Self-assembled contacts to nanoparticles using metallic colloidal spheres
悬浮液中粒子的自发组装为具有纳米级控制的设备的廉价制造提供了策略，例如用于存储器或逻辑应用的单电子晶体管。然而，形成具有所需纳米级间距的电极的可缩放且稳健的方法仍然是一个主要挑战。在这里，我们展示了一个简单的组装方法，其中金属胶体球作为电极。通过在悬浮液中组装，然后沉积到图案化衬底上来形成器件。这种方法的关键是电极间（球体间）间距自发地设置为允许与单层纳米颗粒的隧穿接触。由于纳米粒子的小尺寸和大的静电荷能，测量的电流表现出库仑阻塞。我们表明，器件电阻可以通过一个栅电极进行调谐。我们的研究结果展示了一种全新的方法来廉价和大规模制造电子器件，如具有纳米级特征的晶体管。
2006-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Combinatorial nanoparticle patterns assembled by photovoltaic optoelectronic tweezers
光伏光电子镊子（PVOT）已被证明是一种有效的工具，用于操纵和大规模组装微/纳米物体。该技术依赖于由某些铁电材料（通常为LiNbO 3：Fe）在照射时由于体光伏效应而产生的强电场。尽管PVOT的快速发展和高质量的1D和2D粒子图案化的实现，旨在制造由多种类型的粒子组成的组合结构的研究工作一直很少。在此，我们制定了三种不同方法的工作原则，以应对这一悬而未决的挑战。为此，已经适当地利用了分别作用于中性粒子和带电粒子的介电泳和/或电泳。已经成功地获得了不同尺寸的金属纳米颗粒和介电纳米颗粒的简单混合结构。这些结果为未来通过PVOT制造更复杂的组合结构奠定了基础，其中微米/纳米颗粒是小型化功能器件的基本构建模块。
2022-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Economical and versatile subunit design principles for self-assembled DNA origami structures
该研究提出一种基于模块化的50纳米DNA折纸亚基设计原理，通过在核心模块外添加可变键合和角度模块控制自组装结构的几何与相互作用，发现引入适当柔性可平衡误差容忍度与目标保真度，并可通过增加键合种类抵消柔性带来的组装误差。
2024-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-assembled line network in BiFeO3 thin films
在这项工作中，我们报告的控制制造的自组装线网络的高度外延BiFeO3薄膜上的LaAlO3在动力学限制生长区域的RF溅射。如前所示，在锰氧化物薄膜的情况下，显着的有序程度是使用相邻基板具有明确的阶梯梯田形态。纳米结构的BiFeO3薄膜表现出混合相的形貌。除了沿着（100）和（010）轴的典型形成之外，还在规则线网络之间检测到一些混合相纳米畴。这些特殊的微结构为多铁性纳米材料的未来应用开辟了一个广阔的天地。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large-scale self-assembled nanophotonic scintillators for X-ray imaging
本文提出基于硫系玻璃光子晶体自组装的晶圆级纳米光子闪烁体可控制造方法，以YAG:Ce实现六倍光产额增强且不损失空间分辨率，并通过生物与无机标本X射线成像验证其实用性。
2024-10-09 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.optics
Soft self-assembled nanoparticles with temperature-dependent properties
制造可靠地自组装成所需有序和无序相的多功能构建块是当代材料科学中最热门的话题之一。为此，不同复杂性的微观单元，旨在组装目标阶段，已经被认为，设计，调查和建造。这样的路径通常需要费力的制造技术，特别是当需要构建块的特定功能化时。螺旋星形聚合物，即，由许多$f$二嵌段共聚物制成的星形聚合物自发地自组装成表面上具有吸引点（斑块）的软斑块状颗粒，所述二嵌段共聚物由接枝在中心锚定点上的疏溶剂和亲溶剂单体组成。在这里，我们表明，这样一个系统的可调性可以广泛地扩展通过控制溶液的物理和化学参数。事实上，在固定的外部条件下，自组装行为仅取决于臂的数量和/或疏溶剂与亲溶剂单体的比例。然而，温度和/或溶剂质量的变化使得可以可靠地改变有吸引力的贴片的数量和尺寸。这允许在不修改微观成分的情况下操纵介观自组装行为。有趣的是，我们还证明了不同的参数组合可以产生相同数量的补丁，但不同的径向和角刚度的恒星。这种机制可以提供一种在不改变其拓扑结构的情况下进一步微调超分子网络弹性特性的简洁方法。
2015-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-Assembled, Nanostructured, Tunable Metamaterials via Spinodal Decomposition
通过纳米级相分离的自组装提供了一个优雅的路线，以制造纳米复合材料的物理性能在单组分系统中无法实现。一类重要的纳米复合材料是光学超材料，它表现出奇异的特性，并导致光传播的敏捷控制的机会。这种超材料通常通过昂贵且难以按比例缩放的自上而下工艺制造，需要不同材料的精确集成。反过来，需要替代的，更有效的路线来制造大规模的超材料，用于具有深亚波长分辨率的实际应用。在这里，我们展示了一个自下而上的方法来制造可扩展的纳米结构的超材料通过旋节分解。为了证明这种方法的潜力，我们利用VO 2-TiO 2系统的固有旋节分解，VO 2中的金属-绝缘体转变和薄膜外延，以产生具有连贯界面和低至15 nm的结构单元的自组织纳米结构（在水平和垂直对准的薄片之间可调谐），其中等频表面是从椭圆到双曲线的温度可调谐的。色散产生超材料行为。这些结果为纳米结构超材料和其他纳米复合材料的制备提供了一条有效的途径。
2016-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Efficient integration of self-assembled organic monolayer tunnel barriers in large area pinhole-free magnetic tunnel junctions
本文针对SAM基MTJ易短路难题，采用超高真空接枝烷硫醇SAM与Co软着陆沉积，结合XPS和BEEM表征，实现了大面积无针孔、高成品率的均匀混合MTJ。
2025-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Enhanced photocurrent in solution processed electronically coupled CdSe nanocrystals thin films
我们已经证明了使用简单，低成本的溶液处理沉积技术的高度连续和光滑的CdSe半导体薄膜含有自组装纳米晶体（NC）的制造。示出了热退火和乙二硫醇（EDT）处理对油酸盐覆盖的CdSe纳米碳膜的影响。沉积后EDT处理通过减小颗粒间距离来增强NC之间的强电子耦合，这增强了pn器件中光电流的四个数量级。对NC薄膜进行温和的热退火处理，会引起较大的红移和明显的展宽。我们的研究结果表明，具有短程有机配体的纳米碳适用于高性能薄膜晶体管和下一代高效光电子器件。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci
High temporal stability of niobium superconducting resonators by surface passivation with organophosphonate self-assembled monolayers
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Fraunhofer Institute for Electronic Microsystems and Solid-State Technologies（弗劳恩霍夫电子微系统和固态技术研究所）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）
研究通过有机磷酸酯自组装单分子层钝化铌薄膜，抑制氧化物再生，提升超导谐振子在低温下的时间稳定性与品质因子，量化TLS损耗特征为~5×10^-7。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Poly(methyl methacrylate) - Palladium clusters nanocomposite formation by supersonic cluster beam deposition: a method for microstructured metallization of polymer surfaces
采用超音速团簇束沉积（SCBD）技术在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）表面制备了钯团簇纳米复合薄膜。电导率随团簇覆盖率的变化和显微镜分析表明，Pd团簇被注入聚合物中，并在聚合物表面下形成了一个延伸数十纳米的连续层。这允许沉积，使用模板掩模，簇组装的Pd微结构在PMMA上显示出非常高的粘附力相比，通过热蒸发获得的金属膜。这些结果表明，SCBD是一种很有前途的工具，在柔性聚合物基板上的金属微结构的制造。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Self-Assembled Ligand-Capped Plasmonic Au Nanoparticle Films in the Kretschmann Configuration for Sensing of Volatile Organic Compounds
紧密堆积的Au纳米颗粒的膜通过它们的集体等离子体共振而电动耦合。这种集体光学响应导致增强的光-物质相互作用，这可以在各种应用中利用。在这里，我们展示了它们在检测挥发性有机化合物中的应用，使用甲醇作为测试案例。通过控制溶剂的蒸发，通过胶体Au纳米颗粒（~10 nm直径）的界面自组装获得了几cm 2以上的有序膜。尽管这种尺寸的孤立纳米颗粒固有地是非散射的，但是当布置在紧密堆积的膜中时，等离子体激元耦合导致强反射率和吸收率。首先证明了通过纳米颗粒膜的UV-Vis透射测量的气相甲醇浓度的原位跟踪。接下来，在原位椭圆偏振的自组装膜中的Kretschmann（也称为ATR）配置显示，以产生增强的灵敏度，特别是与相位差测量。我们的研究表明，自组装膜的光谱响应的理论模型与实验原位传感实验之间的良好协议。同时，理论框架为解释各种观察到的实验趋势提供了基础。将周期性纳米颗粒膜与Kretschmann配置中的椭圆偏振法相结合是一种基于胶体制造方法的用于挥发性有机化合物（VOC）传感应用的高灵敏度和选择性等离子体薄膜器件的有前途的策略。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A closer physico-chemical look to the Layer-by-Layer electrostatic self-assembly of polyelectrolyte multilayers
本文从物理化学视角综述了逐层静电自组装制备聚电解质多层膜的过程，强调通过调控组装参数来制造功能性纳米材料。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electronic Hybridization of Large-Area Stacked Graphene Films
单独组装的石墨烯层之间的直接可调耦合是设计二维（2D）晶体系统的下一步，与基础研究和技术应用相关。在这里，我们描述了大面积（> cm^2），耦合双层石墨烯SiO2/Si衬底上的制造和表征。堆叠两个石墨烯膜导致层之间的直接电子相互作用，其中所得的膜性质由局部扭转角决定。多晶双层膜具有“彩色玻璃窗”外观，这可以通过在可见光谱中出现依赖于扭转角的窄吸收带来解释。通过电子衍射直接测量层取向，再加上拉曼光谱和光学光谱，证实了大面积清洁界面的持久性。最后，我们证明了层间耦合可以通过化学修饰可逆地关闭，从而实现基于光学的化学检测方案。总之，这些结果表明，单个2D晶体可以单独组装，以形成适合大规模应用的电子耦合系统。
2013-01-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Green fabrication of nickel-iron layered double hydroxides nanosheets efficient for the enhanced capacitive performance
本研究提出一种超声辅助的绿色策略制备NiFe-LDHs纳米片，通过调控形貌与厚度实现优异电容性能，为高性能LDHs电极材料提供了新方法与结构性能关系的深刻见解。
2024-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mechanically stacked 1 nm thick carbon nanosheets: Ultrathin layered materials with tunable optical, chemical and electrical properties
碳纳米片是机械稳定的独立的二维材料，厚度约为1 nm，具有明确的物理和化学性质。它们是由辐射诱导交联的芳香族自组装单分子膜。在这里，我们提出了一个路线，可调的电，光和化学性质的绝缘基板上的多层纳米片的可扩展的制造。研究了在氧化硅上堆叠多达5个尺寸约为1平方厘米的纳米片。通过目视检查、光学显微镜、UV/Vis反射光谱和模型计算研究了它们的光学特性。用X射线光电子能谱学研究了它们的化学组成。然后在超高真空中在高达1100 K的各种温度下对多层样品进行退火。随后的拉曼光谱，X射线光电子和紫外/可见反射光谱以及通过电四点探针测量的研究表明，层状纳米片转化为纳米晶石墨烯。这种结构和化学转变伴随着光学性质和电导率的变化，为制备双功能导电涂层开辟了新的途径。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Assembly of High-Performance van der Waals Devices Using Commercial Polyvinyl Chloride Films
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文提出了一种利用聚氯乙烯薄膜制作耐用压印模的方法，用于高效组装二维材料异质结构，提升了器件性能和可重复性。
2025-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural control of two-level defect density revealed by high-throughput correlative measurements of Josephson junctions
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过高通量相关测量揭示超导结中双能级密度的结构控制，展示了一种数据驱动的方法来减少量子电路中的缺陷。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
A Novel Liquid-Liquid Interface Deposition Method for the Production of Thin Films and van der Waals Heterostructures of Two-Dimensional Solids
针对二维固体薄膜制造慢且污染大的问题，提出名为液-液界面沉积的新方法，利用互不相溶液体界面剥离表面活性剂并转移二维材料片层，实现了快速环保制备薄膜及范德华异质结构。
2025-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
