烈的增强,而费米表面基本上保持不变; ii)准粒子质量紧随其后的差异形式,从理论上预测,将电荷载体放缓作为金属 - 绝缘体过渡的驱动力; iii)这种质量差异被金属 - 绝缘体过渡截断,将莫特临界点放置在相图的绝缘部分内。在清洁金属系统中,NIS 2中Mott临界点在非温度下几乎通过一阶过渡或新颖的出现阶段(例如不稳定的磁性顺序或不稳定的磁性阶段或不易经)的超级磁性中断,在低温下几乎普遍中断了Mott carter的临界点的发现。
拓扑绝缘体的准一维纳米线是基于马约拉纳费米子的量子计算方案的超导混合架构的候选结构。本文研究了低温下选择性生长的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带。纳米带定义在硅 (111) 衬底上深蚀刻的 Si 3 N 4 /SiO 2 纳米沟槽中,然后通过分子束外延进行选择性区域生长过程。选择性区域生长有利于提高器件质量,因为不需要进行后续制造来塑造纳米带。在这些无意 n 掺杂的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带的扩散传输区域中,通过分析角度相关的通用电导波动谱来识别电子轨迹。当样品从垂直磁场方向倾斜到平行磁场方向时,这些高频电导调制与低频 Aharonov-Bohm 型振荡合并,后者源自沿纳米带周边的拓扑保护表面状态。对于 500 nm 宽的霍尔棒,在垂直磁场方向上可识别出低频 Shubnikov-de Haas 振荡。这揭示了一个拓扑、高迁移率、2D 传输通道,部分与材料本体分离。
Sandia 的 CMOS7 技术是一种战略性抗辐射、3.3 伏、350 纳米、绝缘体上硅 (SOI) CMOS 工艺,适用于定制、高可靠性数字、模拟和混合信号 ASIC。CMOS7 是一种具有 5 个金属层的 24 掩模级工艺。模拟和混合信号应用的选项包括金属-绝缘体-金属 (MIM) 电容器和 N+ 多晶硅电阻器。Sandia 使用 350 纳米几何结构来优化模拟电路的性能,从而实现比小几何设备更好的设备匹配、更高的电源电压、更低的泄漏和更宽的信号动态范围。经过适当设计和制造,较大的设备在温度波动、冲击和辐射的扩展操作环境中可以更加坚固耐用。
