Nanowire Breakup via a Morphological Instability Enhanced by Surface Electromigration
本文利用连续介质模型计算了轴向电场下单晶纳米线的轴对称形态演化，发现电迁移和更大的表面粗糙度会缩短纳米线断裂时间并增加最终生成的颗粒数量。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Domain wall motion governed by the spin Hall effect
永磁材料由于其高的各向异性而引起了人们极大的兴趣，这导致了极窄的纳米尺寸的畴壁。因此，最近研究的电流诱导畴壁运动（CIDWM）在这些材料的承诺，使一类新的数据，存储器和逻辑器件。在这封信中，我们提出自旋霍尔效应作为一个全新的机制CIDWM。我们能够仔细地调整Pt/Co/Pt纳米线上的脱钉实验中的净自旋霍尔电流，提供对CIDWM的独特控制。此外，我们确定的脱钉效率是密切相关的畴壁，我们控制沿纳米线的小字段的内部结构。CIDWM的这种新的表现形式提供了一个非常有吸引力的新的自由度操纵畴壁运动的电荷电流，并揭示了存在矛盾的报告CIDWM垂直磁化材料。
2012-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Direct Visualization of Room-temperature Stair-stepped Quantum Spin Hall States in Bi4Br4
Tsinghua University（清华大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过微波阻抗显微镜直接可视化Bi4Br4中室温下的阶梯量子自旋霍尔态，并展示了其稳定的拓扑特性及可扩展的堆叠结构。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain evolution in GaN Nanowires: from free-surface objects to coalesced templates
自上而下制造的GAN纳米线，250 nm的直径和不同的高度，已被用来实验确定沿1维物体的垂直方向的应变的演变。X射线衍射和光致发光技术已被用来获得内部的纳米线从他们的基地到他们的顶面的初始压缩和拉伸应变的应变分布。从光学和结构表征的弛豫行为完全匹配的数值计算结果的基础上的连续介质的方法。通过监测横向自由表面实现的弹性松弛，估计了纳米线可以被认为是无应变的高度。基于该结果，足够高以无应变的NW已经被合并以形成连续的GAN层。X射线衍射，光致发光和阴极发光清楚地表明，尽管初始的无应变纳米线模板，最终的GAN层是应变。
2013-05-30 cond-mat.mtrl-sci
The role of structural evolution on the quantum conductance behavior of gold nanowires during stretching
通过机械拉伸产生的金纳米线已被证明仅采用三种配置，其中它们的原子排列调整为使得[100]、[111]或[110]带轴平行于伸长方向。我们分析了三种可能性中的每一种的Au纳米线在伸长过程中的结构重排和电子输运行为之间的关系。我们已经使用了两个独立的实验来解决这个问题，高分辨率透射高分辨率电子显微镜观察的原子结构和机械控制的断裂结来测量输运性质。我们已经估计了纳米线的电导使用的理论方法的基础上扩展的休克尔理论，考虑到原子种类和它们的位置。借助于这些计算，我们一直连接两组实验结果和模拟金纳米线的电导位于第一和第三电导量子的演化过程。我们还提出了碳作为污染物的证据，降低了一个原子厚的导线的电导。
2002-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin polarised quantised transport via one-dimensional nanowire-graphene contacts
本文通过磁性纳米线与石墨烯的一维接触，首次实现自旋极化载流子的弹道注入，观察到无磁场下的量子化电导及量子霍尔转变，为弹道自旋电子学奠定基础。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hard gap in epitaxial semiconductor-superconductor nanowires
超导性的许多现在和未来的应用将受益于载流子密度和隧穿速率的静电控制，这是半导体器件的标志。一个特别令人兴奋的应用是实现拓扑超导性作为量子信息处理的基础。基于半导体纳米线中的邻近效应的这一方向的提议很有吸引力，因为关键成分目前已经掌握。然而，以前的情况下，接近半导体显示显着的隧道电导低于超导能隙，这表明一个连续的subgap状态-一种情况，使拓扑保护无效。在这里，我们报告了一个硬超导能隙诱导的邻近效应在半导体中，使用外延Al-InAs超导体-半导体纳米线。硬间隙，以及良好的材料性能和栅极可调谐性，使这种新的混合系统的一些应用程序，以及介观超导的基础研究有吸引力。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin wave excitations in a nanowire spin-torque oscillator with perpendicular magnetic anisotropy
自旋力矩振荡器（STO）是一种新兴的微波器件，在自旋逻辑器件和下一代高速计算体系结构中具有潜在的应用前景。由于STO的非线性特性，STO很容易通过磁场和直流电流进行调谐。自旋霍尔纳米振荡器（SHNO）是一种很有前途的STO类型，目前的研究大多集中在容易激发的局域模上。在这里，我们研究使用微磁学模拟，自旋扭矩引起的激发在纳米线器件的垂直磁各向异性（PMA）材料的性质。我们的结果表明，在包括PMA的本地化和传播的自旋波模式的激发是可行的。我们研究了模式激发的性质作为PMA强度（\text{K} $_u$）和电流的函数。实际上，我们估计了\text{K} $_u$的临界值，以允许传播自旋波的激发。我们属性本地化和传播模式之间的模式选择性的开关在非零\text{K} $_u$，这是由分析计算支持的系统的非线性从负到正的符号。我们的研究结果提供了深入的了解工程可重构微波器件的未来magnonic和计算应用。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous spin Hall angle of a metallic ferromagnet determined by a multiterminal spin injection/detection device
本文报道了铁磁金属合金钴铁（Co $_{25}$ Fe $_{75}$，CoFe）中反常自旋霍尔角的测定。这是通过测量自旋注入/检测效率的多终端设备与纳米线的铂（Pt）和CoFe沉积到磁性绝缘体钇铁石榴石（Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$，YIG）。应用自旋电阻模型，我们的多终端自旋输运数据，我们确定在YIG的磁振子电导率，在YIG/CoFe界面的自旋电导，最后的异常自旋霍尔角CoFe作为其自旋扩散长度的函数在一个单一的设备。我们的实验清楚地揭示了一个负的反常自旋霍尔角的铁磁金属CoFe，但一个消失的普通自旋霍尔角。这与铁磁金属Co和坡莫合金的结果相反。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular and temperature dependence of current induced spin-orbit effective fields in Ta/CoFeB/MgO nanowires
在金属/铁磁体/氧化物三层膜中电流感生自旋轨道有效磁场提供了一种新的方法来操纵磁化强度，这是一种替代传统的电流感生自旋转移力矩所产生的非共线磁化。Ta/CoFeB/MgO结构由于其垂直各向异性和大电流诱导的自旋轨道有效场而被期望用于非易失性存储器和逻辑器件。然而，许多方面，如角度和温度依赖的有效场的现象是很少了解。在这里，我们评估的角度和温度依赖性的电流诱导的自旋轨道有效场考虑从反常和平面霍尔效应的贡献。在300 K时，有效场的纵向和横向分量与磁化方向有很强的角度依赖关系。横向场随温度的降低而显著降低，而纵向场则表现出较弱的温度依赖性。我们的研究结果揭示了重要的功能，并提供了一个更全面的了解电流诱导的自旋轨道有效场的机会。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistical analysis of Ni nanowires breaking processes: a numerical simulation study
对镍纳米线的断裂行为进行了统计分析。使用分子动力学模拟，我们已经确定了时间演化的纳米线原子结构和它的最小截面（Sm（t））。积累了数千个独立的断裂事件，Sm直方图被建立并用于研究温度，晶体拉伸方向和初始纳米线尺寸的影响。在断裂过程的最后阶段的单体，二聚体和更复杂的结构的比例进行计算，发现不同的纳米线的取向和尺寸所获得的结果之间的重要差异。观察到三种主要情况。(A)[111]拉伸方向和大的纳米线尺寸：在断裂之前，纳米线从更复杂的结构演变为单体和二聚体;在断裂过程中呈现出良好有序的结构。(B)沿[100]和[110]方向拉伸的大纳米线：系统主要从复杂结构中断裂（发现单体和二聚体的概率较低），在断裂过程中存在无序区域;在室温下，Sm=5附近出现巨大的直方图峰，显示存在长交错的五边形Ni线，具有... - 5-1-5-...结构(C)初始线材尺寸小：尺寸效应独立于温度和拉伸方向。最后，单体和二聚体周围的局部结构不依赖于拉伸方向。这些配置不同于那些通常选择在静态研究电导。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3D Nanomagnetism in Low Density Interconnected Nanowire Networks
通过在聚碳酸酯膜上进行电沉积，在多个角度进行离子跟踪，已经在厘米级面积上实现了密度低至40 mg/cm^{3}的独立互连金属纳米线网络。互连的磁性纳米线网络进一步提供了一个令人兴奋的平台来探索三维纳米磁性，其中它们的结构，拓扑结构和挫折可以用作额外的自由度来定制材料特性。通过一阶反转曲线方法，揭示了钴网络中新的磁化反转机制，即从强退磁偶极相互作用到交叉点介导的畴壁钉扎和传播，最终到形状各向异性主导的磁化反转。这些发现为用于记忆、复杂计算和神经形态学的三维集成磁性设备开辟了新的可能性。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced motion of a transverse magnetic domain wall in the presence of spin Hall effect
我们从理论上研究了双层纳米线中横向磁畴壁的电流诱导动力学，双层纳米线由铁磁体和非磁体组成，具有强的自旋轨道耦合。畴壁动力学的特征在于两个阈值电流密度，$J_{th}^{WB}$和$J_{th}^{REV}$，其中$J_{th}^{WB}$是畴壁的手性切换的阈值，$J_{th}^{REV}$是由自旋霍尔效应引起的反转畴壁运动的另一阈值。对于满足条件$J_{th}^{WB} > J_{th}^{REV}$和α> β（α为Gilbert阻尼常数，β为自旋力矩的非绝热性）的系统，具有一定手征性的畴壁可以在电流范围$J_{th}^{REV} < J < J_{th}^{WB}$内沿与电子流方向相反的方向高速运动。微磁模拟证实了分析结果的有效性。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlating synthesis, structure and thermal stability of CuBi nanowires for spintronic applications by electron microscopy and in situ scattering methods
本研究合成了不同Bi含量和晶畴尺寸的Cu1-xBix纳米线，利用电子显微镜和X射线散射技术揭示了合成条件对Bi局域化及晶格畸变的影响，并探明了其热稳定性，为优化自旋电子器件的自旋霍尔效应性能奠定了基础。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication of stable Pd nanowire assisted by hydrogen in solution
我们在电化学电位控制下，在溶液中机械地制备了Pd纳米线。当Pd丝的电化学电位保持在析氢电位时，电导直方图出现明显的特征。电导迹线显示Pd线在断裂之前被拉伸0.4nm的长度，这表明至少两个Pd原子可能有助于Pd线的形成。结果表明，氢稳定了Pd纳米线的原子构型。我们讨论了由于氢吸附或掺入引起的键强度变化的稳定机制。
2006-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Easy-plane spin Hall oscillator
本文提出一种易面各向异性垂直于膜面的新型自旋霍尔振荡器（SHO），通过调控纳米线中的磁各向异性，利用自旋霍尔电流驱动大幅度易面动力学，显著提升了微波功率，为高功率SHO设计及自旋电子脉冲神经元应用提供了新方法。
2023-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size effect on the spontaneous coalescence of nanowires
本文研究了纳米粒子接触聚结过程的尺寸效应。分子动力学结果表明，纳米尺度的表面曲率与有效熔化温度的耦合对界面原子的扩散有很强的影响，因此对聚结时间有重要影响.这种效应对于低于20 nm的表面曲率特别明显。一个唯象模型来自熔点降低的方法来描述纳米线聚结的动力学过程，并对各种模拟数据集进行验证。样品尺寸，烧结温度和接触形态演变之间的定量相关性被证明。
2019-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Four-Step Evolution of Spin-Hall Conductance: Tight-Binding Electrons with Rashba Coupling in a Magnetic Field
在磁场中，紧束缚晶格电子与Rashba自旋轨道耦合（SOC）表现出一种有趣的磁输运性质。使用助焊剂强度$ϕ={2π/N}$（$N$是整数）和塞曼分裂固定，当增加Rashba SOC $λ$时，自旋霍尔和电荷霍尔电导（SHC和CHC）经历了四步演化：SHC在$λ_{c}$的三个临界点处出现与尺寸相关的共振和跳跃，在$λ_{c1}$和$λ_{c3}$处改变符号;而CHC在$-Ne^2/h$、$+2Ne^2/h$和$-Ne^2/h$作用下表现出三次量子跃迁。这种四步演化也反映在圆柱系统边缘态的拓扑特征和自旋极化上，并且对弱无序具有鲁棒性。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current induced torques and interfacial spin-orbit coupling: Semiclassical Modeling
在由铁磁层和具有强自旋轨道耦合的非磁性层组成的双层纳米线中，电流对磁化产生的转矩超过在简单铁磁纳米线中发现的转矩。由此产生的磁动力学似乎需要转矩，可以分为两个方面，阻尼类和场类。类阻尼扭矩通常源自描述体自旋霍尔效应和自旋转移扭矩的模型，而类场扭矩通常源自描述界面自旋-轨道耦合的Rashba模型。我们推导出一个模型的基础上，统一这些方法的玻尔兹曼方程。我们还考虑近似的玻尔兹曼方程，漂移扩散模型，定性再现的行为，但定量未能再现的结果。我们表明，玻尔兹曼方程与物理上合理的参数可以匹配的扭矩为任何特定的样品，但在某些情况下，它无法描述实验观察到的厚度依赖性。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen-assisted stabilization of Ni nanowires in solution
我们研究了在控制电解液的电化学电位和pH值的条件下，机械制造的Ni纳米收缩体的电导特性。电导直方图显示，当收缩部的电位保持在比-900 mV更负的电位（相对于Ag/AgCl）时，在pH=3.7时，在1-1.5 $G_{0}$（= $2e^{2}/h$）处具有明显的峰值特征。当使用较低pH溶液时，在更正的电位下也出现类似的特征。我们发现Ni单原子接触或单原子线可以在室温下在析氢的情况下稳定在溶液中。
2005-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Collective formation of misfit dislocations at the critical thickness for equilibrium nanowire heterostructures
本文通过有限元模拟研究纳米线异质结构中失配位错网络的集体形成，揭示临界厚度处应变能最小构型从完全弹性应变到部分弛豫的突变及其特征失配密度。
2023-08-08 cond-mat.mtrl-sci
$\textit{In situ}$ hydride breathing during the template-assisted electrodeposition of Pd nanowires
本研究通过原位X射线散射等技术，揭示了钯纳米线电沉积过程中氢化物相变及晶粒合并对氢掺入的影响，阐明了电沉积与析氢反应的竞争机制。
2022-11-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Understanding the anisotropic growth of VS grown PbSnTe nanowires
针对PbSnTe纳米线各向异性生长机制不明的问题，基于实验观察建立形貌演化模型，揭示其由直接入射等三种过程调控且存在生长模式转变，为器件设计提供更灵活的实验指导。
2024-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic simulations of the deformation behavior of an Nb nanowire embedded in a NiTi shape memory alloy
采用分子动力学模拟研究了预应变和温度对铌纳米线嵌入镍钛记忆合金（SMA）中所表现出的优异性能的影响。为此，我们发展了一种新的基于二次近邻修正嵌入原子方法（2NN MEAM）的Nb-Ni-Ti三元原子间相互作用势。揭示了准线性弹性、细长滞后和杨氏模量降低的独特现象的起源。结果证明了塑性形变在嵌入的Nb纳米线中的重要性，并揭示了变形如何促进刚刚提到的前所未有的现象。提出了一种简单而直接获得的描述符，用于关联和监测预应变过程中的杨氏模量演变。此外，我们的模拟表明，通过适当的预应变，可以获得所需的杨氏模量的应用温度范围很广。
2022-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Evolution of ferromagnetic circular dichroism coincident with magnetization and anomalous Hall effect in Co-doped rutile TiO2
本文系统地研究了金红石型Ti_（1-x）Co_xO_（2-d）的磁性圆二色性（MCD）随x和d的变化，揭示了在较高载流子浓度和Co含量下出现铁磁性的相图。相图与反常霍尔效应（AHE）的相图完全一致。MCD的磁场依赖性与磁化强度和AHE的依赖性也有很好的一致性。这些独立的测量结果的一致性强烈建议单一和内在的铁磁起源。
2005-04-07 cond-mat.mtrl-sci
