Broadband absorption enhancement in ultra-thin crystalline Si solar cells by incorporating metallic and dielectric nanostructures in the back reflector
我们提出了一个背反射方案，以提高在一微米厚的晶体硅太阳能电池的最大可实现的电流。我们进行三维数值研究的散射特性的金属纳米结构位于背面，并优化它们，以提高在硅层的吸收。我们通过实验验证了我们的数值结果，并比较了准周期和随机金属纳米结构的太阳能电池结构中的吸收增强。我们已经研究了金属纳米结构和集成背反射器之间的相互作用。我们发现，金属纳米粒子和金属反射器的组合导致显着的寄生吸收。我们将其与另一种基于二氧化钛纳米颗粒的实现进行了比较，二氧化钛纳米颗粒充当了光的朗伯反射器。我们的模拟和实验结果表明，这种结构的结果在减少吸收损耗和宽带增强的吸收超薄太阳能电池，铺平了道路，以最佳的背反射器的薄膜光电子学。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dissipative dynamics of an extended magnetic nanostructure: Spin necklace in a metallic environment
我们从理论上研究了耦合到传导电子海的“XXZ”自旋项链的动力学，传导电子海是耗散环境中纳米结构的模型系统。我们提取的长期行为，通过映射到一个多通道的库仑气体问题，然后进行缩放分析。强烈的量子波动的项链导致耦合系统的大小，我们提取通过分析涉及的“边界条件改变运营商”的非平凡的依赖，并确认通过一个案例的详细数值评估。
2003-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shuttle Instability in Self-Assembled Coulomb Blockade Nanostructures
我们研究了一个简单的模型，自组装，室温库仑阻塞纳米结构包含一个金属颗粒或软分子连接到两个金属电极的颗粒。在10 - 100 GHz的周期性晶粒振动的自激被示出是可能的足够大的偏置电压，导致一种新的离散电荷转移和通过纳米结构的电流成比例的振动频率的“穿梭机制”。对于弱机电耦合的情况下，分析方法的开发，连同蒙特卡罗模拟表明，梭不稳定性的结构与高结电阻导致滞后的电流-电压特性。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Electrodynamics is Crucial for Plasmonic Resonance of Metallic Nanostructures
金属纳米结构的等离子体共振是由入射光驱动其传导电子的相干运动引起的。在共振时，纳米结构中的感应偶极子与传导电子的数量成比例，因此比原子中的感应偶极子大$10^{7}$倍。感生偶极子与入射光的涨落虚场之间的相互作用能可达零点几eV。因此，经典的电磁学主导的领域变得不够。我们认为，量子电动力学（QED）应该代替作为基本理论来描述虚场及其与电子的相互作用。基于量子电动力学，我们推导出等离子体共振频率的解析表达式，它取决于三个容易获得的材料参数。分析理论与实验数据吻合得很好，可用于材料的合理设计。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic nanostructures as electronic billiards for nonlinear terahertz photonics
金属纳米颗粒的光学性质通常被认为是等离子体激元，光和准自由电子的耦合状态。在这里，我们预测，纳米结构内部的电子限制导致另一种非常不同的共振类型，这决定了在明显低于等离子体共振的频率范围内的光学性质。我们表明，紧密放置的约束诱导共振通常加入到一个单一的复合“超共振”，在低频产生巨大的非线性。我们的模拟表明，这种非线性可以用于有效的下转换的光泵太赫兹和中红外频率的亚微米器件的基础上的纳米颗粒复合材料。我们讨论了这些量子限制引起的共振与传统的等离子体激元的相互作用，以及不寻常的量子能级统计，在这里适应的范例的电子台球理论。
2023-03-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
"Hot" electrons in metallic nanostructures -- non-thermal carriers or heating?
了解照明和金属纳米结构中电子分布之间的相互作用是开发应用的关键一步，例如绿色燃料的等离子体光催化，纳米级光检测等。阐明这种相互作用具有挑战性，因为它需要考虑电子系统中能量流动的所有通道。在这里，我们开发了这样一个理论，它是基于耦合玻尔兹曼热方程，只需要能量守恒和基本热力学，其中的电子分布，电子和声子（晶格）温度确定{ \em唯一}。将这一理论应用到现实的照明纳米粒子系统中，我们发现电子和声子的温度是相似的，从而证明了（经典的）单温度模型。我们表明，虽然高能量的“热”载流子的比例相比，热化载流子的增长基本上与照明强度，它仍然非常小（在$10^{-8}$的顺序）。重要的是，大部分吸收的照明功率进入加热而不是产生热载流子，从而使得等离子体激元热载流子产生效率极低。我们的配方允许第一次在金属纳米结构的稳态电子分布的理论和测量的一个独特的定量比较。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magneto-Plasmonics and Resonant Interaction of Light with Dynamic Magnetisation in Metallic and All-Dielectric Nanostructures (Review)
在纳米尺度上结合等离子体和磁性的重大兴趣在与纳米结构中光-磁-物质相互作用的共振增强有关的光子学和磁性部门中获得了动力。这些努力产生了大量的文献，难以在有限的时间内收集和消化。此外，两个研究部门之间的成果交流不足。因此，这篇综述论文的目标是弥合这一差距，从两个不同的角度：磁等离子体，磁振子和磁化动力学磁等离子体领域的最新进展的概述。预计这种演示风格将使这篇评论论文引起普通物理观众和研究光子学、等离子体学、磁性纳米结构的布里渊光散射光谱和磁光克尔效应磁力学的专家的特别兴趣，以及自旋波的超快全光和太赫兹波激发。此外，读者感兴趣的一个新的，迅速崛起的领域，全电介质纳米光子学将找到一个部分关于全磁介电纳米结构。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Comments on ""Hot" electrons in metallic nanostructures -- non-thermal carriers or heating?" and "Assistance of metal nanoparticles to photo-catalysis -- nothing more than a classical heat source"
预印本arXiv：1810.00565和Light：Science & Applications（2019）中的论文的作者，Y。杜比和Y. Sivan对我们的几篇论文发表了一些错误和不一致的评论。此外，该论文发表在Faraday Discuss. 214，215-233（2018）由相同的作者也包含与我们的工作关系的几个错误的陈述。此外，作者在他们的评论中提到了我们的工作中实际上没有的特征。在下文中，我们对他们歪曲或错误解释我们发表的工作的一些具体问题提出更正。
2020-10-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmons on the edge of MoS2 nanostructures
使用从头计算，我们预测的存在一维（1D），原子限制的等离子体激元在锯齿状的二硫化钼纳米颗粒的边缘。最强的等离子体激元起源于金属的边缘状态本地化的硫二聚体装饰的Mo边缘的带。介电函数的详细分析表明，所观察到的偏离理想的1D等离子体激元行为的结果从金属边缘状态和价带和导带的二硫化钼片之间的单粒子跃迁。在计算的空间分辨电子能量损失谱中，带状物的Mo和S边缘是清楚可区分的，这是由于两个边缘的不同等离子体性质。边缘等离子体激元可用于调节二硫化钼纳米颗粒的光催化活性。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Coherent Coupling of WS_2 Monolayers with Metallic Photonic Nanostructures at Room Temperature
研究了室温下WS_2单层激子跃迁与金属法布里-珀罗和等离子体光学腔的强耦合。拉比分裂的101毫电子伏的法布里-珀罗腔观察到的，超过两倍的其他2D材料的报告日期。WS_2单层强耦合的增强和可见性归因于较大的吸收系数、较窄的A激子跃迁线宽和较大的自旋-轨道耦合。对于WS_2耦合到等离子体阵列，拉比分裂仍然达到60 meV，尽管不太有利的耦合条件，并显示有趣的光致发光功能。在室温下容易制造的金属谐振器中WS_2单层强耦合的明确特征表明了将轻物质杂化与自旋和谷电子学结合的许多可能性。
2016-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon heat transport in low-dimensional nanostructures
在低温下，当声子模被有效冻结时，光子输运是金属系统热弛豫的主要机制。从微观多体哈密顿量出发，发展了一种非平衡格林函数方法来研究光子在纳米结构中的能量输运。得到了金属岛与一维电磁场之间能流的形式精确表达式。从这个表达式中，我们得到的量子化的热导，以及显示如何可以推广到非平衡的情况下的结果。通常，岛电子的频率依赖性电流噪声决定能量转移速率。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin precession and spin Hall effect in monolayer graphene/Pt nanostructures
自旋霍尔效应作为自旋逻辑运算中的一种有前途的现象，在没有铁磁体的情况下迅速发展。然而，到目前为止，在室温下金属系统中检测到的电信号的大小并不令人印象深刻。在这里，我们证明了两个数量级的增强信号在单层石墨烯/Pt设备相比，他们的完全金属对应物。这种增强部分源于有效的自旋注入和石墨烯的大电阻率，但我们也观察到Pt中100%的自旋吸收，并发现高达0.15的异常大的有效自旋霍尔角。大的自旋-电荷转换使我们能够在磁场存在下研究石墨烯中的自旋进动。此外，通过开发一个分析模型的基础上的一维扩散自旋输运，我们表明，在石墨烯的有效自旋弛豫时间可以准确地确定使用（逆）自旋霍尔效应作为检测手段。这是充分理解自旋霍尔器件中自旋吸收后果的必要步骤，已知自旋霍尔器件抑制金属和石墨烯系统中的有效自旋寿命。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Fano Resonance Induced Anomalous Collective Hotspots in Metallic Nanoparticle Dimer Chains
在金属纳米结构中，由于局域表面等离子体激元（LSP）而产生的具有强近场的热点具有各种应用，例如表面增强拉曼散射（SERS）。周期性金属纳米结构中LSP之间的长程库仑耦合可能导致有趣的集体效应。本文研究了一维金属纳米粒子二聚体链中局域场增强和集体等离子体共振的联合效应。研究发现，间隙中强的近场和金属纳米颗粒间的远场相互作用导致了具有电磁场双重增强的反常集体热点。特别地，入射场和感应内场之间的干涉导致了Fano型效应，伴随着Wood反常相关的相消干涉和宽度极窄的强共振。我们的系统研究表明，局域结构和全局结构之间的相关性对聚集点有重要影响，当入射场极化方向平行于二聚体长轴时，二聚体的最佳取向（相对于链方向约60°）可获得最大的能隙场增强.
2016-02-16 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection measurements in nanostructures with amorphous WC$_x$ superconducting contacts
本文介绍了Co/和Cu/碳化钨（WC $_x$）触点的点接触Andreev反射测量。金属薄膜图案化的电子束光刻和剥离，碳化钨超导尖端直接生长在预图案化的样品上的金属有机蒸气（六羰基钨）的分解下的聚焦Ga $^+$ -离子束（FIB）。作为温度和磁场的函数的电流-电压测量清楚地显示了Andreev反射的特征。在Blonder-Tinkham-Klapwijk理论内分析了实验电导-电压曲线。结果突出的可能性，优点和缺点，使用FIB生产的非晶WC $_x$提示点接触光谱在金属纳米结构。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergence of one-dimensional wires of free carriers in transition-metal-dichalcogenide nanostructures
我们强调的出现在二维过渡金属-二硫属化物纳米结构-纳米带，岛屿，和反转域边界-作为一个广泛的和普遍的现象驱动的极性不连续性发生在其边缘或边界的金属状态。我们表明，这样的金属状态形成一维线的电子或空穴，与自由电荷密度，随着系统的大小增加，直到完全屏蔽的极化电荷，也可以控制特定的边缘或边界配置，例如，通过化学吸附的氢或硫原子的边缘。对于三角形的岛屿，当地的极性不连续性发生，即使在没有一个总的偶极矩的岛屿，并导致积累的自由载流子接近的边缘，提供了一致的解释以前的实验观察。为了进一步强调这些机制的普遍性，我们表明，极性不连续性引起的金属状态也在反转域边界。这些发现强调了工程过渡金属二硫属化物纳米结构在纳米和光电子学，自旋电子学，催化和太阳能收集方面的多种应用的潜力。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of half-metallic CrO2 nanostructures for superconducting spintronic applications
基于半金属铁磁体（如CrO 2）的超导-铁磁体（S-F）混合体是超导自旋电子学应用的优秀候选者。这主要是由于它们的完全自旋极化性质，这会产生显着增强的长程三重态邻近效应。然而，基于CrO 2的约瑟夫森结（JJ）的可靠生产是具有挑战性的，主要是因为难以控制S/F界面的透明度。我们生长CrO 2纳米线的化学气相沉积在TiO 2衬底上结合选择性区域生长在沟槽中定义的非晶SiOx。这使我们能够创建横向JJ，纳米线作为薄弱环节。我们表明，生长的性质是高度各向异性的，并且在生长过程中，取决于沟槽的宽度，CrO 2 nanostructures的形态系统地变化。详细的生长研究使我们能够合成多面且高度均匀的CrO 2丝。这些被用来制造具有高S/F界面透明度的JJ，从而产生大的超电流。该器件的良好几何结构使我们能够可靠地估计600 nm距离上的异常高的临界电流密度Jc = 10^9 Am^{-2}。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Understanding the electromagnetic response of graphene/metallic nanostructures hybrids of different dimensionality
等离子体激元激发，如表面等离子体激元（SPP）和石墨烯等离子体激元（GP），携带大动量，因此能够限制电磁场到小尺寸。这种特性使它们成为亚波长光学控制和纳米级操作的理想平台。如果金属-绝缘体-金属和石墨烯-绝缘体-金属的方案分别用于SPP和GP，则这些等离子体激元的动量甚至进一步增加。然而，由于动量如此之大，它们的远场激发变得具有挑战性。在这项工作中，我们考虑石墨烯和金属纳米结构的混合物，并研究远场光与支持的高动量等离子体激元模式相互作用背后的物理机制。虽然GP和SPP的性质有一些相似之处，但由于两者都是等离子体极化激元类型，因此它们的物理性质也明显不同。对于GP，我们发现两种不同的物理机制，要么GP局限于隔离腔，或大面积集体光栅耦合器。引人注目的是，我们发现，虽然这两个系统在概念上是不同的，在特定的条件下，他们可以表现出类似的。通过将相同的研究应用于SPP，我们发现了不同的物理行为，这从根本上源于SPP与GP相比的不同色散关系。此外，这些混合物产生大的场增强，也可以电调谐和调制，使它们成为各种等离子体器件的理想候选者。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Jellium model of metallic nanocohesion
一个统一的处理的凝聚力和导电性能的金属纳米结构的电子散射矩阵。一个简单的图片，金属纳米凝聚力的电导通道作为离域的化学键中导出的jelterm近似。当金属量子线被拉伸到断裂点时，预测了与电导量子化跳跃同步的、量级为λ_F/λ_F的万有力振荡。
1997-09-03 cond-mat.mes-hall
Simulation of electron transport in electron beam induced deposition of nanostructures
我们提出了一个数值研究的能量和电荷分布在电子束诱导生长的W纳米结构的SiO2衬底上使用蒙特卡罗模拟的电子输运。这项研究给出了一个定量的洞察到沉积的能量和电荷在基板上，并在现有的金属纳米结构的存在下的电子束。我们分析了电子轨迹，非弹性平均自由程，背散射电子在不同的沉积物成分和深度的分布。我们发现，虽然在纳米结构生长的早期阶段的电子轨迹的一个显着的分数仍然与基板相互作用，作为纳米结构变得更厚的运输几乎完全发生在纳米结构。特别地，较大的沉积密度导致增强的电子背散射。这项工作展示了介观辐射传输技术如何有助于建立一个解决电子束诱导沉积（EBID）过程的多尺度性质的模型。此外，类似的模拟可以帮助理解后向散射电子和发射的次级电子在生长后电子束处理期间纳米结构材料的结构性质的变化中所起的作用。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Carrier dynamics in ultrathin gold nanowires: Role of Auger processes
金属纳米结构中的载流子动力学受到其限制尺寸的强烈影响。尺寸为$\sim 2$ nm的金纳米颗粒位于分离金属和非金属行为的边界。在这项工作中，我们报告的载流子动力学在高纵横比的金纳米线（Au UNWs）的平均直径$\sim$ 2 nm使用泵（3.1 eV）和相干白光连续作为探针在1.15 eV至2.75 eV的光谱范围内。在极端激发状态下，金纳米线中的瞬态载流子动力学比通常使用的双温模型预测的要慢。我们确定了俄歇辅助载流子加热过程，减缓了热载流子冷却动力学。拟合的数据的速率方程模型产生的金纳米结构的俄歇系数的估计。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Two-photon up-conversion affected by inter-molecule correlations near metallic nanostructure
我们研究了一个有效的双光子上转换过程中耦合到一个光学天线的多个分子。在以前的工作[Y。Osaka等人，PRL 112，133601（2014）]中，我们考虑了一维输入-输出理论内的单个分子中的双光子上转换过程，并且揭示了控制天线-分子耦合使得能够在抑制天线中的辐射损耗的情况下进行有效的上转换。在这项工作中，旨在提出一种方法来提高天线光子散射的总概率，我们扩展了模型的情况下，多个分子。通常，多于一个分子的存在降低了上转换概率，因为它们相等地共享两个光子的能量。然而，它表明，我们可以克服困难，通过控制分子间的耦合。我们的结果表明，在不增加入射光子数（光功率）的情况下，可以增大双光子上转换的净几率。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantifying the plasmonic character of optical excitations in nanostructures
在尺寸小于$ \sim $ 10 nm的系统中识别等离子体是一个巨大的挑战。激发特征（非等离子体激元对等离子体激元）的任何明显区别在该尺寸范围内变得模糊，其中量子效应变得重要。在这里，我们定义了一个{ \em plasmonicty index}，它量化了小纳米结构中选定的光激发的等离子体特性，从第一性原理计算开始，基于（TD）DFT。这种新的方法使我们能够克服上述问题，提供了一个直接的和定量的分类等离子体激元字符的激发。我们展示了它对模型金属纳米颗粒、原型C基分子和范例混合系统的有用性。我们的研究结果表明，可以利用等离子体指数来解决以前无法解决的问题等离子体特性的复杂系统，而不是预测的先验。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall
Surface Plasmons and Field Electron Emission In Metal Nanostructures
在本文中，我们讨论了由于金属纳米结构，特别是金属顶部的纳米球的表面等离子体共振的场增强，并发现最大场增强的数量级为10^2，强度增强的数量级为10^4。自然地，这些场可以产生电子的场发射的0.5V/V量级的时间场。虽然我们计算的场增强比最近的实验报道的小10倍，我们的结果很好地解释了实验数据。非常大的原子场使完全发射离子的系统不稳定，至少对于静态场是这样，并且产生电击穿。在任何情况下，我们证明，这些数据是惊人的，可以解决问题，在提供稳定的电流的静态场，未来的实验应该做，以获得脉冲电子束。
2012-12-05 cond-mat.mes-hall
Tunable lateral displacement and spin beam splitter for ballistic electrons in two-dimensional magnetic-electric nanostructures
该研究探究二维磁电纳米结构中弹道电子的横向位移特性，发现其正负可调，据此提出可在反平行磁化构型下完全分离不同自旋电子束的高效自旋分束器方案。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
Observation of anomalous non-Ohmic transport in current-driven nanostructures
施加到金属纳米结构的足够大的电流可以使它们远离平衡，导致以电流依赖性电阻为特征的非欧姆行为。我们的实验表明，在低温下的微观薄膜金属线的电阻对电流的线性依赖关系，并表明我们的结果是不一致的常见的非欧姆机制，如焦耳加热。随着温度的升高，线性相关性变得平滑，导致与焦耳加热一致的行为的交叉。对所观察到的行为的一个合理解释是由电流产生的声子的强非平衡分布。基于这种解释的分析表明，所观察到的反常电流依赖电阻可以提供有关纳米尺度下声子输运和电子-声子相互作用的信息。控制由电流产生的声子的性质的能力可以为优化电子纳米器件的热性能带来新的途径。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Localized surface resonances of J-aggregate nanostructures
金属纳米结构能够将光聚集到远低于衍射极限的体积中。在这里，我们表明，通过精确的散射计算，从J-聚集染料的薄膜获得的纳米结构，集中在光学频率的电磁场。此外，与金属纳米颗粒相比，这些分子聚集体显示出非常有吸引力的非线性光学性质，可以用于实现超紧凑器件，用于在纳米级上通过光来切换光，而不需要额外的非线性材料。这些结果为基于等离子体的纳米光子学开辟了新的前景。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Layer specific observation of slow thermal equilibration in ultrathin metallic nanostructures by femtosecond x-ray diffraction
纳米金属多层膜中的超快热输运在光致退磁、再磁化和开关方面具有重要意义。利用超快X射线衍射（UXRD）研究了金（Au）/铁磁镍（Ni）双层体系的结构响应和能流。光的穿透深度超过双层厚度，从而阻止来自光学探针的明确的层特异性信息。即使激发脉冲是从金侧入射，我们观察到一个非常迅速的加热的镍晶格，而金晶格最初仍然是冷的;随后的热传递从镍到金晶格被发现是两个数量级慢于预测的传统的热方程和远低于电子-声子耦合时间在金。这两个观测结果都与激发波长无关，尽管对于相同的能量密度，400 nm光激发Au中的电子是800 nm光的十倍。简单模型计算表明，Ni和Au中电子比热的不同以及电子-声子耦合的不同迅速地迫使大部分热能进入Ni晶格。我们的研究结果表明，飞秒UXRD提供了一个实验帐户的热传输超过个位数纳米的距离作为超快自旋动力学的热框架。
2018-03-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electronic structure of Zr-Ni-Sn systems: role of clustering and nanostructures in Half-Heusler and Heusler limits
几十年来，半赫斯勒和赫斯勒化合物因其热电、磁性、半金属和许多其他有趣的性质而引起人们极大的兴趣。在这些系统中，Zr-Ni-Sn化合物是令人感兴趣的热电材料，其可以从半导体半Heusler（HH）极限ZrNiSn到金属Heusler（FH）极限ZrNi $_2$ Sn。最近Makogo等人[J. Am. Chem. Soc. 133，18843（2011）]发现，通过向系统中加入过量的Ni，可以显着改善HH的热电功率因子。这归因于由于在HH基质中形成FH纳米结构而导致的能量过滤机制。使用密度泛函理论，我们已经研究了在HH和FH末端附近的HH $_{1-x}$ FH $_x$系统中的聚集和纳米结构的形成，并且发现HH中过量的Ni原子倾向于保持彼此靠近并且形成FH的纳米团簇。另一方面，FH中的Ni空位之间存在竞争作用，阻止它们形成HH纳米团簇。纳米夹杂物在HH和FH端的电子结构的影响将被讨论。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct writing of CoFe alloy nanostructures by focused electron beam induced deposition from a heteronuclear precursor
最近，聚焦电子束诱导沉积已被用于制备功能磁性纳米结构，通过使用同质前驱物气体如Fe（CO）5或Co2（CO）8，在纳米磁性逻辑和传感应用中具有潜力。在这里，我们表明，通过使用单源异质结前体气体，对制造双金属化合物的扩展是可能的。以HFeCo_3（CO）_（12）金属羰基化合物为前驱体，制备了CoFe合金磁性纳米结构。组成分析表明，样品含有约80原子%的金属和10原子%的碳和氧。用四探针法测量了不同尺寸的纳米线的磁输运特性，发现纳米线的室温电阻率为43 $μΩ$ cm，微霍尔磁测量表明，在最高测量温度250 K之前，材料的50 nm $\times$ 250 nm纳米棒都是铁磁性的.最后，TEM显微结构研究表明，沉积物由bcc Co-Fe相与FeCo 2 O 4尖晶石氧化物相混合组成，纳米颗粒直径约为5 nm。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall
Self-assembled metallic nanoparticle template --- a new approach of surface nanostructuring at nanometer scale
在目前的工作中，银和铜纳米结构的形成高度取向的热解石墨（HOPG）与自组装金纳米粒子（Au NPs）改性的证明。实现了具有纳米分辨率的表面图案化。不同的方法，如场发射扫描电子显微镜（FEGSEM），能量色散谱（EDS）和X射线光电子能谱学（XPS）被用来说明选择性沉积的银和铜的金纳米粒子。讨论了银、铜离子在$n$ -十二烷基硫醇包覆的金纳米粒子上的还原机理。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
A wide band gap metal-semiconductor-metal nanostructure made entirely from graphene
生产可扩展的数字石墨烯电子产品的蓝图仍然难以捉摸。目前生产金属化石墨烯网络的方法都受到严格的光刻要求的影响，这些要求阻止了石墨烯的再现性、工艺诱导的无序或可扩展性问题。使用角分辨光电发射，我们已经发现了完全由石墨烯制成的独特的一维金属-半导体-金属结，并且在没有化学功能化或有限尺寸图案化的情况下产生。当石墨烯在SiC上生长时，在这种情况下，当石墨烯被迫在图案化的SiC台阶上生长时，通过利用固有的原子有序的衬底-石墨烯相互作用来产生结。这种可扩展的自下而上的方法使我们能够生产半导体石墨烯带，其宽度精确地定义在几个石墨烯晶格常数内，完全超出现代光刻限制的精度水平。在这项工作中展示的架构是如此强大，在平均电子能带结构的数千个这些图案化的带的变化有几十微米长的长度尺度上几乎没有变化。半导体石墨烯具有拓扑定义的几纳米宽的区域，其能隙在另外连续的金属石墨烯片中大于0.5 eV。这项工作展示了石墨烯-基底相互作用如何可以作为一种强有力的工具来可扩展地修饰石墨烯的电子结构，并开辟了石墨烯电子学研究的新方向。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Klein tunneling in carbon nanostructures: a free particle dynamics in disguise
金属纳米管中不存在背散射以及石墨烯中势垒中的完美克莱因隧穿是碳纳米结构的突出电子特性。我们证明了这种现象可以用一阶哈密顿量和零阶超荷算符产生的特殊超对称性来解释。像与二阶无反射有限能隙系统相关的超对称性一样，它将载流子的低能行为与自由粒子动力学联系起来。
2011-02-21 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Size dependent optical response in coupled systems of plasmons and electron-hole pairs in metallic nanostructures
研究金属纳米结构中横向场介导的等离激元与电子-空穴对相干耦合，通过调节棒长、折射率和费米能量增强耦合，为高效热载流子材料设计提供指导。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photocurrent-induced harmonics in nanostructures
本文揭示了强场中电子隧穿电离及加速机制在金属纳米结构中诱导产生谐波，并展示了局部场梯度对谐波的影响，从而揭示电子在连续态的初始速度。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electron-beam lithography of nanostructures at the tips of scanning probe cantilevers
我们开发了一种在扫描探针悬臂上制造纳米级金属栅电极的工艺，包括在突出的悬臂尖端的不规则表面上。该工艺包括一种浮层技术，在电子束抗蚀剂中涂覆悬臂梁。我们证明了栅极定义通过剥离过程，以及通过蚀刻过程。在经历图案化过程之后，悬臂保持高的力灵敏度。我们的方法允许在脆弱的扫描探针上图案化纳米级器件，扩展它们作为传感器的功能。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
Post-growth purification of Co nanostructures prepared by focused electron beam induced deposition
在大多数情况下，采用有机金属前体通过聚焦电子束诱导沉积（FEBID）制备的纳米结构主要含有碳基配体解离产物。这对于使用这种高分辨率直接写入方法来制备用于各种领域的纳米结构是不幸的，所述领域例如介观物理学、微磁性、电子相关性、自旋相关传输和许多应用。在这里，我们提出了一种原位清洗方法，以获得纯Co-FEBID纳米结构。纯化过程在于将加热的样品暴露于H $_2$气氛中，并结合低能电子的照射。关键的发现是，在$300^\circ$ C，H $_2$暴露和电子辐照下退火的组合导致从沉积的Co-FEBID结构开始的厚度低至约20 nm的致密的、无碳和氧的Co层。除此之外，在后处理样品的温度依赖性电阻测量中，我们发现了典型的金属行为。在低温磁电阻和霍尔效应测量中，我们观察到铁磁行为。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional electronic spectroscopy of organic semiconductor nanostructures
本文围绕方酸染料基有机半导体纳米结构展开研究，利用其独特电子性质实现强激子-等离子体耦合混合纳米结构，首次通过10飞秒二维电子光谱开展相干耦合时域研究，发现等离子体场驱动长程相干激子传输的证据。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of Cd3As2 nanostructures
三维拓扑狄拉克半金属是一种在三维动量空间中具有线性能量色散的新型材料，可以看作是石墨烯的类似物。人们已经付出了大量的努力来理解块体材料，但它仍然是一个挑战，探索有趣的物理低维狄拉克半金属。在这里，我们报告的Cd 3As 2纳米线和纳米带的合成和它们的磁输运性质的系统调查。温度依赖的双极行为明显证明，表明在纳米线的有限尺寸的带隙的存在。然而，Cd 3As 2纳米带表现出金属特性，具有超过32，000 cm 2 V-1 s-1的高载流子迁移率和显著的反常双周期Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。与大块对应物不同，Cd 3As 2纳米带揭示了由于维度的抑制而导致费米球异常变化的可能性。更重要的是，它们的SdH振荡可以通过栅极电压有效地调谐。Cd 3As 2纳米结构的成功合成及其丰富的物理性质为三维狄拉克半金属的纳米电子应用开辟了新的前景。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening mechanisms in magnetic nanostructures
提出了一种屏蔽金属纳米结构中与传导电子局部交换耦合的多个磁矩的理论概念。考虑了一个量子限制的多杂质Kondo模型，它表现出有限尺寸效应、RKKY相互作用和Kondo物理之间的竞争。在弱耦合的限制下，Kondo关联被有限的系统尺寸切割;微扰理论可以用来导出低能有效模型，它是广义中心自旋形式。该理论成功地预测了基态的简并度、总自旋和自旋相关性，并确定了屏蔽通道的数目。这是一个有限的一维环上的两个杂质模型证明。密度矩阵重整化群计算证实了弱耦合下的物理图像。还研究了到RKKY和强耦合区的非平凡交叉。数值重整化群，量身定制的有限系统，用于检查交叉的热力学极限。
2015-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hot Carrier Dynamics in Photoexcited Gold Nanostructures: Role of Interband Excitations and Evidence for Ballistic Transport
利用金属纳米结构中的短寿命光激发电子-空穴对有可能定义光电子学的新阶段，从而能够控制用于光捕获、光检测和光致发光的非热机制。然而，到目前为止，这些光激发载流子的时空动力学和运输仅定性表征。等离子体激元激发已被广泛视为产生非热热载流子的有效机制。尽管有许多实验，结论性的证据阐明和量化的热载流子产生，运输和注入的全部动力学尚未报道。在这里，我们结合实验测量与耦合的第一性原理电子结构理论和玻尔兹曼输运计算提供前所未有的洞察内部量子效率，因此内部物理，热载流子在光激发金（Au）-氮化镓（GAN）纳米结构。我们的研究结果表明，在20 nm厚的Au纳米结构中产生的光激发电子冲击弹道上的Au-GaN界面。这一发现表明，热载流子的能量可以从金属纳米结构中利用，而不会通过热化而产生大量损失。测量和计算还揭示了金属能带结构在等离子体纳米天线的带间阈值以上的能量下的热载流子产生中的重要作用。综上所述，我们的研究结果推进了对现实尺度的金属纳米结构中的激发载流子动力学的理解，并为设计在弹道机制中操作的新型光电子器件奠定了基础。
2017-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Universal nature of collective plasmonic excitations in finite 1-D carbon-based nanostructures
Tomonaga-Luttinger（TL）理论预测了有限长度的一维纳米结构导体中的集体等离子体共振，其变化大致与结构的长度成反比。深入的定量了解这种共振，还没有明确确定在实验中，到目前为止，将是非常宝贵的未来几代的纳米光子和纳米电子器件，采用1-D导体。在这里，我们提供的等离子体共振在一些代表性的1-D有限的碳基纳米结构使用第一原理计算电子光谱研究的证据。我们的专用实时空间/实时全电子时间依赖密度泛函理论（TDDFT）模拟器可以执行激发态计算，以获得正确的频率为已知的光学跃迁，并捕捉各种纳米效应，包括集体等离子体激元激发。一维等离子体激元的存在是普遍预测的各种数值实验，这也证明了共振分裂的现象。对于所研究的金属碳纳米管，等离子体激元预计与无限长一维结构的T-L等离子体激元有关。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical response of noble metal nanostructures: Quantum surface effects in crystallographic facets
贵金属纳米结构是纳米光学中普遍存在的元素，支持等离子体激元模式，其可以将光聚焦到与下面的电子气中的量子限制和空间色散相关联的非局部效应相称的长度尺度。非局部效应对于结晶贵金属自然更突出，其潜在地提供比其非晶对应物更低的固有损耗，并且具有特定的晶体小面，从而产生不同的电子表面状态。在这里，我们采用量子力学模型来描述非经典效应影响的晶体贵金属薄膜的光学响应，并证明这些可以很好地捕获使用一组表面响应函数称为Feibelman $d$参数。特别是，我们表征的$d$ -参数与（111）和（100）晶面的金，银，铜，强调的重要性，表面效应所产生的电子波函数溢出和表面投影带隙出现从原子层反射。然后，我们表明，提取的$d$参数可以直接应用于描述各种感兴趣的纳米级金属形态的光学响应，包括金属超薄膜，石墨烯-金属异质结构托管极其有限的声学石墨烯等离子体，和晶体学多面金属纳米粒子支持本地化的表面等离子体。这里报告的列表$d$ -参数可以规避计算昂贵的第一原理原子模拟来描述微观非局部效应的介观晶体金属表面的光学响应，这是越来越多的控制形态下降到原子长度尺度的最先进的纳米光学实验中变得广泛可用。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
