低维电子气的化学势随温度的变化

假设各种金属都包含着电子的理想气体,我们可以相当园满的解释各种金属的许多性质。对于三维电子气在温度不太高情况下的化学势随温度的变化,不少材料已做了计算,其结果是其中μ_F为T=0K时化学势,也能费米能级。由上式不难看出随温度增加化学势降低。 然而对于低维(一、二维)电子气的化学势随温度变化关系将完全不同。下面进行具体计算,其方法是通过计算总粒子数N来求μ。     

TR唯象模型中的集体激发对比势的贡献

通过计算非费米液体重费子体系的TR唯象模型中的集激发对比热的贡献，发现集体激发对比热的贡献与温度的4／3次幂成正比，这说明不能从集体激发对比热的贡献来解释在实验上观察到的电子比热系数为温度的对数函数的非费米液体行为。     

二维极化子有效质量与温度的关系

该文计及晶格的原子结构,讨论了极化晶体中二维极化子的性质.用二次量子化方法处理晶格振动及其与电子的相互作用,导出了二维极化子的自陷能和有效质量,给出了二维极化子有效质量与温度的关系.     

索末菲展开对二维电子气体费米能级求解的有效性分析

索末菲展开是固体物理学中讨论自由电子气体性质的重要方法,二维电子气体是金属自由电子气体的一个特例,目前受到了科研工作者的广泛关注．利用严格求解和索末菲展开近似求解两种不同方法对二维电子气体的费米能级进行了计算,同时对两种方法进行比对．分析发现,如果气体温度较低,索末菲展开近似引起的误差较小,阐述了索末菲展开方法的有效性和使用条件．该研究将对学生深入理解固体物理学中相关知识内容有所帮助．     

关于不同材料金属等电位下产生电流的讨论

合肥工业大学陆正亚同志在《接触电流与离子电流的循环》一文中写道,不同金属元素构成的金属球在电位相等后,利用由于不同材料其费米能级不同以及不同材料金属内部静止的一个电子与真空中静止的电子之间的能量差,由这些因素在静电平衡过程中可以形成瞬时电流,平衡后形成接触电位差。接触电位差的大小由两球的功函数φ之差决定。功函数由金属球的费米能级与真空能级之差米决定,即φ=U_S-E_F其中U_S为真空能级,E_F为费米能级,由两种不同材料制成的金属球,在静电平衡时(即接触后),其费米能级必然相同,两     

科技资讯

<正>超冷带电原子组成同类最大二维晶体科技日报2023年4月26日报道，奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度，使其排列成二维晶体，得到了迄今最大的同类二维晶体，这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究于2023年4月28日刊发在《PRX量子》杂志。     

金属掺杂诱发二维过渡金属卤化物的多铁性

二维过渡金属卤化物（如CrI3）以其独特的电子结构和磁性等性质,受到了越来越多的关注本征的二维过渡金属卤化物通常具有高对称性的结构（如D3d对称性）,导致铁电性质的缺失为了在过渡金属卤化物中诱导多铁性,该文采用密度泛函理论系统地研究了金属原子Li或Al掺杂对二维过渡金属三卤化物RhX3、IrX3（X=Cl、Br）材料结构稳定性、电子性质以及铁磁铁电性质的影响计算结果表明,Li或Al掺杂会引起体系的Jahn Teller畸变,降低体系的结构对称性,从而产生面内的极化同时,金属掺杂引入的电子局域在过渡金属的d轨道上,形成局域磁矩,使得体系同时具有了铁电性和磁性这一发现为实现二维的铁磁铁电性材料提供了新的研究思路,将对自旋电子学的研究发展产生重要意义     

科技资讯

<正>单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世科技日报2023年5月17日报道，荷兰科学家研制出首个由单元素组成的二维（2D）拓扑绝缘体锗烯，其仅由锗原子组成，还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力，这一点类似晶体管，有望催生更节能的电子产品。2023年5月12日，相关研究刊发于《物理评论快报》杂志。为制造这种令人兴奋的材料，研究人员将锗和铂熔化在一起，当混合物冷却时，锗铂合金顶部的一薄层锗原子排列成蜂窝状晶格，这个二维原子层被称为锗烯（Germanene）。     

基于二维钙钛矿的阻变存储器和突触器件研究

基于二维钙钛矿优异的光学特性及二维结构下特殊的电学性质,该文综述了近年来基于二维钙钛矿的纳米电子器件利用二维材料在垂直平面方向固有的电荷传输限制,基于二维钙钛矿的阻变存储器可以达到10 pA的极低工作电流;在人工突触领域,二维钙钛矿的应用可使能耗降低至400 fJ/spike,接近生物突触的能耗最后讨论了二维钙钛矿应用在相关器件中的稳定性问题,分析在光照条件下容易发生的严重分解现象,并阐述了近年来提出的阻止碘流失的致密二维材料包覆技术,以及尚待解决的问题未来,二维钙钛矿有望广泛应用于存储器、仿生突触等领域.     

透过磁垒的波矢相关电子隧道效应

本文首先简要推导特定非均匀磁场作用下二维电气气的薛定谔方程，其次对实际材料中产生的４种微观磁垒的等价ｑ－矢相关电子势进行了数值计算和讨论；     

二维多铁中的磁电耦合

单相多铁目前离实际应用还相当遥远：I类多铁基本没有磁电耦合;II类多铁虽然拥有较强磁电耦合,但极化强度低,居里温度远低于室温近十年来二维范德华材料的相关研究有了长足的发展,而二维铁电和二维多铁的相关报道也在近年开始陆续涌现该文回顾了近期关于二维多铁的一系列研究理论预测表明,二维材料中的多铁存在形式似乎更加丰富二维材料中也存在I类和II类多铁,还有不属于两者其中任何一类的一系列二维多铁材料它们的磁电耦合形式多样：不但有的体系中铁电翻转能使磁矩翻转180°,也有能改变磁各向异性轴的磁 弹 电耦合;还有一种二维多铁独有的耦合方式,其铁电翻转可使二维材料磁性分布改变部分二维多铁能够兼具铁磁、铁电和强磁电耦合,有望解决传统单相多铁目前的瓶颈问题     

平面应变对二维单层氮化镓电子性质的调控作用

采用第一性原理方法研究了二维单原子层氮化镓结构和电子性质的平面对称应变效应.结果表明,在-10%~10%的应变范围内,二维氮化镓的结构未遭到破坏,仍然保持稳定.通过对应变下的能带结构分析,发现随着拉应变的增大,二维氮化镓的带隙逐渐减小,而且保持间接带隙性质.在一定压应变作用下,二维氮化镓的带隙增大,由间接带隙转变为直接带隙.这表明平面对称应变可以有效地调节二维氮化镓的电子性质,为二维氮化镓的应用提供了有价值的理论依据.     

二维不可分尺度函数和相应逼近子空间上的采样定理

给出由任意二维正交尺度函数构造二维不可分尺度函数的方法．且构造出的尺度函数具有插值性．建立逼近子空间上的采样定理．算例表明算法是简单而有效的。     

科学家证实自支撑单层二维分子晶体存在

2022年2月24日,《自然》刊发上海交通大学教授崔勇团队及合作者的研究成果.研究人员证实了自支撑单层二维(2D)分子晶体的存在,明确了跨层次/跨尺度的手性表达过程,扩大了现有手性材料和2D材料体系.     

二维铁电材料的研究进展

铁电材料是一类具有优异的铁电、压电及热释电等性能的功能材料,有着很高的研究价值.随着科学技术的发展,对器件尺寸、功耗提出了更高的要求,微型化、集成化成为目前铁电材料的一大发展趋势.传统铁电材料由于尺寸效应、表面效应等因素制约了其在纳米尺度下的应用,如何解决这一问题成为当下的研究热点之一,其中寻找具有铁电性的二维材料是可能的解决方案.该文综述了近年来研究者们关于二维铁电材料的探索,介绍了二维铁电材料的独特优势,解释了二维材料铁电性的来源以及调控,最后对该领域今后的发展提出了展望.     

二维不可分尺度凼数和相应逼近子空间上的采样定理

给出由任意二维正交尺度函数构造二维不可分尺度函数的方法.且构造出的尺度函数具有插值性.建立逼近子空间上的采样定理.算例表明算法是简单而有效的.     

二维铁电材料In2Se3的研究进展

近年来,二维材料以其丰富的物性吸引着众多科研工作者的兴趣铁电性是指材料内部自发且可以通过外加电场进行调控的电极化的一种物理特性,在众多实际应用中发挥着不可替代的重要作用然而,在二维材料体系中,垂直于二维面的面外极化铁电性相对来说鲜有发现该文着重介绍近年来所发现的一类同时具有面内和面外极化且相互耦合的二维铁电材料In2Se3的研究进展,包括最初的理论预言,随后的实验验证,及近期在其器件应用方面的探索     

新型低维铁电材料及其器件

低维铁电薄膜是一种得到广泛研究的铁电存储器的核心材料,其利用自发极化这一本征特性来实现信息存储铁电材料的极化方向在外加电场作用下以超快速度进行切换,切换后的电畴具有保持特性利用该原理的新型存储技术可以实现高速、低功耗、非破坏性读取以及超高密度存储传统铁电材料受到临界尺寸限制,即随厚度减薄到极限尺寸后材料失去铁电特性,为此发展了大量的新型二维铁电薄膜,突破了以上临界尺寸的限制,为未来集成通用存储器带来了希望该文综述了铁电材料相关背景及研究理论;报道了低维铁电钙钛矿薄膜畴壁电流相关研究以及基于第一性原理的二维铁电材料理论研究和实验论证;阐述了基于这些新型低维铁电材料的铁电畴壁存储器,基于氧化铪的铁电场效应晶体管,以及铁电二极管的工作原理;总结了低维铁电材料及其器件这一崭新领域目前所面临的挑战,以及对未来进行了展望     

二维铁电材料的理论研究进展

对铁电材料的性质和应用的研究已成为材料科学和凝聚态物理领域热门的研究课题之一搜寻和设计结构稳定性好、居里温度高的二维铁电材料可以克服传统钙钛矿型铁电材料在尺度降低时电极化退化的缺点,有利于在技术上实现铁电元器件的小型化、集成化由于实验上制备出来的二维铁电材料比较少,本文重点介绍以第一性原理计算方法为主要手段在二维铁电材料方面取得的最新理论研究成果首先介绍近年来预测的面内极化型和垂直极化型的二维本征铁电材料然后介绍理论上提出的在二维材料中引入铁电性或者增强铁电稳定性的各种方法,包括表面吸附、插层原子、外加应变、电场和选择合适的衬底等最后对二维铁电材料理论研究中存在的问题和未来的研究方向进行讨论     

全同粒子在占有数表象的薛定锷方程

全同粒子分为玻色子与费米子,一般都予以分别考虑。本文则用统一的方式较简洁地导出了全同粒子系统在占有数表象中的薛定锷方程。