研究论文

Multiband quantum oscillations and Kohler's rule in the extremely large magnetoresistance material pyrite PtBi₂

PtBi₂ 单晶表现出很大的非饱和磁阻。作者将热电势和磁转矩中的量子振荡相互对照，辨认出多个费米面轨道，同时发现磁阻在较宽温区符合 Kohler 标度。

Ordered oxygen vacancies modulate hole transport and enhance the photoresponse in p-type SnO thin films

作者在少层 p 型 SnO 中观察到有序氧空位，并把这一结构与空穴输运和光响应联系起来。器件在室温下表现出场效应调控和较强的紫外光响应。

Uniaxial strain-induced spin zero effect in ZrTe₅

研究人员沿 ZrTe₅ 晶体的 a 轴施加逐渐增大的拉伸应变，记录磁阻随磁场产生的量子振荡。振荡幅度先降到一个明显的节点，再以相反符号出现。作者用磁场劈裂的两条电子回旋轨道之间的相位差解释这一变化。

Enhanced anomalous Hall effect in the topological Kagome metal Cs(V₁₋ₓMnₓ)₃Sb₅

这篇预印本比较不同 Mn 掺杂量下 Cs(V₁₋ₓMnₓ)₃Sb₅ 的超导、电荷密度波与异常霍尔响应。少量掺杂时，横向电导明显增强，而超导和电荷密度波对掺杂的响应并不同步。

Ising Superconductivity and Signatures of Orbital FFLO State in Non-Centrosymmetric 3R-TaSe₂ Thin Flakes

团队把缺少反演对称性的 3R-TaSe₂ 制成不同厚度的薄片，比较超导在面内磁场中能维持到多强。两个晶胞厚的样品表现出伊辛型超导特征，更厚薄片的临界场曲线则出现与有限动量配对相符的迹象。

Two-band superconductivity in intercalated rhombohedral ZrNCl

研究者在层状 ZrNCl 中插入钠离子和有机分子，观察到起始温度约为 15 K 的超导转变。他们比较平行和垂直于层面的上临界磁场，并用双带理论描述其温度依赖。

Local Excitation of Kagome Spin Ice Magnetism Seen by Scanning Tunneling Microscopy

作者用扫描隧道显微镜研究 HoAgGe 的 kagome 自旋冰态。在局域隧穿谱中，两个对称偏压处出现凹陷；其温度和磁场依赖与自旋冰磁性相关，作者以局域自旋翻转解释这一信号。

Ambipolar Superconductivity with Strong Pairing Interaction in Monolayer 1T′-MoTe₂

单层 1T′-MoTe₂ 的导带与价带形状不同。作者用栅极分别注入电子或空穴，发现两种掺杂条件下，样品都在约 7–8 K 开始进入超导转变。平行于薄层的磁场测量和点接触谱进一步检验了超导配对的强度。

An ultra-high vacuum system for fabricating clean two-dimensional material devices

该论文介绍一套把剥离、对准和堆叠二维材料放进超高真空环境的装置。作者用实际器件展示了如何在组装过程中尽量避免暴露新生界面。

Perpendicular in-plane negative magnetoresistance in ZrTe₅

团队改变样品面内磁场相对电流的方向，发现 ZrTe₅ 在磁场平行和垂直于电流时都能出现负磁阻。论文检验了同时包含贝里曲率和轨道磁矩的解释。

Strain-tuned topological phase transition and unconventional Zeeman effect in ZrTe₅ microcrystals

作者对同一类 ZrTe₅ 微晶施加单轴应变，跟踪量子振荡的振幅和相位。数据描绘出由弱拓扑绝缘体经过无隙状态到强拓扑绝缘体的演化，并显示自旋相关贝里相位会影响塞曼响应。

Thermal transport properties and some hydrodynamic-like behavior in three-dimensional topological semimetal ZrTe₅

研究人员在 ZrTe₅ 中对比热输运和电输运，寻找弹道传输与普通扩散之间的区域。热导率的变化和有效平均自由程的非单调行为，为类流体输运提供了证据。

Crossover behavior in the magnetoresistance of thin flakes of the topological material ZrTe₅

团队比较不同厚度 ZrTe₅ 薄片的三种磁输运信号，发现它们在同一特征温度附近发生变化，而且该温度随厚度改变。作者把这种联系解释为可能的温度驱动拓扑转变。

Giant Nernst effect and field-enhanced transversal zNT in ZrTe₅

ZrTe₅ 中沿不同晶向测得的横向热电势随磁场显著增强。论文把 Nernst 信号与电阻等量结合，估算了横向热电优值，并讨论了贝里曲率和双极输运的作用。

Quantum transport properties of β-Bi₄I₄ near and well beyond the extreme quantum limit

作者用量子振荡表征 β-Bi₄I₄ 的载流子，再把磁场推入极端量子极限。实验看到金属到绝缘体的转变，而在更强磁场下，电阻的温度依赖显示出能隙。

Stacking faults in α−RuCl3 revealed by local electric polarization

这项研究用电介质响应探测 α-RuCl₃ 的堆垛缺陷。不同堆垛质量的样品呈现不同的局域极化和面内磁各向异性，说明层间排列会影响对低温态的判断。

Temperature Dependent In-Plane Anisotropic Magnetoresistance in HfTe₅ Thin Layers

文章考察 HfTe₅ 薄层中的面内各向异性磁阻和平面霍尔效应。温度改变了磁阻的大小甚至符号，作者讨论了表面态耦合和自旋散射的可能作用。

Ternary FePSe₃ Atomic Layers with Competitive Temperature Coefficient of Resistance for Uncooled Infrared Bolometers

FePSe₃ 薄层在室温下电阻随温度明显变化。作者利用这一特性，把吸收红外光产生的升温转成电信号，并在 980–1550 nm 波段检验了器件。

Two-Dimensional Quantum Hall Effect and Zero Energy State in Few-Layer ZrTe₅

几层厚的 ZrTe₅ 在空气和加工过程中容易劣化。作者改善器件制备，使低温空穴迁移率达到约 3500 cm²/(V·s)，从而在强磁场下分辨出整数霍尔平台。他们还观察到与体能隙相关的零能态，并讨论能隙中可能存在的无能隙拓扑态。

Approaching three-dimensional quantum Hall effect in bulk HfTe₅

体相 HfTe₅ 在磁场下出现一系列霍尔电阻平台，平台附近纵向电阻很小但仍有限。作者用量子振荡估算费米波长，并将其与平台高度比较。

Bandgap opening in MoTe₂ thin flakes induced by surface oxidation

作者比较了暴露在环境中的 1T′-MoTe₂ 薄片与用六方氮化硼封装的薄片。未保护样品减薄时呈现绝缘趋势，而受保护样品出现超导转变；输运、扫描隧道显微镜和计算共同指向表面氧化的影响。

Interlayer Transition in a vdW Heterostructure toward Ultrahigh Detectivity Shortwave Infrared Photodetectors

GaTe 与 InSe 垂直堆叠后，研究人员在 1064 nm 和 1550 nm 均观察到未制冷器件的光响应。作者将超出单个组分带隙限制的波长范围与 II 型能带排列允许的层间跃迁联系起来。

Negative longitudinal magnetothermopower in the topological semimetal ZrTe₅

团队在 ZrTe₅ 中测量电导和热电势对平行磁场的响应。负纵向磁热电势与电导的磁场平方项可以相互比较，作者也讨论了电流聚束、杂质与自旋等替代解释。

Observation of a thermoelectric Hall plateau in the extreme quantum limit

在强磁场下，ZrTe₅ 的电子进入最低朗道能级。作者由热电与电输运测量求得横向热电电导 αxy，发现它在固定温度下随磁场增强而趋于平台。论文将这一平台与三维狄拉克电子在极端量子极限中的行为联系起来。

Thermal Conductivity of HfTe₅: A Critical Revisit

时域热反射测量给出了 HfTe₅ 单晶沿 a、b、c 三轴的热导率，比例约为 28∶1∶8。层间 b 轴的数值仅约 0.41 W/(m·K)，第一性原理计算与测量相互印证。

Zn doped MAPbBr₃ single crystal with advanced structural and optical stability achieved by strain compensation

这项工作研究 Zn 掺杂怎样改变 MAPbBr₃ 单晶在光照下的稳定性。作者将改善的结构与光学稳定性联系到应变补偿，并讨论了它对光探测材料的意义。

Black Phosphorous/Indium Selenide Photoconductive Detector for Visible and Near‐Infrared Light with High Sensitivity

研究将硒化铟叠在黑磷上制成纵向光探测器。器件在 405 至 1550 nm 范围内响应，测得约 22 ms 的响应时间；上层 InSe 还抑制了黑磷的环境退化。

Contact transparency in mechanically assembled 2D material devices

研究把二维晶体机械转移至预制电极，构成与超导体的接触，并通过电输运评价界面透明度。机械组装得到的界面可达到或超过常规纳米加工器件的透明度，电极表面粗糙度构成一项明显限制。

Giant enhancement of superconductivity in few layers MoTe₂

研究人员机械剥离 MoTe₂ 薄片，测量不同温度、磁场和栅压下的电输运。在部分薄片中，超导转变的起始温度达到 5.3 K，高于块体样品。面内上临界场也超过通常的泡利极限；改变栅压可以进一步调节转变温度和临界场。

Negative differential resistance and quantum oscillations in FeSb₂ with embedded antimony

作者在含有结晶锑的 FeSb₂ 单晶中测量低温输运和磁力矩。约 7 K 以下可以出现负微分电阻，而量子振荡随磁场角度的变化带有定向锑夹杂物的特征。

Quasi-2D superconductivity in FeTe₀.₅₅Se₀.₄₅ ultrathin film

作者将 FeTe₀.₅₅Se₀.₄₅ 剥离到接近超导相干长度的厚度，并测量输运和点接触安德烈夫反射谱。即使薄片厚度降至 5 nm，超导转变温度只略有降低；临界场各向异性等信号支持准二维超导。

Raman spectra and dimensional effect on the charge density wave transition in GdTe₃

作者追踪块体和少层 GdTe₃ 的变温拉曼光谱，结合计算区分晶格振动与电荷密度波相关的峰。样品由块体减薄到约 10 nm 时，报告的电荷密度波转变温度从 377 K 升至 431 K。

Raman spectroscopy evidence for dimerization and Mott collapse in α-RuCl₃ under pressures

作者用高压拉曼光谱区分 α-RuCl₃ 的两次转变：先出现与堆垛变化相关的新振动模式，再出现面内 Ru–Ru 键二聚化，并伴随莫特绝缘态瓦解。二次谐波测量还检验了反演对称性的变化。

Three-dimensional quantum Hall effect and metal–insulator transition in ZrTe₅

作者对块体 ZrTe₅ 施加强磁场，使电子进入最低朗道能级。在低温下，纵向电阻率接近零，同时出现横向电阻率平台。平台高度与沿磁场方向的半个费米波长成正比，作者据此解释为三维量子霍尔效应。进一步提高磁场后，样品出现由金属向绝缘体转变的特征。

Ultrahigh-Sensitive Broadband Photodetectors Based on Dielectric Shielded MoTe₂/Graphene/SnS₂ p–g–n Junctions

作者把 p 型 MoTe₂、石墨烯和 n 型 SnS₂ 叠成结，并用六方氮化硼从两侧封装。不同半导体层提供互补的光吸收，结区有助于分离光生电荷。器件在室温下对 405 至 1550 nm 的光产生了可测响应。

Gate tunable Kondo effect in magnetic molecule decorated graphene

作者在石墨烯表面吸附酞菁钴分子，以低温输运研究分子局域磁矩的近藤屏蔽。高载流子浓度下的屏蔽可延续到约 20 K，用栅压降低浓度后则明显减弱。

Multi-carrier transport in ZrTe₅ film

对不同厚度的 ZrTe₅ 薄片，作者结合霍尔测量和量子振荡分析电子与空穴的输运贡献。薄片厚度跨过约 40 nm 时，主导载流子类型发生变化。

Record-Low and Anisotropic Thermal Conductivity of a Quasi-One-Dimensional Bulk ZrTe₅ Single Crystal

作者用时域热反射法测量 ZrTe₅ 单晶在不同晶轴方向的热导率。室温下，层间 b 轴的热导率约为 0.33 W/(m·K)，仅约为 a 轴的十二分之一。

In-plane magnetization-induced quantum anomalous Hall effect in atomic crystals of group-V elements

作者用第一性原理计算提取模型参数，研究具有翘曲蜂窝晶格的第五族元素原子层。模型预言，面内磁化与自旋轨道耦合共同作用时，可出现陈数绝对值为 1 或 2 的量子反常霍尔相。

Rapid and nondestructive layer number identification of two‐dimensional layered transition metal dichalcogenides

研究在 275 nm 氧化层的 SiO₂/Si 衬底上比较了 MoS₂、MoSe₂ 和 WSe₂ 薄片的反射光谱。结合原子力显微镜测厚与 Fresnel 模型，作者建立了无损判别单层和少层材料的方法。

Modification of electronic band structure in mL + nL (m = 1, 2; n = 1–5) free-stacking graphene

论文用拉曼散射研究不同层数石墨烯自由堆叠后的 2D 峰。包含单层的一组样品中，峰向高频移动，且移动量随另一部分石墨烯层数增加而增大。

Rapidly counting atomic planes of ultra-thin MoSe₂ nanosheets (1 ≤ n ≤ 4) on SiO₂/Si substrate

作者利用反射光的对比度，识别 SiO₂/Si 衬底上由一至四个原子层构成的 MoSe₂ 薄片。用 Fresnel 模型计算的光谱与椭偏测量相符，并以原子力显微镜核对层数。

Effects of Graphene Modification on the Bioactivation of Polyethylene-Terephthalate-Based Artificial Ligaments

这项跨学科研究将石墨烯涂层用于 PET 人工韧带，并以无涂层的 PET 为对照。细胞实验显示成骨相关反应增强；兔模型中的组织学和力学测量也显示，涂层组有较多新生骨和更好的界面结合表现。

Enhanced spin diffusion length by suppressing spin‐flip scattering in lateral spin valves

作者在横向自旋阀中通过改变注入电极与探测电极的距离，估算自旋在银条中的扩散长度。与未覆盖的银条相比，覆盖 MgO 的器件显示更强的自旋积累和更长的扩散长度。

Uniaxial linear resistivity of superconducting La₁.₉₀₅Ba₀.₀₉₅CuO₄ induced by an external magnetic field

对掺钡铜氧化物施加垂直于铜氧层的磁场，作者发现面内与层间电阻出现有限值的温度不同。衍射还给出了磁场诱导电荷与自旋条纹序的证据。

功能化石墨烯的微观结构与电输运

Microstructure and Transport Studies of Functionalized Graphene

研究者把电输运、原子力显微镜和拉曼光谱用在同一研究中。不同石墨烯样品的最低电导落在 2–12 e²/h，拉曼 G 峰和 2D 峰的移动与应变及掺杂有关。沉积铁后，电输运发生变化，显微镜也观察到表面形成了团簇。

The experimental observation of quantum Hall effect of l=3 chiral quasiparticles in trilayer graphene

在 ABC 堆垛三层石墨烯中，作者测量了量子振荡与霍尔平台，并考察回旋质量如何随载流子密度变化。所得结果支持具有三次色散的手征准粒子图景。

Metal to Insulator Transition on the N = 0 Landau Level in Graphene

在单层石墨烯的零号朗道能级，作者以电阻的温度依赖区分金属型和绝缘型输运。在所测样品中，临界填充因子的绝对值约为 0.65，并与霍尔电导的零平台相联系。

Visualization of charge transport through Landau levels in graphene

实验用空间分辨光电流测量描绘量子霍尔区的石墨烯。局域光激发的信号显示，热载流子到达样品边缘后，可经边缘态被电极收集。

用原子力显微镜进行石墨烯纳米刻写

AFM Nanolithography of Graphene

在仙台举行的 SSDM 2009 会议上，普渡大学团队介绍了用原子力显微镜加工石墨烯的工作。同一团队发表的期刊论文展示了这种技术怎样在石墨烯上刻出绝缘沟槽，制作纳米带和亚微米尺度的环。

Breakdown of the N = 0 quantum Hall state in graphene: Two insulating regimes

作者在最高 18 T 磁场下研究石墨烯电荷中性点附近的量子霍尔输运。随着填充因子降低，先出现与局域输运相符的绝缘区，随后在约 1/2 附近出现纵向电阻尖点和更快的电阻增长。

在镍和蓝宝石上气相生长的大面积石墨烯的电子性质

Electronic Properties of Large-scale Graphene Chemical Vapor Synthesized on Nickel and on Sapphire

研究比较两种少层碳膜：一种从镍上生长后转移至硅基底，另一种直接在蓝宝石上生长。在 2–300 K、最高 7 T 的测量中，两类样品都在低磁场呈现负磁阻。研究者还用镍上生长样品的弱局域化特征估算载流子的散射长度。

平行磁场下石墨烯低温输运的实验研究

Experimental studies of the transport in graphene in a parallel magnetic field at low temperatures

张立源等人在低温下测量单层和少层石墨烯，在平行于样品的磁场中跟踪狄拉克点附近的电阻。他们改变磁场、温度和化学势，考察电阻怎样响应这些变量。

基底对石墨烯层的影响：拉曼光谱研究

Influence of substrates on graphene layers: Raman study

团队以拉曼光谱比较石墨烯在不同基底和吸附物环境中的表现，发现部分振动峰的强度、频率和线宽都对环境敏感。作者结合载流子相互作用与无序程度讨论这些变化。

Atomic force microscope local oxidation nanolithography of graphene

作者用原子力显微镜探针局域氧化石墨烯，在同一片材料上刻出绝缘沟槽，制成宽约 25 nm 的纳米带和亚微米环。改变刻写条件还会得到凸起而非沟槽。

A single electric relaxation time in Ba₁₋ₓSrₓTiO₃ nanoparticles at low temperatures

研究比较了 Ba₀.₇₇Sr₀.₂₃TiO₃ 纳米颗粒在不同温区的介电响应。低于 200 K 时，频率依赖可由单一 Debye 弛豫时间描述；高于 210 K 后，需要一组分布较宽的弛豫时间。

铝颗粒中的自旋输运与钛酸锶钡纳米颗粒中的单一德拜弛豫

Spin Transport in Aluminum Grains and Single Debye Relaxation in BST Nanoparticles

张立源的博士论文包含两组纳米颗粒实验。在铁磁隧道结中的铝颗粒上，他利用 Hanle 效应提取了纳秒量级的自旋相干时间。研究钛酸锶钡和钛酸钡颗粒时，他发现其介电响应可由一个德拜弛豫时间描述，而且在 200 K 以下，这一时间随温度呈热激活变化。

Mesoscopic Resistance Fluctuations in Cobalt Nanoparticles

在钴纳米颗粒中，电阻随偏压起伏，形成可重复的曲线“指纹”。磁化反转过程中，一旦磁畴形成或消失，这种指纹便发生重排。

Size-Manipulable Synthesis of Single-Crystalline BaMnO₃ and BaTi₁/₂Mn₁/₂O₃ Nanorods/Nanowires

研究用复合氢氧化物介质生长单晶锰酸钡和钛锰酸钡纳米棒，并通过反应时间、温度和水量调节长度。前一种材料的电阻在 58 K 附近显示相变，后一种材料则呈现两个发光峰。

ZnO Nanobelt/Nanowire Schottky Diodes Formed by Dielectrophoresis Alignment across Au Electrodes

作者利用介电泳将单根氧化锌纳米带或纳米线搭接在金电极之间，制成具有整流特性的器件。正反向电流比最高约为 2,000，低温电流–电压曲线进一步揭示了接触的作用。

Spin-polarized electron transport through nanometer-scale Al grains

研究人员把纳米铝颗粒夹在两个钴电极之间，在 4.2 K 测得隧道磁电阻和横向磁场引起的自旋进动。由 Hanle 信号估计的自旋退相干时间在纳秒量级。

利用扫描近场红外显微技术进行化学成分成像和光谱分析

Chemical Composition Image and Spectral Analysis by Using SNIM Technology

高能物理研究所团队将中红外自由电子激光与扫描近场红外显微镜结合。在会议摘要中，他们报告了聚乙烯与聚丙烯混合薄膜的化学成分图像，以及氮化镓样品的近场反射光谱。

扫描近场红外显微镜光纤探针的腐蚀制法

Preparation of optical probes for scanning near-field infrared microscopy by etching method

张立源等人用化学腐蚀法把中红外光纤制成扫描近场红外显微镜的探针，并考察如何形成短锥形针尖。他们用北京自由电子激光作光源，在近场条件下测量了氮化镓样品的反射光谱。