Quantum Conductance in Silver Nanowires: correlation between atomic structure and transport properties
我们分析了机械拉伸所产生的银纳米线的原子排列和量子电导。Ag的表面性质诱导了意想不到的结构性质,例如,高纵横比棒状线材的优势。结构行为被用来理解银的量子电导数据,并通过理论计算证实了所提出的相关性。这些结果强调,金属点接触的电导是由优选的原子结构,原子的描述是必不可少的,以解释金属纳米结构的量子输运行为。
2002-01-10 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
Tunable conductance of magnetic nanowires with structured domain walls
我们发现,在具有双磁畴壁的磁性纳米线中,量子干涉导致自旋分裂准稳态主要位于畴壁之间。当这些尺寸量子化状态被调谐到与费米能量共振时,例如在改变导致线电导的共振型峰值的畴壁之间的距离时,通过畴结构的自旋翻转辅助传输强烈增加。这种新的现象被证明是可利用的操纵域附近的自旋密度。畴壁参数是容易控制的,因此预测的效果是可利用的自旋电子器件。
2006-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of high zT in thermoelectric silicon nanowires with axial germanium heterostructures
利用第一性原理密度泛函理论、原子间相互作用势和Landauer-Buttiker输运理论计算了Ge异质结构p型Si纳米线的热电优值zT=S^2GT/(κ_l+κ_e)。我们认为纳米线与多达8400个原子和12个Ge轴向异质结构沿其长度。我们发现,引入异质结构总是降低S^2G,并且我们计算的zT的增加主要是由相关的κ_l的降低驱动的。在所考虑的系统中,<111>具有规则分布的Ge异质结构的纳米线具有最高的品质因数:zT=3,比等效的原始纳米线大一个数量级。即使在现实的结构紊乱的存在下,在异质结构的长度的小的变化的形式,zT仍然比原始的情况下的几倍大,这表明轴向异质结构是一个有前途的路线高zT热电纳米线。
2011-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanowire Gold Chains: Formation Mechanisms and Conductance
用从头算方法研究了拉伸金纳米线的结构转变、电子光谱和弹道输运,并与最近的测量结果进行了关联。初始双股线的应变诱导屈服首先导致形成双链,该双链在进一步伸长时转变为表现出二聚化原子构型的线性原子链。这些结构通过spd杂化的定向局部键合来稳定。初始双链接触的电导接近2g_0,并且在转变为单链期间急剧下降至1g_0,随后表现出1g_0平台,其延伸超过典型Au-Au距离。
2000-09-11 cond-mat.mtrl-sci
H$_2$ dissociation over Au-nanowires and the fractional conductance quantum
采用密度泛函(DFT)总能量计算和非平衡Keldish-Green函数相结合的方法,分析了拉伸Au纳米线上H $_2$分子的解离及其对纳米线电导的影响.我们的DFT模拟再现的特征形成的金单原子链的电导接近%的电导量子$G_0 = 2e^2/h$。这些拉伸的金纳米线被证明是比金表面更好的H $_2$解离催化剂。纳米线电导的证据证实了这一点:虽然实际上不受分子氢的影响,但原子氢诱导了实验观察到的分数电导($G \sim 0.5 G_0$)的出现。
2005-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic phenomena, spin-orbit effects, and Landauer conductance in Pt nanowire contacts
铂单原子纳米线被预测为自发地发展磁性,包括通过自旋轨道耦合的相当大的轨道矩和巨大的磁各向异性。我们在这里提出了一个完全相对论(包括自旋轨道耦合)赝势密度泛函计算的电子和磁性,和Landauer弹道电导的Pt模型纳米接触组成的短纳米线段之间的Pt引线或提示,由散装飞机。即使很短,并且尽管使用了Pt/Pt引线,纳米接触也被发现是局部磁性的,其磁化强度严格平行于其轴。特别是在应变下,翻转整体自旋方向的能垒预计为数十meV高,因此相应的阻塞温度大,建议使用静态Landauer弹道电导计算。我们进行了这样的计算,发现包含自旋轨道耦合和磁性降低了约$15\div20$ %的弹道电导,相对于双金属的情况下,产生$ G\sim 2 G_0$($G_0=2e^2/h$),在良好的协议与断裂结的结果。这种极不寻常的自发磁性纳米接触的自旋过滤性能进行了分析。
2008-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport properties of ultrathin silver nanowires
研究了银纳米线的量子输运性质。对于一个四个原子的纳米线,我们发现了三个导电沟道,对应于三个$s$带穿过费米能级。一个电导通道被单原子缺陷破坏,或者增加或去除一个原子。量子干涉效应导致电导随缺陷间距的振荡。当存在多原子缺陷时,无论缺陷的具体结构如何,一个导电沟道在费米能级上都是稳定的。有限纳米线(每截面七个原子)与大量的随机缺陷配置计算的电导直方图符合最近的实验。
2002-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Nanotwin Effect on Thermal Boundary Conductance in Bulk and Single-Nanowire Twinning Superlattices
共格孪晶界在各种各样的半导体纳米线中形成周期性的层状孪晶,并且通常被视为具有减少的声子和电子散射行为的接近完美的界面。这种独特的特性对于高性能热电和光电子学具有实际意义;然而,对孪晶尺寸对热边界电阻的影响的理解不足,对潜在的应用造成了重大限制。在这里,使用原子模拟和从头计算,我们报告直接的计算观察,显示从扩散界面散射的交叉超晶格的行为跨越纳米级孪晶边界的热传输存在于原型体和纳米线硅的例子。本征界面散射被确定为双周期大于或等于22.6 nm,但也消失在这个尺寸以下,以取代由Kapitza热导。振动模式的详细分析表明,建模孪晶界原子薄的6 H-Si层,而不是声子散射界面,提供了一个准确的描述有效的跨平面和面内的孪生超晶格的热导率,作为一个函数的孪晶周期厚度。
2016-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Bonding, Conductance and Magnetization of Oxygenated Au Nanowires
自旋密度泛函计算的尖端悬挂的金链,与分子氧,或解离氧原子,纳入其中,揭示了不同长度的结构转变。纳米线表现出增强的强度为两个氧掺入模式,并在拉伸尖端原子加入线。与结合的分子氧的导线电导约为1(2 e2/h),转变为绝缘状态超过临界长度。嵌入氧原子的纳米线电导低,0.2(2 e2/h),它开发本地化的氧和相邻的金原子上的磁矩。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic calculation of the thermal conductance of large scale bulk-nanowire junctions
我们已经开发了一个有效的可扩展的内核方法在开放系统中的热输运,我们已经计算了体硅和硅纳米线之间的结的热导直径高达10 nm。我们已经设计了透射和反射光谱的比例律,这使我们能够预测具有比原子模拟可实现的更大截面的体纳米线界面的热阻。我们的研究结果表明,特征尺寸超过该原子系统可以准确地处理介观理论。
2011-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Aluminium Nanowires: Influence of Work Hardening on Conductance Histograms
加工硬化铝的电导直方图显示了一系列高达11个等间距的峰,其周期为1.15 ± 0.02,量子电导单位为G_0 = 2e^2/h。假设峰起源于原子的离散性,这与Hasmy等人在数值计算中获得的每个原子1.16 G_0的值一致。
2007-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of a Domain Wall on the Conductance Quantization in a Ferromagnetic Nanowire
利用一个特定的微扰理论,这是有效的薄DW的畴壁(DW)的弹道铁磁纳米线(FMNW)上的电导的效果进行了重新审视;薄通常是在目前感兴趣的FMNW电导测量的情况下。包括载流子自旋和本地自旋之间的Hund耦合的DW,FMNW的电导在一个非常薄的DW的存在下计算内的Landauer-Büttiker形式主义。结果表明,电导平台的修改显着,和开关的量化单位从$e^2/h$“约$2e^2/h$”是产生在FMNW通过引入薄DW。这很好地解释了最近对FMNW的观察。
2000-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of robust 2D transport and Efros-Shklovskii variable range hopping in disordered topological insulator (Bi2Se3) nanowires
报道了用聚焦离子束(FIB)技术制备的超窄拓扑绝缘体(Bi 2 Se 3)纳米线的变程跳跃电导的实验观察。对于不同宽度的纳米线,跳跃方程中的指数值被提取为~ 1/2,这证明了在强无序系统中存在Efros-Shklovskii跳跃输运机制.计算了器件的高定位长度(0.5nm,20 nm)。仔细分析的温度依赖的波动中存在的磁阻曲线,使用标准的通用电导波动理论,表明存在的二维拓扑表面状态。此外,表面态的贡献电导被发现非常接近一个电导量子。我们相信,我们的实验结果阐明了在无序拓扑绝缘体为基础的纳米结构的量子输运的理解。
2017-08-17 cond-mat.mtrl-sci
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
Ballistic Conductance in Oxidized Si Nanowires
利用密度泛函理论结合格林函数散射方法研究了硅纳米线中局部氧化对空穴输运的影响,以及改变硅原子在线表面的氧化态的影响.对于硅纳米线的生长方向沿[110]和几个纳米的直径,它被发现,引入氧桥和背键不显着降低空穴传输的电压高达几百毫伏相对于价带边缘。因此,平均自由程与晶体管和其他纳米电子应用所设想的线长度相当或更长。沿着[100]取向的纳米线的传输是不太有利的,因此在空穴迁移率方面为[110]纳米线取向提供了优势,如在一些生长方法中优先产生的。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic size oscillations in conductance histograms for gold nanowires and the influence of work hardening
不同性质的纳米线已被证明是在两个宏观金属引线之间的接触的应力的函数自组装。在这里,我们证明了金线,各种亚稳态纳米线配置之间的平衡的影响的起始材料的微观结构,我们发现了一组新的周期性结构,我们解释为由于原子离散的接触尺寸的三个主要晶体取向。
2005-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning lattice thermal conductance by porosity control in ultra-scaled Si and Ge nanowires
多孔纳米线(NW)具有可调的热导率被检查作为一个候选人的热电(TE)器件与高效率(ZT)。利用修正的价力场模型计算了多孔硅和锗纳米线的热导。线中孔的存在破坏了晶体对称性,这导致弹道热导率($σ_{l}$)的降低。对于相同量的孔隙率,$[100]$ Si和Ge NW显示出相似的$σ_{l}$减少百分比。对于半径为0.8nm的孔,4nm $\times$ 4nm Si(Ge)NW显示出$σ_{l}$中的$\sim$减少30%(29%)。该模型预测SiNW中$σ_{l}$的各向异性减少,对于类似的孔半径,$[111]$显示最大减少,其次是$[100]$和$[110]$。$σ_{l}$的降低归因于声子局域化和各向异性模降低。
2010-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emerging nanomagnetism in 4d transition metal nanowires
单原子纳米线的过渡金属钌,铑和钯的理论研究,使用第一性原理计算技术,以调查在这些纳米系统中可能发生的磁性。我们完全相对论自旋极化的全电子密度泛函计算揭示了在所有三种金属的纳米线的洪德规则磁性的发病,平均场矩分别为1.1,0.3和0.7玻尔磁子,在平衡键长。的能带结构的分析表明,我们的计算建议的纳米接触超顺磁状态应该会影响由Ru,Rh或Pd制成的尖端之间的弹道电导,导致可能的温度和磁场依赖的电导。
2004-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Gate-controlled conductance of superconducting NbN nanowires: coherent quantum phase-slips or Coulomb blockade?
相干量子相位滑移预计将导致足够窄的超导纳米线在一定的临界电压以下的直流传导的封锁。我们目前的测量NbN纳米线中,不仅是观察到的临界电压,但也在此临界电压可以使用侧栅电极调谐。临界电压随着所施加的栅极电压的变化而周期性地变化。虽然观察结果在定性上与相干量子相位滑移元件之间的量子干涉的预期一致,但调谐的周期比基于简单电容考虑的预期大几个数量级。此外,在一个纳米线的测量过程中的变化期间的两个显着的突然变化被观察到,一个观察约束的行为的详细解释。假设的行为产生于纳米线中的颗粒约瑟夫森结的解释的可解释性也被认为是。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Magnetic phenomena in 5d transition metal nanowires
我们已经进行了完全相对论全势,自旋极化,全电子密度泛函计算直,单原子纳米线的5d过渡和贵金属Os,Ir,Pt和Au。我们发现,这些金属纳米线,Os和Pt的平均场磁矩的值的键长在平衡。在Au和Ir的情况下,需要稍微拉伸导线以使其自旋。对导线的能带结构的分析表明,我们的计算表明,超顺磁性状态将影响通过导线的电导--尽管影响不大--至少在没有磁畴壁的情况下是这样。因此,它应该导致特征温度和场依赖电导,并且还可能导致传输电流的显著自旋极化。
2003-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Conductance Spectroscopy of Majorana Zero Modes in Superconductor-Magnetic Insulating Nanowire Hybrid Systems
最近,人们对超导体-磁绝缘体混合Rashba纳米线装置产生了兴趣,该装置可能在较小的外部塞曼场处承载马约拉纳零模式。使用非平衡格林函数技术,我们开发了一个量子输运模型,占准粒子动力学之间的相互作用,在超导体-磁性绝缘体双层结构和通过Rashba纳米线的运输过程。我们提供了一个三端设置的分析,以探测清洁和无序纳米线的本地和非本地电导。我们揭示了能隙的闭合和重新打开,随后出现了近零能态,这可以归因于清洁极限中的拓扑零模。在无序势的存在下,平凡的Andreev束缚态可能会形成让人想起拓扑零模式的签名。我们的研究结果提供了基于运输的制度,支持在这些混合系统中形成的马约拉纳模式的分析,同时调查设备上的混乱的影响。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized Andreev conductance in semiconductor nanowires
该研究在PbTe-Pb和PbTe-In混合纳米线中观察到量子化安德烈夫电导($4e^2/h$),为正常态的两倍,且模式混合可忽略,表明低无序输运,有利于马约拉纳研究。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlation between Quantum Conductance and Atomic Arrangement of Silver Atomic-Size Nanowires
我们研究了热效应对机械拉伸产生的原子尺寸的银纳米线的结构和输运响应的影响。我们的研究涉及时间分辨原子分辨率透射电子显微镜成像和量子电导测量使用超高真空机械可控断裂结。我们已经观察到在不同温度(150和300 K)下产生的银纳米线的电导和结构性质的急剧变化。通过结合电子显微镜图像,电子输运测量和量子输运计算,我们已经能够获得一个一致的导电性和Ag纳米线的结构特性之间的相关性。特别地,我们的研究揭示了沿着(001)晶体学方向的亚稳态矩形棒状Ag线(3/3)的形成,其形成被增强。这些结果说明了分析金属原子尺寸导线的结构和量子电导行为的高度复杂性;此外,它们揭示了由于机械行为的根本性修改,在不同温度下进行的NW电导实验非常难以比较。
2012-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph quant-ph
Majorana bound states and zero-bias conductance peaks in superconductor/semiconductor nanowire devices
理论研究表明在纳米线的末端出现了马约拉纳束缚态。已经执行了对所述概念的实验验证,例如,在其中超导能隙、自旋轨道耦合和外部磁场之间相互作用允许产生零能量束缚态的超导体/半导体纳米线器件中。最近的实验提出了一个拓扑相图的有效化学势的局部修改。我们讨论了这种可能性,使用半无限S/N结形式的实验系统的模型。我们计算的零偏置微分电导$G$的情况下的均匀系统,以及在存在的栅极电压。研究了系统中电导与有效能隙的关系。我们证明了$G$可以再现磁场-栅压参数空间中的拓扑相图。
2020-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
One-dimensional Weak Localization of Electrons in a Single InAs Nanowire
本文报道了一种化学合成的InAs纳米线的低温(2- 30 K)电子输运和磁输运测量结果。温度,T,和横向磁场的纳米线电导的依赖性是一致的一维(1D)弱局域化理论预测的功能形式。通过对实验数据的理论拟合,确定了电子的相位相干长度为几十纳米,并具有T-1/3的依赖关系。此外,随着电子密度增加的栅极电压,磁导显示了一个可能的签名的抑制弱本地化在多个1D子带。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structures of Si and Ge nanowires in the sub-nanometer range
我们报告了几种可能的Si和Ge原始纳米线的直径在0.5和1.2 nm之间的从头算调查。我们考虑了基于金刚石结构、高密度块体结构和类富勒烯结构的纳米线。我们发现,金刚石结构的纳米线是不稳定的直径小于1纳米,并经历了相当大的结构转变向非晶状线。这种不稳定性是一致的连续模型预测,对于Si和Ge,金刚石和高密度结构纳米线之间的稳定性交叉直径小于1纳米。对于直径在0.8 nm和1 nm之间,填充富勒烯线是最稳定的。对于更小的直径(d~0.5 nm),我们发现,一个简单的六方结构是特别稳定的Si和Ge。
2004-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Emerging Magnetism in Platinum Nanowires
我们从理论上研究了无限长的单股铂纳米线,发现它们具有洪德规则磁性。在平衡键长处,我们发现每个原子的自旋矩为0.6玻尔磁子。它的磁矩随着拉伸而增加。分析了导线磁性的来源,讨论了导线磁性对导线电导的影响。
2004-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen-assisted distortion of gold nanowires
本文研究了吸附氢对金纳米结行为的影响。研究发现,氢环境对原子大小的金结的电导有很强的影响,这明显地反映在电导直方图中0.5量子单位2e^2/h处的附加峰的生长上。对电导曲线的统计分析表明,新峰的出现是由于金原子链的氢辅助畸变。
2004-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized conductance observed in reversible atomic contacts fabricated by template electroplating using an on-membrane anode
我们报道了一种新的模板电镀方法,用于在单根纳米线和宏观接触垫之间制造可逆的原子接触。与使用独立阳极的典型模板方法相比,我们直接在多孔膜表面之一上蒸发阳极。单根纳米线从孔中出来后,通过自终止机制与膜上阳极进行可逆的原子接触。在沉积和溶解过程中,已经以受控的方式观察到量化的电导步骤。这种方法可以潜在地应用于纳米线,点接触,和纳米尺寸的互连模板为基础的纳米加工的控制制造和集成。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic simulations of heat transport in real-scale silicon nanowire devices
利用原子晶格动力学和散射理论,我们研究了纳米器件的热输运的10 nm厚的硅纳米线,从10到100 nm长,夹在两个散装水库。我们发现,在设备中的热传输显着不同的悬浮延长纳米线,由于声子散射在接触界面。我们发现,热传导和声子输运制度可以调整从弹道扩散通过改变纳米线的表面粗糙度和它们的长度。在含有短晶体线的器件中,声子隧穿发生并增强了超过单个接触的电导。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-Molecule Junction Conductance through Diaminoacenes
单分子电子输运的研究是分子电子学发展的基础。事实上,随着单分子水平上电子输运测量的可靠性不断提高,通过有机纳米线的电子电导趋势已经出现。实验和理论研究表明,隧道距离,HOMO-LUMO间隙和分子构象影响电子输运在饱和和π共轭纳米线。然而,通过稠合芳环的电子输运的实验数据相对较少。在这里,我们使用diaminoacenes表明,电导率不仅取决于分子中稠合芳环的数量,这定义了分子HOMO-LUMO间隙,而且还取决于环上氨基的位置。具体而言,我们发现,电导是最高的芳香性的破坏最小的稠合芳香纳米线。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
MEAM parameterization for cyclic and tensile deformations of Gold-Silver core-shell systems
金-银(Au-Ag)核-壳纳米结构在可拉伸电子器件中越来越重要,其中高抗拉伸性和抗疲劳性是至关重要的。本工作提出了一个改进的嵌入原子模型(MEAM)的原子间势通过密度泛函理论(DFT)计算的参数化调查的作用,位错和缺陷的相互作用控制的机械行为的Au-Ag和Ag-Au核壳纳米结构在拉伸和疲劳载荷下使用分子动力学(MD)模拟。核壳结构和它们的原始对应物之间的比较分析也进行了。在整个工作中,赝势和全电子全势DFT计划用于参数化MEAM通过计算纯Au,Ag及其合金的结合能,晶格参数和体积模量。使用新的力场MD模拟,原始和核壳纳米线的拉伸行为进行了探索,温度在300 K至600 K之间。还进行了两种原始纳米线和两种核-壳纳米线在-15%至15%的应变范围内10个循环的疲劳性能。我们的研究结果表明,Ag-Au核-壳纳米线在疲劳载荷下表现出最好的可逆性。此外,Ag-Au表现出最高的位错形成和完全消灭的缺陷一致。虽然,Au-Ag呈现出比其原始对应物改善的疲劳性能,但与Ag-Au相比,具有一些残余缺陷,导致较低的可逆性。对于拉伸载荷,所有四种结构的强度随着温度的升高而劣化。热软化被认为是更突出的Au-Ag核-壳纳米线相比,Ag-Au。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of Winner-takes-all Connectivity Paths in Random Nanowire Networks
纳米线网络由于其连接性和神经突触样行为而成为神经形态应用的有前途的忆阻架构。在这里,我们展示了一个自相似的网络和路口,包括他们的电导缩放。我们表明,这种行为是一个新兴的任何结主导的网络属性。一类特殊的路口自然会导致电导高原的出现和一个“赢家通吃”的传导路径,跨越整个网络,我们显示对应于最低能量的连接path.These结果点的可能性,独立解决记忆或电导状态在复杂系统,预计将有重要的影响神经元形态设备的基础上水库计算。
2018-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic Anisotropic Magnetoresistance in Core Shell Nanowires and Rolled-up Nanotubes
在铁磁纳米结构中,弹道各向异性磁电阻(BAMR)是由于自旋轨道相互作用导致的弹道电导随磁化方向的变化。最近,一个方向依赖的弹道电导已被预测发生在一些新合成的半导体纳米结构受到外部施加的磁场,而不需要自旋轨道耦合。在这篇文章中,我们回顾了过去的工作预测这种BAMR效应在核壳纳米线和卷起的纳米管。这是补充新的结果,我们建立的管状纳米系统的输运性质受到外部磁场。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent ballistic transport properties and electronic structures of pristine and edge-doped zigzag silicene nanoribbons: large magnetoresistance
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了边缘掺杂锯齿型硅烯纳米带(ZSiNR)的电子结构和电导.双探针系统的ZSiNR在铁磁和反铁磁状态被认为是。掺杂效应的元素从第III和V族,在一个平行或反平行的两个电极的磁性配置,进行了讨论。打开和关闭外部磁场,我们可以将金属铁磁ZSiNR转换为绝缘反铁磁ZSiNR。在铁磁状态下,偶数或奇数宽度的ZSiNR表现出截然不同的磁阻。在奇数宽度边缘掺杂的ZSiNR中,与原始ZSiNR相比,发生大的磁阻。在宽度均匀的ZSiNR中情况相反。这些现象是由反平行结构中电导的剧烈变化引起的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in Silicon Nanowires: Role of Radial Dopant Profile
研究了磷掺杂硅纳米线的电子输运性质。通过结合从头算密度泛函理论(DFT)计算和递归格林函数方法,我们计算了不同P掺杂杂质分布的200 nm长硅纳米线的电导分布.我们发现,掺杂剂的径向分布影响的电导性能显着:表面掺杂的导线有较长的平均自由路径和较小的样品到样品的波动,从弹道到扩散运输的交叉。这些发现可以用单个掺杂原子的散射特性来定量预测,这意味着在实际的器件建模中,相对简单的计算就足够了
2008-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoconductance signatures of subband structure in semiconductor nanowires
半导体纳米线中的径向限制势在决定其量子输运性质方面发挥着关键作用。以前的研究表明,当电子态被限制在壳层中时,轴向磁场会引起磁通周期电导振荡。这种效应是由于轨道角动量与磁通量的耦合。在这里,我们进行计算的能级结构,因此电导,更一般的情况下,从一个平面电位强表面带弯曲。横向态并不局限于壳层,而是分布在整个纳米线上。研究发现,在一般情况下,子带能谱是非周期的门电压和磁场的函数。原则上,这允许从准弹道装置的磁导图案精确识别被占据的子带。随着电位的增加,非周期性变得更加明显。引入了一种定量的方法,用于匹配的电导数据的子带结构中的功能,从一个特定的径向电位,其中使用的潜在的功能形式,取决于两个自由参数。最后,在低温下测量了短沟道InAs纳米线FET器件,以寻找揭示子带结构的电导特征。特征被识别并显示为与三个特定子带一致。实验分析的背景下,弱本地化制度,但是,我们发现,预测的子带效应弹道输运时,应保持可见的背散射占主导地位的带间散射,预计该设备。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel time-saving first-principles calculation method for electron-transport properties
我们提出了一个节省时间的模拟器的密度泛函理论的框架内计算电子通过纳米结构之间的半无限电极悬浮的输运性质。通过引入傅里叶变换和预处理共轭梯度算法,可以高效地计算半无限大凝胶电极间纳米结构的散射波函数和电子输运性质.为了证明本算法的性能,我们研究了金属纳米线的电导和起源的振荡行为的电导的Ir纳米线。它被证实的$s$ - $d_{z^2}$通道的Ir纳米线表现出的周期为两个原子长度的传输振荡,这也是占主导地位的实验获得的电导迹线。
2010-09-27 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Multiterminal Quantized Conductance in InSb Nanocrosses
通过研究InSb纳米线的轴向和径向生长随时间的变化规律,确定了分子束外延生长单晶InSb纳米交叉的条件。低温电气测量的InSb nanocross器件与本地栅极控制的个别终端表现出量化的电导,并用于探测的空间分布的导电通道。调谐到的情况下,nanocross结连接在连接纳米线终端的几个通道的量子点接触,我们表明,通过该结的运输是弹道除了接近夹断。结合一个新的概念,阴影外延的图案化超导体的纳米交叉,这里报道的结构显示出实现非平凡的拓扑状态在多终端约瑟夫森结的承诺。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph