电输运特性论文_董文侠

导读:本文包含了电输运特性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:霍尔,特性,效应,反常,纳米,电子,颗粒。

电输运特性论文文献综述

董文侠[1](2019)在《锰氧化物磁电输运特性的应力调制和超快光谱研究》一文中研究指出具有钙钛矿结构的锰氧化物,如:镧锶锰氧、镧钙锰氧(La_(1-x)A_xMnO_3,A=Sr,Ca)等是集合了电荷、自旋、晶格、轨道等多种自由度的强关联体系,具有金属-绝缘体转变和庞磁阻效应等丰富的物理特性,是凝聚态物理基础研究和器件应用方面的热点材料体系。强关联体系对来自内部或者外部的扰动,例如:电场、磁场、光场、温度场和应力场的细微变化非常敏感,其物理特性也会随外场的波动而出现显着的变化。在本论文中,我们设计并制备了不同应力束缚的镧锶锰氧单层和镧锶锰氧/镧钙锰氧多层膜体系,开展了应力状态、大小和界面对材料磁性和电输运,特别是庞磁阻特性影响的研究;此外,结合超快光谱技术,进一步从动力学的角度阐述了锰氧化物庞磁阻效应的物理机制和光诱导情况下出现的非热力学稳定结构。主要研究内容和结果如下:1.通过系统的实验方法获得了以Ti-O为截止面、具有原子级平整度的STO(001)衬底表面的化学腐蚀和热处理工艺技术。随后,结合X-射线衍射图谱、原子力显微形貌扫描和高分辨透射电子显微分析等实验手段,通过反复优化旋涂工艺和退火处理条件,获得了可控制备超薄(~5 nm)、高度择优取向的LSMO单晶薄膜的技术方法,所制备的LSMO薄膜与STO衬底之间的界面清晰平整,保持了良好的外延关系。在此基础上,在STO(001)衬底上制备了LSMO单层和LSMO/LCMO多层膜结构,样品呈现出高度的择优取向生长,薄膜界面清晰平整,不存在明显的互扩散现象。2.研究了应力状态、大小和界面对材料磁性和电输运,特别是庞磁阻特性的影响。在面外压应力作用下,单层LSMO薄膜结构中锰氧八面体晶格的静态形变和动态的Jahn-Teller畸变会互相制约、共同影响薄膜的铁磁-顺磁相的转变行为。随着LSMO薄膜厚度增加,在薄膜面外受到的压应力逐渐弛豫的同时,Jahn-Teller畸变也迅速减弱,最终使得薄膜的铁磁-顺磁相变温度(T_C)呈增大趋势。我们发现,多层膜中LSMO和LCMO薄膜的金属-绝缘体转变温度(T_(MI))出现了一定的偏移,这主要是由于多层膜结构中LSMO和LCMO层各自所受的应力状态和大小不同引起的。同时,单层和多层镧锰氧化物薄膜的MR都表现出随磁场强度的增加而增加的现象,并分别在LSMO与LCMO的T_(MI)附近出现极值。这主要是因为T_C附近的声子散射强烈,局域化载流子形成了磁极化子,外加磁场很容易影响体系的自旋波动,使得在该T_C温度附近的磁电阻(MR)的变化最为显着。3.采用超快光反射率技术对叁种典型的钙钛矿锰氧化物薄膜LCMO,LCSMO和LSMO薄膜中的极化子动力学过程研究发现,ΔR/R的弛豫过程明显分为叁个阶段。极化子在光激发后的数百飞秒时间内被释放,孤立的极化子又在1ps的时间内通过电子-声子相互作用再生,该过程的发生在叁种锰氧化物中都是相似的。在数十到数百皮秒的时域范围,再生的极化子通过极化子-极化子相互作用而形成了关联极化子簇,该过程的弛豫时间随钙钛矿结构体系中A位掺杂元素的不同有明显差异。在居里温度附近(0.6 T_C~1.4T_C),LCMO中由极化子相互作用形成的极化子簇的弛豫时间常数为10~100 ps,比LCSMO(50~350 ps)和LSMO(300-850 ps)的数值约小一个数量级。这是主要是由于掺杂在A位的Ca~(2+)离子半径(0.99?)比Sr~(2+)离子半径(1.13?)要小,LCMO中极化子间距比LCSMO和LSMO中略小,极化子-极化子间的相互作用强度增强,导致极化子弛豫时间变短,即极化子团簇的形成时间较短。4.采用超快X射线衍射技术,探测到了LCSMO薄膜中光诱导的室温“隐态”电子结构。该“隐态”伴随一种异于热力学晶格膨胀的独特晶格变化和26 GHz至40GHz的声子软化现象,在激发光能量大于~2 mJ/cm~2的阈值后产生,在小于170ps的时域内存在。通过对可能发生的电子跃迁途径分析,发现“隐态”结构主要来源于(?)→(?)离子间电荷转移。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-05-01)

吕舒鹏[2](2019)在《高压下BiVO_4的结构和电输运特性研究》一文中研究指出钒酸铋(BiVO_4)是一种单斜系ABO_4型白钨矿材料。与其它ABO_4型白钨矿材料相比,BiVO_4具有较窄的带隙、宽的吸收波长范围及良好的化学稳定性,所以在光电极、光催化剂和光电器件中得到广泛应用,而电输运性质是决定BiVO_4材料光电性能的重要因素之一。压力可以减小物质内原子间距,通过改变晶体、能带和电子结构来调节材料的物理和化学属性,使材料产生常压下不具备的新奇性能。在本论文中,我们利用电化学阻抗谱、高压X射线衍射实验和第一性原理计算等技术手段和方法对BiVO_4在高压下的电输运特性、晶体结构以及能带结构进行了系统研究,目的是了解压力对BiVO_4导电性能的影响,探讨导电机制与结构间的内在联系,希望在BiVO_4中发现新的电输运现象。通过研究,得到如下结论:1、通过分析高压原位X射线衍射数据,发现随着压力的增加,衍射峰没有发生劈裂和消失,也没有出现新峰,因此可以判断BiVO_4的晶体结构没有发生变化,一直是单斜白钨矿结构,其空间群为I2/a。2、通过第一性原理计算,发现BiVO_4带隙宽度随着压力增加而线性减小。带隙变窄可以使价带电子更容易跃迁至导带,并且使电阻降低,还有利于光激发电子-空穴对的分离,促进光催化性能的提升。观察能带结构随压力的变化,可以发现带隙变窄源于压力下导带底向费米能级的移动。3、通过分析高压原位交流阻抗谱数据,发现3.0GPa之前,离子传导是BiVO_4中的主要传输机制。当压力高于3.0GPa时,低频区的倾斜尾线消失,表明BiVO_4中的氧离子扩散消失,传输机制由离子导电向电子导电转变。由于单斜BiVO_4的晶格常数随着压力增加而不断减小,压力诱导的离子-电子导电机制转变可归因于离子输运通道的封闭。4、氧离子长程扩散开始的频率随着压力增加而增加,表明氧离子的迁移率增加。通过对阻抗谱的拟合,得到了BiVO_4的晶界电阻、晶粒电阻和弛豫频率随压力的变化关系,发现晶粒电阻和晶界电阻都随着压力的增加而减小,导致总电阻随压力增加而减小。在3.0GPa以下,BiVO_4样品的电输运机制是离子导电。尽管在压力作用下氧离子迁移通道变得越来越窄,直至3.0GPa时完全关闭,但随着压力的增加,离子电阻依然降低,原因是压力抑制了晶格对离子迁移的散射行为,导致氧离子迁移速率增加。5、通过分析弛豫频率随压力的变化,发现在3.0GPa时,弛豫频率增加了一个数量级。表明在压力诱导离子-电子转变后,BiVO_4在受到电信号干扰后恢复到平衡状态的速度加快,符合电子迁移率比离子迁移率高很多的普遍认识。这也可以被认为是BiVO_4样品在高压下发生离子-电子导电转变的另一个证据。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)

段天赐,王好文,王伟,裴玲,胡妮[3](2018)在《A位La掺杂的单晶化合物Sr_2IrO_4电输运特性》一文中研究指出5 d强自旋轨道耦合氧化物Sr_2IrO_4中的电输运物理是该领域存在争议的一个科学问题。本研究应用flux法成功制备(Sr_(1–x)La_x)_2IrO_4(x=0,0.01,0.02,0.03,0.05)等系列单晶样品,并通过综合物性测量仪对样品电输运特性进行表征。研究表明:随着La掺杂浓度的增加,样品体系电阻率显着下降,并在x≥0.03时出现金属性(dρab/d T>0)。通过对样品电阻率的一系列拟合发现,未掺杂的Sr_2IrO_4单晶样品在高温部分(T>140 K)和较低温区(40 K<T<80 K)导电机制符合叁维变程跳跃模型,中温部分(80 K<T<140 K)导电机制则符合热激发机制;而掺杂样品仅在较低温部分(T<90 K)呈现出明显的变程跳跃电导,并且样品中的激活能随掺杂量增加而减小。通过变程跳跃电导模型拟合发现,掺杂样品中的局域化长度明显大于Ir–O键长,可能是源于系统中载流子产生的退局域化效应。(本文来源于《无机材料学报》期刊2018年09期)

田学伟,王永生,张璐,刘安琪,何大伟[4](2018)在《少层二硒化铼场效应晶体管的电输运特性》一文中研究指出本文针对二维过渡金属硫化物的光电性能研究,提出的观点。在二维半导体材料光电器件行业起到基础性作用。如付诸现实将产生良好的经济效益。我们通过使用光学对比度发现了单层ReSe_2的光学对比度为6.46%。通过光学显微镜、拉曼光谱、光致发光光谱和原子力显微镜来(本文来源于《中国科技信息》期刊2018年13期)

刘安琪,张璐,田学伟,何大伟[5](2018)在《单层二硫化钨晶体管的电输运特性》一文中研究指出本文针对二维过渡金属硫族化合物的光电性能研究,提出观点。在二维材料光电子器件行业起到重要指导作用。如付诸现实将产生巨大经济效益。(本文来源于《中国科技信息》期刊2018年10期)

苏阿妹[6](2018)在《Co基磁性纳米颗粒薄膜的电输运特性研究》一文中研究指出随着电磁元件朝着微型化、薄膜化、集成化等方向发展,对材料在探测、传输和数据处理等方面的性能要求极大提高。单一材料已经无法满足器件不断多元化发展的要求,通过开发新型复合材料进一步扩展和提升材料的综合性能是必然选择。磁性颗粒膜是一类非常值得研究的新型人工纳米复合功能材料,颗粒膜中的电输运特性与材料种类,颗粒成分、颗粒尺寸、颗粒间距、颗粒间的势垒以及测量温度等因素密切相关。有关颗粒膜中微结构、表界面与电磁输运特性的探究一直是学术领域的研究热点。然而,由于颗粒膜微结构的影响因素复杂且相互关联,目前仍有一些颗粒膜的电磁输运现象有待进一步深入研究。本论文采用磁控溅射方法制备一系列厚度约为150 nm,不同Co体积比的Co-Si、Co-Al2O3、Co-Cu纳米颗粒薄膜,系统地研究了薄膜的成分、形貌、颗粒结构和颗粒间界面等因素对Co基磁性纳米颗粒薄膜的电输运性质的影响。主要的研究结果如下:(1)在Co-Si纳米颗粒薄膜中,Co微晶颗粒均匀地分布在非晶状态的Si基质中,形成许多的Co/Si界面。不同Co体积成分的Co-Si纳米颗粒薄膜导电机制不同,在逾渗阈值以上区域(x>0.36),颗粒膜的导电行为在整个温度区间主要由内有FIT模型和散射机制共同决定。当Co体积分数低于逾渗阈值时(x<0.36),电阻率主要由FIT机制决定。随着Si含量的增加,霍尔效应明显增强。当Si含量由0增加到0.6时,样品的饱和反常霍尔电阻率从0.11μΩ cm增大到2.86μΩcm,霍尔灵敏度也0.82μΩ cm/T上升到7.16μΩ cm/T。(2)在Co-A1203颗粒薄膜体系中,不同Co体积分数的Co-A1203颗粒薄膜的导电机制有所差异。在逾渗阈值以上区域(x>0.5),电阻率主要由热涨落隧穿和温度相关散射共同主导,在逾渗阈值以下区域(x<0.5),样品在不同的温度区间满足不同的导电机制,当电阻温度系数(TCR)为正值时主要由热涨落隧穿主导,当电阻温度系数(TCR)为负值时主要导电机制为Abeles等人的跳跃传导模型。饱和反常霍尔电阻率在x=0.5达到最大值5.13 μΩ cm,这比x=1时的0.23μμ cm增大了约22倍。(3)在Co-Cu纳米颗粒薄膜中,Co微晶颗粒与Cu晶体颗粒均匀分布在薄膜中,形成边界明显的颗粒薄膜形貌。随着Cu成分的持续增加,反常霍尔效应经历先增强,后减弱,最后消失的过程。当x≥0.65时,薄膜满足标度关系ΡAxy∝Ρnxx对于样品x=1、0.85、0.73和0.65的样品,n的值分别为2.01、4.34、4.32和4.56。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-05-01)

刘凌玲[7](2018)在《氮掺杂石墨烯纳米带的电输运特性研究》一文中研究指出石墨烯一经发现就成为当今社会的研究热点,而有关它的研究直接导致了许多新的物理现象得以发现。本论文采用密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合的第一性原理方法针对氮掺杂石墨烯的电输运性能及其可能应用进行了研究,取得了以下主要研究成果:氮掺杂在扶手型石墨烯纳米带(AGNR)和锯齿形石墨烯纳米带(ZGNR)的边缘分别形成稳定的吡嗪环(pyridazine)和吡唑环(pyrazole)结构,对它们的电子结构产生了完全不同的影响。在纳米带锯齿型边缘生成的五元吡唑环破环了边缘磁性结构,导致了单边缘和双边缘氮掺杂结构的基态分别为铁磁态和非铁磁态。电流在零偏压情况下就开始出现,证实了其金属特性。同时,氮掺杂增强了该掺杂结构的电导能力,特别是在低偏压情况下。此外,非线性的电流-电压曲线意味着氮掺杂锯齿型石墨烯纳米带还不能用来作为纳米线的基础材料。在氮掺杂扶手型石墨烯纳米带中,形成的六元吡嗪环提高了费米能级,并在费米能级附近引入了非局域能带,在稳定的非磁性基态情况下得到了高强度的电导。单边缘和双边缘掺杂使本征石墨烯纳米带的阈值电压从0.4 V分别降低到0.2 V和0.0 V,证实了在扶手型边缘的氮掺杂行为在减小能隙上起着非常重要的作用,通过掺杂使结构从本征的半导体特性转化为金属特征。同时,在同一偏压下,掺杂后的电流成倍增加;且随着电压的增加,电流呈现出线性增长的趋势。特别是对于宽度为n=3p+2家族的纳米带结构,通过掺杂行为全部拥有了金属特性,表现出线性的电流-电压关系。这些优异且统一的特性说明了氮掺杂扶手型石墨烯纳米带在分子电子学中可以用作纳米线和电极,拥有远大的应用前景。当氮掺杂发生在石墨烯中央区域时能有效增强石墨烯的化学活性,使Fe原子能稳定地负载在其上形成FeN_4结构。无论是AGNRs还是ZGNRs,FeN_4都可使这两种构型的条带在室温条件下拥有稳定的铁磁性基态。由于AGNRs没有边界态,在FeN_4-AGNR结构中的费米能级附近并没有可观的自旋劈裂现象发生,因此掺杂行为对AGNR的两种自旋情况并没有在费米能级附近造成很大的影响。但ZGNR的电子结构却发生了明显的变化,引发了强烈的电流极化现象(接近100%)和依赖于自旋的负微分效应(NDR)。相关数据表明负微分效应的性能大小很容易通过嵌入更多数目的FeN_4而得到增强。当嵌入4个FeN_4时电流峰谷比(PVCR)迅速上升并达到10~4。它揭示了Fe原子的局部1)电子和纳米带边缘C原子的电子具有相同的自旋定向,使得该结构的铁磁基态拥有较大的磁矩。FeN_4在费米能级附近诱导形成的导带是负微分效应产生的原因,而自旋向上和自旋向下体系中前线轨道的导电性能差异导致了强烈的电流极化现象。这种内在属性表明基于FeN_4的锯齿形石墨烯纳米带在自旋器件应用上具有很大的潜力。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01)

冯琦,张忻,刘洪亮,赵吉平,江浩[8](2018)在《[Ca_(24)Al_(28)O_(64)]~(4+):4e~-电子化合物的制备及其电输运特性》一文中研究指出金属氧化物电子化合物[Ca_(24)Al_(28)O_(64)]~(4+):4e~-(C12A7:e~-)因其天然的纳米尺度笼腔结构带来的新奇物理化学特性而在阴极电子源材料、超导和电化学反应等领域有着独特的应用价值.本文系统研究了以CaCO_3和Al_2O_3粉末为原料,采用固相反应-放电等离子烧结-活性金属Ti还原相结合的方法制备C12A7:e~-的工艺条件及其电输运特性.实验结果表明:在封装石英管真空度为10~(-5)Pa,还原温度为1100?C,还原时间为10—30 h条件下,成功制得载流子浓度为约10~(18)—10~(20)cm~(-3)的C12A7:e~-块体材料.第一性原理计算得到的C12A7:e~-能带结构和态密度表明,笼腔内的O~(2-)完全被e-取代后,C12A7:e~-费米能级明显穿过笼腔导带,说明位于笼腔内自由运动的电子使C12A7从绝缘体转变成导体,同时费米面附近的笼腔电子易于从笼腔导带跃迁至框架导带,在电场或热场的作用下电子更容易逸出,这也是C12A7:e~-逸出功低的主要原因.(本文来源于《物理学报》期刊2018年04期)

马鸿斌[9](2017)在《多层纳米磁结构单体的磁电输运特性研究》一文中研究指出随着半导体工艺技术的迅速发展以及市场对电子学器件高集成、低能耗的强烈需求,促使器件逐渐趋于微型化,这为功能器件的研究和制造带来很大的困难:一方面组成其器件的基本组成单元尺寸已经减小到相应的物理临界尺寸或更小,显示出一些特异的性质,另一方面功能器件中的纳米单体的操纵需要更为精细的技术,因此在纳米尺度对组成功能器件的纳米单体的原位、实时、动态可视化的操作和性质测量是目前亟待解决的问题。本论文主要围绕多层纳米线以及多层薄膜在微纳尺度下磁电输运特性的研究展开,设计并制造了在纳米尺度对其磁电输运性质测量的电镜原位磁输运性质测量仪(简称磁输运仪)。主要内容有:(1)基于扫描电镜原位磁输运仪的设计与制造。磁输运仪主要包括:纳米操纵器、局域化磁化装置、电源控制系统以及测量等附属系统。经测试发现:纳米操纵器可以实现叁维运动,运动精度可达到0.18 nm;局域化磁化装置,能施加任意角度的均匀外加磁场,最大磁场可达1756 Oe;电源控制系统,能够实现-350V~350 V高压输出范围内的线性放大,具有频率响应范围大,负载能力强等优点。在扫描电镜对磁输运仪运动、磁-电输运测试性能等进行测试,基本达到预期目标。(2)电化学沉积法制备Fe_(30)Co_(61)Cu_9/Cu多层纳米线、微结构系统表征及其磁学性质。多层纳米线中Fe_(30)Co_(61)Cu_9层为体心立方,Cu层为面心立方,Fe_(30)Co_(61)Cu_9层与Cu层间的界面过渡层厚度为2~4 nm。粒径分布统计结果表明,在Cu纳米线中晶粒尺寸为48 nm左右,而在多层纳米线中的Cu层仅为6.7 nm左右。在单相的Fe_(30)Co_(61)Cu_9纳米线和多层纳米中的Fe_(30)Co_(61)Cu_9层中的平均晶粒尺寸为6nm。这些详细的微结构信息为之后的多层纳米线电学性质的模拟计算提供实验参数。Fe_(30)Co_(61)Cu_9/Cu多层纳米线与Fe_(30)Co_(61)Cu_9纳米线的磁学性质对比研究表明,经研究发现它们的磁化翻转是一致转动,分别可以用余弦模型和Stoner-Wolhfarth模型来描述。(3)单根Fe_(30)Co_(61)Cu_9/Cu多层纳米线的电学及其磁阻性质研究。通过磁输运仪分别对单根Fe_(30)Co_(61)Cu_9/Cu多层纳米线、Fe_(30)Co_(61)Cu_9纳米线以及Cu纳米线的电学输运特性进行对比研究,得到了它们的电阻率以及最大熔断电流,其中多层纳米线的电阻率最大ρMNW=5.41×10-7Ω·m和最小的最大熔断电流密度Jmax(MNW)=1.51×1011 A·m-2。利用Mayadas-Shatzkes(MS)模型对Cu纳米线电阻率进行模拟计算得到的Cu纳米电阻率与测量结果基本相等,因此可用MS模型计算得到多层纳米线中Cu层和Fe_(30)Co_(61)Cu_9层中的电阻率,经分析可知多层纳米线中的界面过渡层具有极大的电阻率,这也验证了多层纳米线发生熔断处往往在界面过渡处的现象,这表明界面过渡层对多层纳米线的电学性质有重要的影响。同时利用磁输运仪在原位测量得到了多层纳米线的磁电阻,磁电阻值较小,仅为0.97%,通过颗粒膜磁电阻模拟计算得到结果为1.03%,与实验值基本吻合。(4)多层薄膜纳米结构中界面过渡层的可控制备及其微观结构。从前面多层纳米线磁电输运特性的研究中发现,界面过渡层对多层结构的磁电学性质重要影响。但是由于电化学沉积方法制备的多层纳米线界面形状不规则且不可控,这不利于界面层性质的研究。为了更好的研究界面对多层结构的磁、电学性质的影响,利用磁控溅射的方法制备了不同Cu层厚度的Fe_(70)Co_(30)/Cu/Fe_(70)Co_(30)/SiO_2、Fe_(70)Co_(30)/Cu/Fe_(70)Co_(30)/Cu/Fe_(70)Co_(30)/SiO_2两类多层薄膜。结果表明:磁控溅射得到的多层薄膜具有严格的周期性结构,FeCo层的厚度均为5.6 nm,界面过渡层的厚度随着Cu层厚度的增加而增大,厚度在0.5~2.6 nm。这一形状规则的界面过渡层为研究其对多层结构中磁、电学性质的影响提供了良好的基础。(5)多层薄膜纳米结构中界面过渡层对其磁电输运性质的影响系统研究。研究不同温度下多层薄膜的磁电阻特性,表征了多层薄膜磁电阻随着体系中Cu层厚度、温度以及层数变化过程,结果表明:界面过渡层对多层薄膜体系中的磁电输运特性具有重要的影响,它会导致多层薄膜界面散射和晶界散射增大,最终导致其电阻率增大。Cu层的厚度对多层膜体系中的GMR具有显着的影响,当Cu层厚度较小时,相邻磁性层间的耦合加强导致GMR变大;当Cu层厚度增加时,层间耦合变弱,最终导致GMR变小。温度是影响多层薄膜GMR另一个重要影响因素。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-05-01)

王雄志[10](2017)在《Fe纳米粒子组装颗粒膜的电输运特性研究》一文中研究指出磁性颗粒膜系统中存在的巨磁电阻效应、反常霍尔效应和巨霍尔效应等电输运现象,使其在磁传感器、磁探测器、高密度读写磁头以及磁性随机存储器等新型自旋电子器件中具有广泛的应用前景。然而由于制备方法的限制,关于颗粒尺寸大小、颗粒间距、界面等微结构因素对颗粒膜的电输运性质影响的微观机理还不清晰。因此,寻找新的制备方法制备颗粒尺寸大小、颗粒间距、界面独立可控的颗粒膜,并系统地研究该类颗粒膜微观结构对其电磁输运特性的影响规律和机理具有重要的学术意义和实际应用价值。本论文采用纳米粒子束流复合薄膜沉积系统,利用等离子体溅射惰性气体冷凝法制备了不同氧化程度的Fe纳米粒子组装颗粒膜;并将等离子体溅射惰性气体冷凝法制备的Fe纳米粒子与常规磁控溅射制备的Cr薄膜原位复合制备Fe-Cr纳米粒子组装颗粒膜,系统地研究了不同Cr体积分数对Fe-Cr颗粒膜的电输运特性的影响。主要研究内容如下:(1)采用纳米粒子束流复合薄膜沉积系统,通过控制沉积室中O2的通入量,制备了一系列不同氧化程度的Fe纳米粒子组装颗粒膜。根据颗粒的氧化程度的不同,Fe纳米粒子组装颗粒膜导电模式可分为金属区、过渡区和绝缘区。对于处于金属区的颗粒膜,电阻率与温度的依赖关系可归因于热涨落诱导隧穿过程和温度相关散射效应共同作用;对于绝缘区的颗粒膜,其logσ在低温区间5≤≤50K内与温度T呈logσ∝1/关系,这起源于Fe纳米粒子组装颗粒膜中金属核的尺寸以及铁氧化物绝缘体壳层的厚度的均一性。Fe纳米粒子组装颗粒膜的磁电阻值随O2通入量的增大而单调增加,这主要是由于Fe/Fe-0界面自旋相关散射的增强。(2)利用纳米粒子束流复合薄膜沉积系统制备了不同Cr体积分数的Fe-Cr纳米粒子组装颗粒膜。Fe-Cr颗粒膜的纵向电阻率和反常霍尔电阻率均随着金属Cr成分的增加先增大后减小,并在x=0.26处达到最大值(ρxx=2×104μΩcm、ρAxy=9.55μΩcm)。加入少量的Cr能有效的提高表面和界面的散射,造成电阻率的增大;而当Cr含量进一步增加形成Cr薄膜后,其短路效应和分流效应将导致电阻率的降低。同时,我们发现在建立反常霍尔效应标度关系时,必须扣除来自隧穿效应的贡献;并在扣除隧穿效应的贡献后发现标度系数γ随着成分的增加表现出先增大后减小的变化趋势。研究表明在霍尔输运中表/界面散射可以显着增强反常霍尔效应,但颗粒间的隧穿电阻对反常霍尔效应没有贡献。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-04-01)

电输运特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

钒酸铋(BiVO_4)是一种单斜系ABO_4型白钨矿材料。与其它ABO_4型白钨矿材料相比,BiVO_4具有较窄的带隙、宽的吸收波长范围及良好的化学稳定性,所以在光电极、光催化剂和光电器件中得到广泛应用,而电输运性质是决定BiVO_4材料光电性能的重要因素之一。压力可以减小物质内原子间距,通过改变晶体、能带和电子结构来调节材料的物理和化学属性,使材料产生常压下不具备的新奇性能。在本论文中,我们利用电化学阻抗谱、高压X射线衍射实验和第一性原理计算等技术手段和方法对BiVO_4在高压下的电输运特性、晶体结构以及能带结构进行了系统研究,目的是了解压力对BiVO_4导电性能的影响,探讨导电机制与结构间的内在联系,希望在BiVO_4中发现新的电输运现象。通过研究,得到如下结论:1、通过分析高压原位X射线衍射数据,发现随着压力的增加,衍射峰没有发生劈裂和消失,也没有出现新峰,因此可以判断BiVO_4的晶体结构没有发生变化,一直是单斜白钨矿结构,其空间群为I2/a。2、通过第一性原理计算,发现BiVO_4带隙宽度随着压力增加而线性减小。带隙变窄可以使价带电子更容易跃迁至导带,并且使电阻降低,还有利于光激发电子-空穴对的分离,促进光催化性能的提升。观察能带结构随压力的变化,可以发现带隙变窄源于压力下导带底向费米能级的移动。3、通过分析高压原位交流阻抗谱数据,发现3.0GPa之前,离子传导是BiVO_4中的主要传输机制。当压力高于3.0GPa时,低频区的倾斜尾线消失,表明BiVO_4中的氧离子扩散消失,传输机制由离子导电向电子导电转变。由于单斜BiVO_4的晶格常数随着压力增加而不断减小,压力诱导的离子-电子导电机制转变可归因于离子输运通道的封闭。4、氧离子长程扩散开始的频率随着压力增加而增加,表明氧离子的迁移率增加。通过对阻抗谱的拟合,得到了BiVO_4的晶界电阻、晶粒电阻和弛豫频率随压力的变化关系,发现晶粒电阻和晶界电阻都随着压力的增加而减小,导致总电阻随压力增加而减小。在3.0GPa以下,BiVO_4样品的电输运机制是离子导电。尽管在压力作用下氧离子迁移通道变得越来越窄,直至3.0GPa时完全关闭,但随着压力的增加,离子电阻依然降低,原因是压力抑制了晶格对离子迁移的散射行为,导致氧离子迁移速率增加。5、通过分析弛豫频率随压力的变化,发现在3.0GPa时,弛豫频率增加了一个数量级。表明在压力诱导离子-电子转变后,BiVO_4在受到电信号干扰后恢复到平衡状态的速度加快,符合电子迁移率比离子迁移率高很多的普遍认识。这也可以被认为是BiVO_4样品在高压下发生离子-电子导电转变的另一个证据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电输运特性论文参考文献

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论文知识图

3.12 不同温度下的拟合曲线与实验数据对...1-5ZnO纳米棒的电输运性能fil...3-6(a)Co-Si颗粒薄膜样品...11200nm厚的Bi2Se3薄膜的~...3.6自主研发的电输运特性测量设...不同烧结温度下溶胶-凝胶法制得样品的...

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电输运特性论文_董文侠
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