Magnetic nanostructures by adaptive twinning in strained epitaxial films
我们利用Fe 70 Pd 30磁性记忆合金的内在结构不稳定性，获得具有自组织纳米结构的功能外延薄膜。我们表明，54%的相干外延应变是可能的。薄膜实验和大规模第一性原理计算的结合使我们能够建立一个晶格弛豫机制，这是稳定材料所不期望的。我们确定了一个低的孪晶边界能量相比，一个高的弹性能作为自适应纳米孪晶的关键先决条件。我们的方法是通用的，因为它允许控制铁磁，铁弹和铁电材料的纳米结构和固有特性。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization dynamics in optically excited nanostructured nickel films
本文研究了纳米结构镍薄膜的激光诱导磁化动力学。考虑到数百飞秒的时间尺度以及GHz制度的纳米尺寸的影响进行了讨论。虽然在短时间尺度上没有观察到纳米尺寸效应，但可以通过与微磁模拟的比较来确定GHz制度中的激发磁模式。的厚度依赖性揭示了洞察力的偶极之间的相互作用单个镍结构。此外，瞬态反射率的变化进行了讨论。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Localized surface plasmon resonance (LSPR) and refractive index sensitivity of vacuum evaporated nanostructured gold thin films
研究了真空蒸镀纳米金薄膜的等离子体激元特性。厚度大于6 nm的膜显示存在具有三角形基底的非圆柱形形状的纳米棒。在吸收光谱中记录到两个特征的等离子体激元带。第一个发生在500 nm以下，另一个发生在更高的波长侧。这两个峰都表现出对周围环境介电性质的依赖性。随着纳米颗粒尺寸、表面粗糙度和周围（亚甲蓝染料涂层）的折射率的增加，较高波长的局部表面等离子体共振（LSPR）峰向较高波长移动。这表明，这种薄膜可以用作折射率灵敏度范围为250 - 305 nm/RIU（折射率单位）的有机分子的传感器。
2014-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Induced surface enhancement in coral Pt island films attached to nanostructured Ag electrodes
珊瑚状铂岛膜是通过电化学还原沉积在二氧化硅涂层的纳米结构银电极上。从这些设备的表面增强（共振）拉曼[SE（R）R]信号的分子专门连接到Pt的强度高达50%的确定为银。SE（R）R光谱研究进行了不同的探针分子，二氧化硅涂层厚度和激发线。此外，对Ag-SiO2-Pt载体几何形状进行了场增强计算，以阐明Pt岛膜纳米结构对所观察到的拉曼强度的影响。结果表明，Pt岛膜的非完美包覆促进了Pt SER活性的诱导效率。与Ag-SiO2-Au电极上的类似测量的比较进一步表明，沉积的金属岛膜的化学性质对SE（R）R强度起次要作用。
2012-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Patterned nanostructure in AgCo/Pt/MgO(001) thin film
采用分子动力学和相场论理论相结合的方法模拟了AgCo/Pt/MgO（001）薄膜中图案化纳米结构的形成过程。Pt/MgO中存在的位错（应变）网络被用作模板，其图案在Spinodal分解中被转移到AgCo相，导致被位错吸引的Co岛的规则阵列。研究了组分浓度、膜厚等因素对膜厚的影响。结果表明，该体系中AgCo的旋节线分解主要表现为表面定向层结构与应变诱导图案化结构之间的竞争，其中图案化Ag-Co结构仅在界面附近的小范围内占主导地位（小于10个原子层）.然而，如果可以通过控制膜生长条件来最小化层间扩散，则表明可以在整个膜中形成图案化结构。
2002-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Carbon Monosulfide Nanostructures: Chains Arrays, Monolayers, and Thin Films
理论预测导致新的低维层状结构的实验合成。在此，我们第一次展示了一硫化碳化合物表现出各种各样的层状纳米结构，如链阵列，单层和薄膜。我们发现链阵列是最稳定的，因为它们主要是由硫和碳轨道的$sp^2$杂化驱动的维度。此外，链阵列是直接带隙半导体。与薄膜相比，单层在室温下是稳定的，其中半导体相在能量上随后是金属相。然后，我们在碳硫单层膜中实现了载流子到金属的相变，这可以通过控制电导率和载流子迁移率的应变工程来驱动。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of nanostructure-based and ultra-thin film solar cell devices beyond the classical picture
在本文中，一个光电子器件的模拟框架有效的任意空间变化的电子势和光学模式，从弹道到扩散的运输制度，是用来研究非本地光子吸收，光电流产生和载流子提取在超薄膜和纳米结构的太阳能电池器件在辐射极限。在微观方法所揭示的影响，这是无法访问的宏观模型的结构，掺杂或偏置引起的纳米级的局部光生速率和光载流子输运制度的潜在变化的影响。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlled nanostructures at La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin film surfaces formed by STM lithography
利用扫描隧道显微镜在室温下对$_{0.7}$ $_{0.3}$ MnO $_{3}$（LSMO）薄膜表面进行了纳米级光刻.从线蚀刻实验中，我们发现，线的深度是逐步增加的方式与偏置电压的增加，以及随着扫描速度的降低。平均而言，蚀刻线的深度是约0.4nm的LSMO面外晶格常数的整数倍。在蚀刻线之间获得1.5nm的最小壁厚。我们已经利用控制蚀刻线深度的能力来创建复杂的倒金字塔纳米结构。我们的工作表明了利用STM光刻在LSMO薄膜中形成可控的、复杂的纳米结构的可行性。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Morphology dependent surface properties of nanostructured GaN films grown by molecular beam epitaxy
分析了分子束外延生长的氮化镓外延膜的表面形貌对其表面化学和能带结构的影响。用扫描电子显微镜和原子力显微镜研究了薄膜的形貌，用X射线光电子能谱学和阴极发光光谱研究了薄膜的能带结构、缺陷和发射特性。结果发现，高度多孔的GAN半导体网络显示出最高的相对电导率，并且不具有与缺陷相关的发光。较平坦的膜更电阻，并显示黄色发光，由于Ga空位。GAN半导体网络在价带最大值以上（1.8 $\pm$ 0.2）eV处表现出费米能级钉扎，表明GAN半导体网络表面存在Ga吸附层。发现Ar离子溅射优先溅射N原子导致表面金属化。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Local large temperature difference and ultra-wideband photothermoelectric response of the silver nanostructure film/carbon nanotube film heterostructure
光热电材料在许多领域有着重要的应用。在这里，我们通过范德华力将银纳米结构薄膜（AgNSF）和碳纳米管薄膜（CNTF）连接在一起，形成了AgNSF/CNTF异质结，该异质结显示出优异的光热和光电转换性能。当用紫外到太赫兹波长的激光照射异质结时，局域温差和输出光电压迅速增加。局部温差的最大值达到205.9K，明显高于文献报道的其他光电材料。其光热响应率和光电响应率与激光波长有关，分别为175-601 K/W和9.35-40.4 mV/W。结果表明，局域表面等离子体增强了碳纳米管的光吸收，而输出光电压主要由塞贝克效应控制。AgNSF/CNTF异质结构可用作高效灵敏光热材料或超宽带快速响应光电材料。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical Properties of Bismuth Nanostructures Towards the Ultrathin Film Regime
大块铋呈现出优异的光学性质，如巨大的红外折射率（n接近10）和负的紫外可见光介电常数诱导的巨大的带间电子跃迁。虽然这种性质在纳米光子学中的应用非常有吸引力，但铋纳米结构的介电功能却很少被研究。本文用椭圆偏振光谱法测量了脉冲激光沉积铋薄膜的远红外-紫外介电函数，薄膜的标称厚度tBi从10 nm到几十nm不等。对于tBi大于15 nm，薄膜显示出连续的结构和它们的介电函数是可比的散装铋。对于tBi低于15 nm，膜结构是不连续的，并且介电函数与体铋的介电函数显著不同。从FDTD模拟中提出，这种显着的差异主要来自有效介质的影响引起的不连续的薄膜结构，量子电子限制不起主导作用。这表明，对于高性能纳米光子器件而言，铋和连续铋膜应该呈现与块体铋相同的突出光学性质。
2019-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanostructured thin films of indium oxide nanocrystals confined in alumina matrixes
本研究通过共粉碎法制备尺寸小于10纳米的氧化铟纳米晶限域于氧化铝基体的薄膜，优化沉积与退火条件获得立方相晶序，并分析其光学带隙等性质。
2025-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparison of the Resistivities of Nanostructured Films Made from Silver, Copper-Silver and Copper Nanoparticle and Nanowire Suspensions
本研究对比了喷雾沉积和喷墨印刷制备的银、铜及铜-银纳米线和纳米颗粒薄膜的电导率与烧结行为，发现纳米线薄膜仅需200 C即可获高电导率，而纳米颗粒薄膜需300-350 C的更高温度。
2023-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ion induced segregation in gold nanostructured thin films on silicon
我们报告了一个直接观察金原子的偏析到近表面政权由于1.5兆电子伏Au 2+离子的影响孤立的金纳米结构沉积在硅上。在6.3x1012离子cm-2 s-1的高光束通量下，以6x10^13、1x10^14和5x10^14离子cm-2的注量辐照，金原子进入硅衬底的最大传输距离分别为60、45和23 nm。在较低的能量密度（6x 1013离子cm-2）的运输已被发现与金硅化物（Au5 Si 2）的形成。在5x10^14离子cm-2的高注量值下，金硅化物的解离和外扩散导致金向富缺陷表面和界面区域的偏析。
2008-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Structure and magnetic properties of nanostructured Pd-Fe thin films produced by pulse electrodeposition
采用电沉积技术在铜和黄铜基体上制备了不同Fe含量的纳米Pd-Fe薄膜。在沉积后退火之前，研究了薄膜的结构和磁性能。通过X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）测定了x = 0.14、0.24和0.52的Pd 1-xFex薄膜的结构，其为铁在钯面心立方晶格中的固溶体，纳米颗粒相对于基底表面具有（111）取向。具有较高铁浓度的膜，x = 0.74，0.91，具有基于体心立方晶格的固溶体结构。通过扫描电子显微镜（SEM）测定的前两种合金的平均晶粒尺寸为7-10 nm，后两种合金的平均晶粒尺寸为约120 nm。薄膜的饱和磁化强度与铁含量呈线性关系，但磁化强度与x呈非单调关系，x = 0.68的薄膜磁化强度最高。用铁磁共振谱研究了样品的磁各向异性。
2011-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Self-organized metal nanostructures through laser driven thermocapillary convection
当纳米金属薄膜经受纳秒脉冲激光的多次快速熔化和再固化循环时，几种可能的薄膜自组织过程之间的竞争可以导致空间相关的界面纳米结构。本文研究了SiO_{ \text{2} }表面Co膜（1-8 nm厚）在非均匀（干涉）激光照射下反复快速熔化时的自组织和随之产生的长度尺度。图案演化产生纳米线，纳米线最终分裂成纳米颗粒，纳米颗粒在最近邻间距λ_{NN 2}内表现出空间有序性，其标度行为与热毛细流动的斑图形成和类瑞利不稳定性相一致。对于h_{0} \leq 2 nm，旋节不稳定膜的流体动力学不稳定性导致纳米颗粒的形成。
2007-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Photon induced near-field electron microscopy from nanostructured metallic films and membranes
我们调查-实验和理论-非弹性之间的相互作用的快速电子和电磁场散射的金属孔和纳米结构的电介质膜，使用光子诱导近场电子显微镜。在高亮度超快透射电子显微镜中进行的实验-在氮化硅膜上的金孔上显示电子-光耦合强度的强烈调制。我们证明了这种效应是由孔径边缘散射的电场和介质膜对入射波的反射和透射共同作用的结果。此外，当在金属孔内添加纳米结构时，新的散射场干扰先前的贡献，从而在电子-光耦合强度的附加调制中压印纳米结构的光学响应。使用系统的电动力学模拟的基础上的绿色并矢方法，我们定量分析这些不同的贡献的电子-光耦合，并提出进一步的应用。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Accelerating Discovery of Solid-State Thin-Film Metal Dealloying for 3D Nanoarchitecture Materials Design through Laser Thermal Gradient Treatment
本研究利用激光热梯度处理薄膜样品，结合同步辐射高通量表征，快速识别关键热处理参数，加速固态薄膜金属去合金化三维纳米结构的发现与机器学习预测验证。
2025-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Scalable, green fabrication of single-crystal noble metal films and nanostructures for low-loss nanotechnology applications
高质量的金属薄膜和纳米结构是下一代纳米技术的关键组成部分。它们包括纳米器件中的低损耗电路元件，为水裂解和$CO_2$还原技术提供新的催化途径，并使空间扩展的电磁波的限制能够被利用于信息处理、能量收集、工程超材料和将在量子等离子体极限中操作的新技术中的应用。然而，由于使用常规物理气相沉积方法进行多晶金属生长的趋势，以及与将溶液生长的纳米晶体以期望的取向和位置放置在表面上以制造功能器件相关联的挑战，高清晰度单晶亚波长金属纳米结构的受控制造仍然是一个显著的障碍。在这里，我们介绍了一种新的可扩展的，绿色的，湿化学方法的单晶贵金属，使超光滑，外延，可控厚度的单晶薄膜的制造。它们是通过离子束铣削进行纳米结构减材制造的理想选择，也是通过光刻图案化进行晶体纳米结构加成的理想选择，从而实现大面积单晶超材料和高纵横比纳米线。与多晶结构相比，我们的单晶纳米结构表现出更高的特征质量和图案转移产率，降低了光学和电阻损耗，定制了局部场，并大大提高了稳定性，支持更大的局部场增强，并实现了纳米级的新的实际进展。
2019-06-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Smearing of phase transition due to a surface effect or a bulk inhomogeneity in ferroelectric nanostructures
通常用于铁电薄膜和纳米结构的朗道型方法中的边界条件必须被修改以考虑铁电体（FE）的表面是“场”型缺陷。表面（界面）场耦合到极化的正常分量，结果，二阶相变通常被抑制，并且响应中的异常被洗掉。在具有成分（分级）或一些其他类型的不均匀性的FE膜中，到单畴状态的转变被抑制，但是可以发生伴随畴结构形成的转变。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Self-Assembled Periodic Nanostructures Using Martensitic Phase Transformations
我们描述了一种新的方法，合理的设计和合成的自组装周期性纳米结构使用马氏体相变。我们证明了这种方法在薄膜的钙钛矿SrSnO3与可重构的周期性纳米结构组成的规则间隔的区域形成鲜明对比的介电性能。薄膜可以通过化学掺杂或应变工程设计成具有不同的周期性和相对相分数。可以使用温度和激光波长来调节单个膜内的介电对比度，从而有效地产生可变的光子晶体。我们的研究结果表明，现实的可能性设计大面积自组装周期性结构，使用马氏体相变的潜力，实现“内置到命令”的纳米结构定制的光电功能。
2020-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructure engineering of epitaxial piezoelectric α-quartz thin films on silicon
在硅基片上单片集成亚微米石英结构是未来GHz频率通信发展的关键问题。在这里，我们报告了前所未有的大规模制造的有序阵列的压电外延石英纳米结构的硅衬底上的软化学和三个成本效益的光刻技术相结合：（i）激光转移光刻，（ii）软纳米压印光刻Sr掺杂的二氧化硅溶胶-凝胶薄膜和（iii）自组装SrCO3纳米粒子反应性纳米掩模。首次获得了不同直径（小至50 nm）和高度（大至2000 nm）的外延α-石英纳米柱。这项工作证明了对石英薄膜的形状、微米和纳米图案化的控制，同时保持其结晶度、织构和压电性。这项工作开辟了机会，制造新的高频谐振器和高灵敏度传感器相关的不同领域的应用。
2019-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Flux dependent 1.5 MeV self-ion beam induced sputtering from Gold nanostructured thin films
本文讨论了1.5MeV Au ~（2+）离子诱导金纳米结构溅射的四个重要方面（平均尺寸为7.6 nm，高度为6.9 nm）沉积在硅衬底上：（a）在6.3 × 10^12离子cm-2 s-1的离子通量下，Au溅射产率为312原子/离子的溅射产率约为之前报道的在相同辐照条件下在10^9离子cm-2 s-1的较低束流下的溅射产率的5倍，（b）溅射产额在较低注量下随注量增加而增加，在较高注量下随注量增加而减少对于纳米结构薄膜，溅射产额随着通量和注量的增加而增加，（27.5 nm Au沉积在Si上）（c）已发现溅射粒子的尺寸分布随入射光束通量而变化，在较高通量下显示出双峰分布，以及（d）从溅射粒子的尺寸分布得到的衰减指数显示出从1.5到2.5的反幂律依赖性入射光束通量的。指数值与现有的理论模型进行了比较，以了解潜在的机制。与光束通量相关的晶片温度的作用已被调用的溅射结果在纳米结构的薄膜和厚膜的定性理解。
2008-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Stray light in 3D porous nanostructures of single crystalline copper film
本研究制备了具有三维多孔纳米结构的单晶铜薄膜，发现其镜面反射呈低通滤波特性，并在截止频率以上展现光捕获行为，为光学滤波器和光捕获设计提供新思路。
2025-09-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coplanar waveguide based ferromagnetic resonance in ultrathin film magnetic nanostructures: impact of conducting layers
我们报告宽带铁磁共振（FMR）测量的基础上的共面波导（CPW）的磁膜结构，包括在平面内/平面外去耦层沉积在不同厚度的缓冲层或其他缓冲结构与不同的薄层电阻。我们表明，基本模式的激发可以大大提高（高达10倍）在缓冲层上沉积的结构相比，薄或弱导电缓冲层上沉积的结构具有低的薄层电阻。分析了导电缓冲层对共面波导电磁场的屏蔽作用。FMR吸收增强的效果对于利用双磁性铁磁层的磁化动力学的自旋电子器件中的应用是有吸引力的。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser stimulated second and third harmonic optical effects in F: SnO2 nanostructures grown via chemical synthetic route
介绍了掺氟氧化锡（F：SnO2）纳米结构中激光激发的二次和三次谐波产生效应与氟含量的关系。采用喷雾热解法制备了不同氟掺杂浓度的F：SnO2纳米结构。从X射线衍射研究中可以看出，薄膜具有沿（1 1 0）衍射平面择优生长的多晶性质。F：SnO2薄膜的光学透过率从68%提高到80%。光致发光研究表明，强的紫色发射峰对应于400 nm和相对较弱的红色发射峰在约675 nm处观察到所有的F：SnO2薄膜。加入氟后\b{eta}有效值的增加支持了沉积膜在无源光限幅应用中的适用性。这种类型的纳米结构的二次谐波产生信号（SHG）的主要来源是由于F掺杂的空间电荷密度偏心发挥。在F：SnO 2纳米结构上观察到的增强的二次和三次谐波产生信号证实了这些材料在各种非线性光学触发器件应用中的可信度。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ozone-based sequential infiltration synthesis of Al2O3 nanostructures in symmetric block copolymer
顺序渗透合成（SIS）提供了一种新颖的策略，通过渗透气体前体在聚合物膜中生长无机材料。与嵌段共聚物（BCP）自组装产生的微相分离的纳米结构相结合，SIS选择性地结合的前体只有一个域模仿原始BCP模板的形态。这种方法代表了一个智能的解决方案，从自组装BCP薄膜，先进的光刻应用和功能性纳米结构合成的无机纳米结构的制造开始。SIS过程中使用三甲基铝（TMA）和水的前体在自组装PS-b-PMMA嵌段共聚物薄膜建立作为一个模型系统，其中的PMMA相选择性渗透。然而，聚合物材料所允许的温度范围将可用的前体限制为高反应性试剂，例如TMA。为了扩展SIS方法并获得广泛的材料库，关键的一步是使用与初始聚合物模板完全相容的反应性试剂来实施过程。本工作报告了一个全面的形态学（SEM，SE，AFM）和物理化学（XPS）的调查氧化铝纳米结构的SIS过程中使用O3作为氧的前体在自组装PS-b-PMMA薄膜与层状形态的装置合成。与基于H2O的SIS工艺的比较验证了使用O3作为氧前体的可能性，从而扩展了用于制造无机纳米结构的前体的可能范围。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic evidence of confined strain fields in GaMnAs grown on ordered arrays of zero-dimensional nanostructures
我们在InAs量子点的周期性阵列上制备了Ga0.95Mn0.05As薄膜。X射线衍射揭示了周期性的应变膜，相当于基板的图案。点在GaMnAs中产生拉伸应变，而点之间的应变是压缩的。我们的实验证实，在薄膜中的平均拉伸应变增加，减少点分离。应变的这种趋势是伴随着从应变和磁各向异性在GaMnAs膜之间建立的关系熟悉的面外磁化分量的增加。我们的工作为在纳米尺度上控制GaMnAs的磁晶各向异性提供了一条新的途径。
2010-03-24 cond-mat.mtrl-sci
All-optical control of ferromagnetic thin films and nanostructures
自从法拉第和克尔在磁性材料影响光偏振的原始观察以来，光和磁的相互作用一直是人们感兴趣的话题。虽然这些效应在历史上已经被利用来使用光作为磁性材料的探针，但是越来越多的研究使用偏振光来改变或操纵磁性。例如，对于特定的亚铁磁材料，已经观察到使用圆偏振光的激光脉冲而没有任何施加的磁场的确定性磁开关。在这里，我们证明，第一次，从磁性薄膜的多层膜，甚至颗粒膜的铁磁材料的光学控制正在探索超高密度磁纪录。我们的发现表明，磁性材料的光学控制是一个更普遍的现象比以前假设的。这些结果挑战了当前的理论认识，并将通过集成铁磁位的光控制对数据存储和存储行业产生重大影响。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Nanostructures with X-ray Scattering Techniques
纳米材料的结构研究因其种类繁多和广泛的应用而引起了人们的极大关注。特别是，不断改进的机器，无论是在实验室和大规模的设施，与方法的改进，可用于研究纳米结构，从外延纳米材料，纳米晶体薄膜和涂层，纳米粒子和胶体纳米晶体，使我们能够获得更详细的了解他们的结构特性。由于结构基本上决定了材料的物理性质，这提高了结构研究的可能性，也使人们能够更深入地了解结构与性质的关系。在这期题为“用X射线散射技术研究纳米结构”的特刊中，五篇文章展示了各个研究领域的最新进展。贡献涵盖的主题，如不同的中子散射磁性多层膜，有机薄膜的外延取向，纳米粒子排序和化学成分分析，以及纳米聚焦X射线束与电气测量相结合。
2020-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanofriction behavior of cluster-assembled carbon films
利用原子力-摩擦力显微镜（AFM-FFM）研究了超音速团簇束沉积（SCBD）法制备的纳米结构碳膜的摩擦性能。实验数据进行了讨论的基础上修改的Amonton的摩擦定律，说明线性依赖的摩擦负载加上粘合剂偏移占一个有限的摩擦力在零总施加的负载的限制。分子动力学模拟的AFM针尖与纳米结构的碳的相互作用证实了该系统所使用的摩擦模型的有效性。实验结果表明，摩擦系数不受薄膜的纳米结构和相对湿度的影响。另一方面，粘附系数取决于这些参数。
2002-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin BaTiO3 templates for multiferroic nanostructures
研究了高质量BaTiO_3薄膜的结构、电学和介电性能。薄膜，这是通过臭氧辅助的分子束外延生长在Nb掺杂的SrTiO 3（001）衬底上，并具有薄的8个晶胞（3.2 nm）的厚度，是未重构的和原子级光滑的大结晶平台。应变驱动的过渡到3D岛的形成，观察膜的13个单元电池的厚度（5.2 nm）。高结构质量的表面，与介电性能类似的散装钛酸钡和主要是TiO 2表面终止，使这些薄膜的合适的模板，用于合成高品质的金属氧化物多铁性异质结构的基础研究和开发的磁电效应，如最近提出的界面效应在Fe/BaTiO 3异质结构的基础上Fe-Ti界面键。
2011-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Prediction of Thermal Conductivity of GaN Films and Wires at Realistic Length Scales
最近的分子动力学模拟方法使散装材料的热导率估计。在这些模拟中，周期性的边界条件被用来扩展系统的热力学极限尺寸。这种策略不能用于具有有限尺寸的纳米结构，其通常比直接模拟的尺寸大得多。桥接模拟和实际的纳米结构之间的长度尺度，我们进行大规模的分子动力学计算的热导率在不同的系统尺寸检查最近开发的电导率与尺寸缩放理论的膜和线配置。我们表明，通过适当的应用的标度律，可靠的插值可以用来准确地预测薄膜和电线的热导率作为一个函数的薄膜厚度或电线半径在现实的长度尺度从分子动力学模拟。我们应用这种方法来预测GAN纤锌矿纳米结构的热导率。
2012-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of 2D ballistic deposition of porous nanostructured thin-films
发展了一个二维弹道沉积程序（2D-BD），用于研究弹道沉积薄膜生长过程中的几何效应。圆盘被用来作为沉积物种，以了解薄膜演化过程中的阴影效应。我们以$10^0$的步骤对沉积角$20^0$ - $80^0$进行了2D-BD模拟。标准偏差$1^0$，$2^0$，$4^0$，$6^0$和$10^0$用于每个角度的沉积与$1.5 \overset{\circ}{A}$的圆盘尺寸，以了解其对薄膜的微观结构的影响。生长角，孔隙率和表面粗糙度特性已经研究了上述角度的沉积和它们的标准偏差。已经进行了不同尺寸的盘的弹道沉积模拟，以了解尺寸在弹道沉积中的作用。从这个代码的结果进行了比较与现有的理论和实验结果。该代码被用来模拟准直掠射角沉积（C-GLAD）实验。我们获得了良好的定性匹配的各种功能的存款。
2021-10-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural and magnetic properties of Pr-alloyed MnBi nanostructures
研究了不同Pr掺杂浓度的MnBi（简称MnBi-Pr）纳米结构的结构和磁性。纳米结构包括Pr浓度分别为0、2、3、5和9原子%的薄膜和Pr浓度分别为0、2、4和6%的熔纺带。添加Pr到MnBi晶格产生了显着的变化，这些纳米结构的磁性能，包括在磁化率和结构相变温度的增加，并在饱和磁化强度和各向异性能的减少。在薄膜中测得的最高磁化率值为23 kOe，在条带中测得的最高磁化率值为5.6 kOe。所观察到的磁性解释为竞争的铁磁和反铁磁相互作用的后果。
2013-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructured Europium Oxide thin films deposited by pulsed laser ablation of a metallic target in a He buffer atmosphere
在1 mbar的氦气缓冲气氛中，通过脉冲Nd：Yag（532 nm）激光烧蚀铕金属靶获得纳米结构的氧化铕和氢氧化铕薄膜。所产生的膜和周围的等离子体进行了表征。通过静电探针监测等离子体在真空中或缓冲气氛存在下的羽流膨胀。离子饱和电流的时间演变得到了几个探针基板的距离。结果表明，分裂的羽分为两个速度组，是较低的速度剖面与金属团簇形成内的羽。在氦气气氛的存在下获得的膜，为几个目标基板的距离。他们分析卢瑟福背散射光谱法（RBS），X射线衍射（XRD）和原子力显微镜，样品沉积和处理在600摄氏度的空气中。结果表明，沉积态样品为非晶态，化学组成与氢氧化铕相匹配。经热处理后的样品X射线衍射峰为Eu_2O_3，化学组成为过剩氧。薄膜纳米结构被证明是强烈相关的团簇形成，如所示的探针电流与时间图的速度分裂。
2010-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Light Induced Electron-Phonon Scattering Mediated Resistive Switching in Nanostructured Nb Thin Film Superconductor
Nb元素由于其优异的超导性能而受到人们的广泛关注。相反，我们报告了一个相对未开发的属性，即其优越的光电性能在减少的维度。我们在这里证明，纳米结构的Nb薄膜（NNF），在光照射下，表现为室温光开关和表现出低于其超导临界温度的辐射热特性。光开关和超导测辐射热行为都是通过其电阻随可见光和近红外（NIR）波长范围内的光的变化来监测的。与传统的光电探测器不同，NNF器件用光切换到更高的电阻状态，并研究了相应的电阻率变化与厚度和晶粒尺寸的变化。在低温下，在其超导状态下，光暴露使超导转变向低温移动。NNF的室温光子感测性质由光子辅助的电子-声子散射机制解释，而低温光响应主要与热生成有关，热生成基本上改变了器件的有效温度，并且器件能够感测几十毫开尔文的温差。所观察到的光响应对NNF的输运性质的影响对于未来的超导光子探测器、测辐射热计和基于相位滑移的器件应用是非常重要的。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructure and microstructure of laser-interference induced dynamic patterning of Co on Si
本文研究了在Si（001）衬底上用纳秒激光辐照同时沉积Co薄膜所产生的纳米结构和微结构。使用原子力、扫描电子显微镜和透射电子显微镜的组合，研究了所得纳米粒子的空间有序性和长度尺度及其晶体微结构作为膜厚度h和激光能量密度E的函数。根据所使用的激光能量密度，结果可以分为两个不同的类别。据观察，熔化Co膜（E_{Co}）所需的厚度依赖性E低于Si（E_{Si}），主要是因为Si的反射率较高。因此，对于优先熔化Co膜的能量密度E_{Co} < E_{1} < E_{Si}，形成了空间有序的纳米颗粒，并归因于液相中的毛细管驱动传输。有序化长度尺度对应于干涉条纹间距Λ，微观结构主要为Co金属和富金属硅化物相。自然氧化层在最小化Co-Si反应中起重要作用。对于激光能量密度E_{2} \geq E_{Si}，观察到具有周期性长度尺度L<Λ的空间有序图案，并且是由入射激光束与透射到Si衬底中的光束的干涉引起的。这些纳米粒子显示一维以及二维空间有序的纳米结构。在此激光能量范围内的微结构主要由硅化物形成。这些结果表明，各种纳米结构和微观结构，范围从几乎纯金属到富硅硅化物相，可以通过适当选择的激光能量与薄膜生长的同时形成。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci
A study on the kinetic arrest of magnetic phases in nanostructured Nd0.6Sr0.4MnO3 thin films
本研究通过CHUF协议和时间演化测量，探究纳米结构Nd0.6Sr0.4MnO3薄膜中形貌对动力学停滞磁相的影响，发现棒状形貌增强相共存，并从成核角度解释停滞态的失稳。
2023-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the optical and physical properties of La doped ZnO nanostructured thin films
由于纳米结构材料具有可控的和不寻常的固有性质，因此对纳米结构材料的特性进行修饰和剪裁引起了人们极大的兴趣。采用喷雾热分解法制备了纯ZnO薄膜和La掺杂ZnO薄膜。La浓度（0、0.33、0.45、0.66、0.92和1.04at. %）对ZnO的结构、光学和磁性的影响。用能谱仪（EDX）对薄膜的场发射扫描电子显微镜进行了表征。X射线衍射分析表明，样品为单相六方纤锌矿结构。主晶尺寸随La掺杂浓度的变化从315.50 μ m减小到229.04 μ m。这种降低是由于与La离子相比，Zn离子的离子半径小。发现带隙值强烈地依赖于La 3+离子的含量。La的引入使ZnO产生了明显的磁矩，几何对称性没有任何畸变，同时也揭示了铁磁耦合。La掺杂量为1.04 at %的ZnO样品的饱和磁矩最高，达到0.014 emu，是纯ZnO样品的23倍。所得结果进行了讨论，并与其他文献数据进行了比较，并显示出可接受的协议。
2019-09-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spectral characteristics and morphology of nanostructured Pb-S-O thin films synthesized via two different methods
采用化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）两种不同的实验技术，制备了寿命很短的硫化铅（PbS）薄膜。我们使用各种技术，即AFM，SEM，EDAX，AES和HRTEM研究了所获得的PbS薄膜的形貌。在CVD的情况下，我们发现，表面由晶粒尺寸在平面（直径为300 nm，高度为200 nm），而相同的顺序的晶粒尺寸已被观察到PVD。另一方面，SEM研究表明，两种薄膜中不同形貌的PbS颗粒具有均匀的粒径分布。从EDXS研究中获得了少量的钠，其可能来源于在550-600 ℃的温度下进行沉积工艺的基材。而对于CVD，在最小加速电压5 kV下，硅出现在谱中，这意味着X射线产生电压数据的区域超过膜的厚度（其中膜的厚度约为0.4微米）。AES证实这些膜的表面层（PVD）含有碳和氧，其厚度为0.1微米。在膜中1.3微米的深度处，这些元素再次增加，这对应于1.5微米的膜厚度。通过HRTEM观察到PVD膜层，研究证实氧层位于结构的顶部，而CVD膜层不仅有沿微晶边界的氧，而且在与衬底的边界深度处也有氧积累。我们的形貌的结果表明，在光谱特性的变化（CVD和PVD）沉积的薄膜的结构和晶体尺寸有关。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
$Å$-Indentation for non-destructive elastic moduli measurements of supported ultra-hard ultra-thin films and nanostructures
在传统的纳米压痕测量中，压痕深度通常大于1-10 nm，这阻碍了研究超薄膜（$<$ 10 nm）和支撑的原子级薄的二维（2D）材料的能力。在这里，我们讨论了调制压痕的发展，以实现在力压痕测量过程中的亚压痕深度，同时也成像材料的纳米级分辨率。调制纳米压痕（MoNI）最初被发明用于测量多壁纳米管的径向弹性。现在，通过在高频下使用极小振幅振荡（$\ll$ 1 μ m）和刚性杠杆，我们展示了调制纳米/纳米压痕（MoNI/MoNI）如何实现超薄超硬薄膜（包括CVD金刚石薄膜（模量$\sim$ 1000 GPa））的接触刚度和压痕模量的非破坏性测量，以及2D材料的横向模量。我们的分析表明，在存在标准实验室噪声基底的情况下，用商业原子力显微镜（AFM）实现的MoNI/MoNI I的信噪比使得用商业锁定放大器$-$可实现的80 dB $-$的动态范围足以观察到优异的压痕曲线，压痕深度小至0.3 μ m，压痕分辨率$<$ 0.05 μ m，在正常载荷下$<$为0.5 nN。在标准AFM上实现，该方法具有广泛的适用性。
2019-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Controlled dewetting and phase transition hysteresis of VO2 nanostructures
Brno University of Technology（布尔诺理工大学）
研究通过光刻图案化、可控结晶和脱湿技术实现VO2纳米结构相变控制，展现其在高效光子器件中的应用潜力。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
RHEED pattern classification by a convolutional neural network for the growth of chalcogenide thin films and nanostructures
University of Notre Dame（圣母大学）；QuarkNet Research Experience for High Schools, University of Notre Dame（圣母大学夸克网高中研究体验项目）；Saint Mary’s College（圣玛丽学院）
本研究利用卷积神经网络对硫化物薄膜生长中的RHEED图案进行分类，实现了高准确率的自动识别，为实时控制纳米结构生长提供新方法。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Unusually High and Anisotropic Thermal Conductivity in Amorphous Silicon Nanostructures
非晶Si（a-Si）纳米结构在许多电子和光电子器件中普遍存在。非晶材料被认为具有热导率（k）的下限，其对于a-Si为~ lW/m-K。然而，最近的工作表明，微厚a-Si膜的k可以大于3 W/m-K，这是由传播的振动模式（称为“传播子”）贡献的。然而，a-Si中k的精确测定一直难以实现。在这里，我们使用了a-Si纳米管和悬浮a-Si膜的新结构，使精确的面内k测量在5 nm至1.7 μ m的宽厚度范围内。我们在a-Si纳米结构中显示出出乎意料的高平面k，在100 nm和1.7 μ m处分别达到~3.0和5.3 W/m-K。此外，在平面k中测量的显著高于相同膜上的交叉平面k。在无定形Si纳米结构中的这种通常高的和各向异性的k表现出令人惊讶的宽的宣传平均自由程分布，发现其在无序和原子各向同性结构中的范围从10 nm到10 μ m。这一结果提供了一个明确的答案，一个世纪的问题，关于传播的平均自由程分布，也揭示了许多a-Si为基础的电子和光电子器件的设计和性能。
2016-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Finite-temperature Simulations for Magnetic Nanostructures
我们研究了不同的模型和方法研究有限温度的磁滞纳米粒子和薄膜。这包括相对于磁场未对准的单个磁性纳米颗粒的磁滞的微磁性结果。我们目前的结果从一个代表性的粒子作为一个一维阵列的磁转子，并从全微磁模拟。结果与Stoner-Wohlfarth模型进行了比较。同时给出了薄膜的动力学蒙特卡罗模拟结果。此外，我们还讨论了当前感兴趣的其他主题在纳米结构中的磁滞建模，包括动态相变和一阶Reynolds曲线的动力学蒙特卡罗模拟。
2006-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Nanogaps by direct lithography for high-resolution imaging and electronic characterization of nanostructures
我们报道了一种直接用电子束光刻（EBL）制作纳米间隙的方法。EBL的主要分辨率限制，电子背散射，显着降低通过使用薄膜作为衬底。我们表明，这种分辨率的提高，使人们能够制造金属电极与分离从任意大到1纳米以下。此外，因为这些纳米间隙在薄膜上，所以它们可以用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）成像。使用这些纳米间隙，我们测量了通过几个耦合的PbSe纳米晶体的电荷传输，并将数据与通过在同一设备上进行HRTEM获得的详细结构信息相关联。
2005-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of bismuth nanostructures
从第一性原理出发，研究了氢和氧化物覆盖层对Bi（111）薄膜钝化的影响。考虑终止相关的晶体结构的变化，我们展示了如何带和态密度的影响。在讨论的背景下，半金属到半导体的过渡和带拓扑的散装材料，我们认为限制在整个布里渊区的影响，并超越标准的密度泛函理论，包括多体相互作用通过G $_0$ W $_0$近似。未终止的膜的电导率计算通过玻尔兹曼传输方程使用简单的常数弛豫时间近似和实验观察，提出了一个双通道模型。
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Ethanol and Hydrogen gas-sensing properties of CuO-CuFe2O4 nanostructured thin films
本研究通过射频溅射结合热氧化制备多孔纳米晶CuO-CuFe₂O₄复合薄膜气敏层，测试其对乙醇和氢气的传感性能，25nm厚薄膜在400℃下对500ppm氢气响应达79%，响应时间短，且响应与10-500ppm气体浓度相关。
2018-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Controlling of ZnO nanostructures by solute concentrationand its effect on growth, structural and optical properties
采用化学浴沉积法在玻璃衬底上制备了ZnO纳米结构薄膜。研究了溶质浓度对纯纤锌矿型ZnO纳米结构形貌的影响。控制溶质浓度有助于控制纳米针和纳米棒形式的纳米结构。
2017-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Ion Irradiation Induced Effects in Metal Nanostructures
利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和卢瑟福背散射谱（RBS）研究了Si和热生长SiO2衬底上Au、Ag纳米结构的离子诱导效应。采用热蒸发法在室温下高真空条件下制备了Au和Ag薄膜（~ 2nm）。这些薄膜照射MeV的Au离子也在RT。非常薄膜的Au和Ag沉积在硅衬底上（与天然氧化物）形成孤立的纳米岛结构，由于非润湿性质的Au和Ag。离子辐照导致这些纳米岛嵌入到衬底中。对于直径为15 - 45 nm的Ag纳米岛，嵌入深度随着离子注量的增加而增加，并且纳米颗粒在5*10^14 ions /cm ^2的注量下完全浸没在Si和SiO $_2$衬底中而没有任何混合。Au纳米颗粒（直径6 - 20 nm），在离子辐照时，在Si衬底的情况下形成嵌入的金-硅化物，并且在SiO2衬底系统的情况下显示缺乏混合和硅化物形成。
2005-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Deterministic aperiodic composite lattice-structured silicon thin films for photon management
具有非周期性纳米结构分布的纳米工程半导体材料中光子流的奇异操纵在效率增强和工业上可行的宽带光子技术中起着关键作用。通过一个通用的确定性纳米技术路线，除了周期性的，横向准异质或无序的随机光子晶格，在这里，我们展示了可扩展的纳米结构半导体薄膜上的大面积纳米压印基板高达4平方厘米的非周期性复合纳米光子晶格具有可定制的超单元瓦片的先进功能特性。所提出的人工纳米结构材料具有定义良好的晶格点形态的更丰富的傅立叶光谱在功能上被设计为类似于二维无公度共生非周期性晶格，包括周期性光子晶体和面内准晶作为子组。呈现了具有锥形纳米孔或纳米锥-纳米孔的复合光子晶格结构的晶体硅薄膜，其与周期性对应物相比显示出高达+30%的可实现短路电流密度，其中与300纳米厚度的参考非结构化硅薄膜相比高达+190%。鉴于可扩展的自底向上集成器件制造工艺，结构分析进一步扩展到液相结晶双面织构确定性非周期性晶格结构的10微米厚的大面积晶体硅薄膜。
2016-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Observations of zero electrical resistance of Au-Ag thin films near room temperature
Thapa等人（arxiv：1807.08572）最近在286 K下在Ag和Ag纳米结构中观察到的类超导转变重新点燃了在环境条件下室温超导的希望。我们还研究了直流溅射法在SiO2/Si衬底上生长的Ag-Au纳米结构薄膜的电学性质，在243 ~ 275 K温度范围内观察到零电阻的特征。虽然所观察到的样品的电阻在温度循环和外部磁场下显示出有趣和令人困惑的行为;薄膜中存在的大的空间不均匀性阻碍了再现性，表明与类超导相相关的稳定性问题。
2019-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Single-crystalline Aluminum Nanostructures on Semiconducting GaAs Substrate for Ultraviolet to Near-infrared Plasmonics
铝作为一种用于等离子体的金属材料，由于其将表面等离子体共振的应用扩展到紫外（UV）区域并且在天然丰度、成本和与现代半导体制造工艺的兼容性方面优于贵金属而引起极大兴趣。在这里，我们提出了紫外近红外（NIR）等离子共振单晶铝纳米缝和纳米孔。采用分子束外延（MBE）方法在半导体GaAs衬底上生长了超光滑的单晶铝膜，利用聚焦离子束（FIB）铣削技术在其上制备了高清晰度的纳米结构。单晶铝膜由于超光滑的表面而显示出改善的反射率和降低的双光子光致发光（TPPL）。线性散射和非线性TPPL进行了详细研究。纳米缝阵列显示出清晰的类Fano共振，纳米孔被发现支持光子模式和局域表面等离子体共振。我们还发现，TPPL的产生是更有效的激发偏振平行，而不是垂直于铝膜的边缘。这种违反直觉的现象归因于GaAs衬底的高折射率。我们表明，从铝TPPL的偏振很好地保留了激发极化，是独立的薄膜或基板的晶体取向。我们的研究深入了解了高折射率半导体GaAs衬底上铝纳米结构的光学性质，并说明了一个实用的路线，以实现等离子体器件到半导体上的未来混合纳米器件。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
