无序超均匀固态材料
材料科学
2022-12-06 v1
摘要
无序超均匀（DHU）态是近来发现的凝聚态物质的奇异状态。DHU 系统类似于液体或玻璃，在统计上各向同性且缺乏传统的长程平移和取向序。另一方面，它们像晶体一样完全抑制归一化无限波长密度涨落，并在此意义上具有隐藏的长程序。最近，在固态材料中发现了若干令人振奋的无序超均匀现象，包括无定形碳纳米管、无定形二维二氧化硅、无定形石墨烯、含缺陷的过渡金属硫族化物、含缺陷的五边形二维材料以及中/高熵合金。已发现这些材料的 DHU 态通常比其他无序模型具有显著更低的能量，并可导致独特的电子和热输运性质，其机制不同于为其晶体对应物所确定的机制。例如，DHU 态可增强二维无定形二氧化硅中的电子输运；DHU 中/高熵合金实现了 Vegard 定律，并在低温下具有增强的能隙和热输运。这些独特性质为光电子学和热电学中的许多有前景的潜在器件应用开辟了道路。在此，我们从应用和“材料”的视角，对固态材料中超均匀性的这些重要新进展进行聚焦综述，以补充现有关于物理系统与光子材料中超均匀性的综述。我们还提供了未来方向与展望，重点关注面向量子信息科学与工程的 DHU 量子材料的设计与发现。
引用
@article{arxiv.2212.02464,
title = {Disordered Hyperuniform Solid State Materials},
author = {Duyu Chen and Houlong Zhuang and Mohan Chen and Pinshane Huang and Vojtech Vlcek and Yang Jiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02464},
year = {2022}
}