导电微纳尺度薄膜异质结中接触起电引起的层间电荷转移
介观与纳米尺度物理
2026-01-21 v1 材料科学
强关联电子
摘要
当两种材料相互接触时，接触起电会导致界面处电荷积累。如果接触导电材料的尺寸处于一个未知的临界长度尺度量级，界面处的电荷积累将扩散到该导电材料内部。这种由接触起电引起的层间电荷转移将改变两种接触材料的基本物理性质。本综述首先讨论了在基于导电薄膜的异质结中，已报道的挠曲电效应诱导接触起电和层间电荷转移的实验证据。层间电荷转移在构成异质结的两种薄膜中均产生了载流子梯度，并改变了电子-电子相互作用。此外，层间电荷转移改变了电子-声子耦合、自旋-声子耦合和磁电耦合，从而产生了在层间电荷转移之前不存在的新物理行为。本文重新分析并讨论了由层间电荷转移产生的新物理行为及其机制起源，包括载流子的自旋霍尔效应、磁电电磁振子的拓扑霍尔效应、非均匀磁电多铁效应、挠曲电子邻近效应和拓扑自旋织构。这篇综述文章呈现了当前研究现状和未来方向的统一图景，将为科学家们在导电材料微/纳米尺度异质结中，由柔性电效应介导的接触起电和层间电荷转移介导行为的研究领域提供一个基石。
引用
@article{arxiv.2601.14003,
title = {Interlayer charge transfer from contact electrification in conducting micro and nanoscale thin film heterostructures},
author = {Sandeep Kumar and Ravindra G Bhardwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14003},
year = {2026}
}