Nanosize confinement induced enhancement of spontaneous polarization in a ferroelectric nanowire
通过第一性原理计算,我们从理论上证明了铁电纳米线的自发极化可以由于纳米尺寸的限制而得到显著的增强。在直径为1.8 nm的完全弛豫的PbTiO 3 NW中,沿丝方向的自发极化是体相对应物的1.26倍。NW表面曲率引起的张力抵消了近表面的去极化效应,同时导致自发极化的异常增强。这些发现表明,FE纳米线可以在纳米器件的应用前景。
2010-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
CO adsorption on Pt induced Ge nanowires
利用密度泛函理论,我们研究了CO分子在最近发现的Pt诱导Ge纳米线上的可能吸附位置。计算的STM图像进行比较,实验STM图像,以确定实验观察到的吸附位点。发现CO分子优选吸附到Ge纳米线二聚体片段之间的Pt原子上。该吸附位点将CO置于两个纳米线二聚体之间,将它们向外推,阻挡最近的等效吸附位点。这解释了所观察到的长距离排斥CO分子之间的相互作用,这些Pt诱导的纳米线。
2011-02-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Polar Surface Effects on the Thermal Conductivity in ZnO Nanowires: a Shell-Like Surface Reconstruction-Induced Preserving Mechanism
利用分子动力学模拟研究了极性表面对氧化锌(ZnO)纳米线热输运的影响。我们发现,具有自由极性(0001)表面的纳米线的热导率远高于在已稳定的极性(0001)表面上的电荷减少的纳米线,以及没有任何横向极性表面的六边形纳米线。从正常模式分析,我们表明,较高的热导率是由于壳状重建发生的自由极性表面。这种壳状重构抑制了纳米线中的扭转运动,使得弯曲声子模式不被其他声子模式散射,并且导致具有自由极性表面的ZnO纳米线中的热导率显著更高。此外,利用简正模坐标的自关联函数提取声子寿命,对具有自由极性表面的ZnO纳米线的高热导率进行了简洁的解释.我们的工作表明,ZnO纳米线没有极性表面,表现出低的热导率,是更有前途的候选人热电应用比纳米线极性表面(也高热导率)。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Non-magnetic doping induced magnetism in Li doped SnO2 nanoparticles
我们解决了非磁性掺杂诱导磁性的可能性,在Li掺杂的SnO2纳米粒子。在平衡状态下通过固态路线制备了这些化合物,并发现它们以单一的金红石相结晶。磁化强度的测量表明,锂掺杂诱导磁性的SnO2的特定范围内的Li浓度。然而,对于其他Li浓度,包括纯SnO2,样品表现出抗磁性。为了研究感生磁性的可能来源,我们研究了磁化强度作为平均纳米颗粒半径的函数的变化。在这些化合物的磁性外观的可能方案进行了讨论。
2013-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Universal solvent restructuring induced by colloidal nanoparticles
胶体纳米颗粒用于从催化和能源应用到化妆品的应用,通常嵌入基质中或分散在溶液中。因此,整个颗粒表面,即预期发生反应的地方,被暴露。在这里,我们用x射线对分布函数分析表明,极性和非极性溶剂普遍重组周围的纳米粒子。层的增强顺序存在的厚度的影响,分子的大小和高达2纳米的纳米粒子表面以外。这些结果表明,溶剂化的纳米颗粒的增强的反应性包括来自颗粒本身尺寸的溶剂化壳的贡献。
2015-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions induced by confinement of ferroic nanoparticles
提出了在唯象理论框架下研究初级铁性(铁电、铁磁、铁弹)纳米粒子相变的一般方法。自由能中考虑了表面应力、序参量梯度、伸缩效应以及退极化和退磁效应。弯曲的纳米颗粒表面下的强内在的表面应力被证明在转变温度(如果有的话)的移动中发挥重要作用,直到出现新的有序相缺席的散装铁电。推导了尺寸诱导铁电相变温度与圆柱或球形纳米颗粒尺寸、极化梯度系数、相关半径、表面内应力和电致伸缩系数的近似解析表达式。结果表明,纳米颗粒的相变温度可以高于块体材料的相变温度。纳米线铁电性能保持和增强的最佳条件对应于半径5 - 50nm和表面压应力。在有利的条件下,尺寸效应(空间限制)诱导铁电相的初始铁电纳米线和纳米球。室温下半径小于5 - 20 nm的KTaO 3纳米棒中尺寸诱导铁电性的预测对于下一步基于3D纳米结构的器件小型化可能很重要。
2007-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulations of the dipolar-induced formation of magnetic nanochains and nanorings
已知在气相中生长的铁、钴和镍纳米颗粒由于铁磁(或超顺磁)颗粒之间的长程偶极相互作用而排列成链和手镯状环。我们调查的动力学和热力学的磁性偶极纳米粒子的低密度使用分子动力学模拟和分析温度和外部磁场的影响,对二维和三维系统。所得到的相图可以通过使用简单的能量参数来理解。
2007-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Polaron Induced Deformations in Carbon Nanotubes
我们计算的第一次完整的弹性形变,以及长度,自陷电子状态的一般半径和手性的碳纳米管,在统一的框架内,最近推出的两个领域模型的机电碳纳米结构。我们发现,变形是高度非单调的手征角,而极化子的长度不是。应用包括纳米机械装置,如电或光驱动的纳米致动器。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Multiphoton-induced Fluorescence from Nano Graphene Oxide and Its Applications in In vitro and In vivo Bioimaging
在飞秒激光激发下,我们观察到GO纳米颗粒的双光子和三光子诱导的不同的光致发光。与PEG分子偶联的GO纳米颗粒具有高的化学稳定性,并且可以有效地标记HeLa细胞。双光子扫描显微镜观察到GO纳米颗粒定位于HeLa细胞的线粒体、内质网、高尔基体和溶酶体中。将GO纳米颗粒显微注射到黑小鼠脑内,体内双光子发光成像显示GO纳米颗粒位于脑内300 μm深处,可以清晰分辨。
2012-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Size dependence of the pressure-induced phase transition in nanocrystals
将最近开发的键级长度强度(BOLS)相关机制[Sun CQ,Prog Solid State Chem 2007,35,1-159]扩展到压力域,导致了对纳米结构在压力和固体尺寸的变化刺激下的相稳定性的原子洞察。结果表明,压力诱导的过热(TC升高)和尺寸诱导的过冷(TC降低)之间的竞争主导了压力诱导的相变的测量尺寸趋势。再现测得的尺寸和压力依赖性的相稳定性的CdSe,Fe 2 O3,和SnO 2纳米晶体的证据的有效性的解决方案来自原子的结合能的角度和它的响应外部刺激。
2008-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced vortex-vortex switching in a nanopillar comprising two Co nano-rings
我们制作了一个电流垂直于平面的赝自旋阀纳米柱,它由一个厚的和一个薄的Co环组成,具有深亚微米的横向尺寸。直流电流可以有效地在环中诱导出具有所需手征的磁通闭合涡旋态。涡旋态之间的突变也实现了直流电流和巨磁电阻效应检测。奥斯特场和自旋转移矩对磁转变都有重要影响,但前者占主导地位。它们可以被设计成在涡旋到涡旋的转变中相互合作,通过仔细地设置厚Co环中涡旋态的手征性。
2007-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible strain-induced magnetization switching in FeGa nanomagnets: Pathway to a rewritable, non-volatile, non-toggle, straintronic memory cell for extremely low energy operation
纳米磁体的磁化在两个稳定或亚稳态之间的可逆应变子切换有望实现超节能的非易失性存储器。在这里,我们报告的应变诱导磁化开关在约300 nm大小的FeGa纳米磁体划定的压电PMN-PT基板。跨衬底施加的一个极性的电压在纳米磁体中产生压缩应变并将其磁化切换到一种状态,而相反极性的电压产生拉伸应变并将磁化切换回原始状态,从而导致“非切换”切换。这两种状态可以对两个二进制位进行编码,并且使用正确的电压极性,可以确定性地写入任一位。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced voltage in nano-porous gold thin film
报道了在可见光区,纳秒激光斜入射下,纳米多孔金(NPG)薄膜产生光生电压的实验研究。对于s-偏振光,对于正入射角沿入射平面观察到负电压,而对于p-偏振光,对于波长大于510 nm观察到正电压,而对于较短波长则变为负电压。本文用组态的对称性和微观无规宏观各向同性NPG的对称性解释了各种偏振光的横向电压。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening-Induced Phase Transitions in Core-Shell Ferroic Nanoparticles
使用Landau-Ginzburg-Devonshire方法,我们研究了三种不同形状的核-壳铁性纳米颗粒中屏蔽诱导的相变:扁圆盘,球体和长针。该纳米颗粒由铁性CuInP 2S 6核制成,并由相变材料制成的“可调”屏蔽壳覆盖,该相变材料的电导率随着材料在半导体和金属相之间的变化而变化。我们揭示了壳屏蔽长度对纳米颗粒核的相变和自发极化的关键影响。由于可调屏蔽壳层允许控制核-壳铁性纳米颗粒的极性状态和相图,因此所获得的结果对于非易失性存储器单元中的应用特别有意义。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observing photo-induced chiral edge states of graphene nanoribbons in pump-probe spectroscopies
低维材料中的光致边缘态由于其拓扑性质和色散的可调谐性而引起了人们的广泛关注。具体地,已经预测石墨烯纳米带在用圆偏振光照射时具有手性边缘模式。在这里,我们提出了时间分辨角分辨光电子能谱(trARPES)和时间分辨共振非弹性X射线散射(trRIXS)的石墨烯纳米粒子的数值计算。我们表征泵浦-探测光谱签名的光诱导边缘状态,说明起源的Floquet拓扑边缘模式所产生的不同的光谱特征,并调查的角色,入射光子能量和有限的核心空穴寿命RIXS。泵浦-探测光谱具有动量、能量和时间分辨率,在理解物质光致拓扑态的行为方面可以发挥重要作用。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Formation of Pt induced Ge atomic nanowires on Pt/Ge(001): a DFT study
Pt沉积在Ge(001)表面,高温退火后在Pt-Ge混合表面自发形成原子纳米线。通过总能量(密度泛函理论)计算,我们研究了混合表面和纳米线的可能结构。实验扫描隧道显微镜图像进行比较,计算的局域态密度。基于这种比较和结构的稳定性,我们得出结论,纳米线的形成是由Ge表面层中Pt原子的浓度增加驱动的。令人惊讶的是,原子纳米线由Ge而不是Pt原子组成。
2008-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure-induced amorphization and polyamorphism in one-dimensional single crystal TiO2 nanomaterials
利用同步辐射X射线衍射和拉曼散射原位研究了高压下单晶TiO 2-B纳米带的结构相变。我们的研究结果表明,压力诱导的非晶化(PIA)发生在TiO 2-B纳米带压缩后,在一个高密度的非晶(HDA)的形式相关的斜锆石结构。在减压时,HDA形式转变为低密度无定形(LDA)形式,而样品仍然保持其原始的纳米微晶形状。高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明,LDA相为α-PbO 2结构,具有短程有序性。我们提出了一个均匀的形核机制来解释压力诱导的非晶相变的TiO 2-B纳米带。我们的研究首次证实了一维TiO 2纳米材料中存在PIA和多晶现象,为从晶态纳米材料制备一维非晶态纳米材料提供了一种新的方法。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph