作为纳米计算存储器件的混合碳纳米结构
Hybrid carbon nanostructure as a nano computing memory device
摘要：
这篇论文由于手稿错误被作者撤回。
英文摘要：
This paper has been withdrawn by the author due to a the manuscript error.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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碳纳米结构在压力作用下的计算机模拟
Computer Simulations of Carbon Nanostructures under Pressure
当材料受到压力时，可以观察到几种有趣的现象。目标是实现对它们的机械和电子（传导）性能的修改和控制。在这种精神下，我们最近将注意力集中在碳纳米结构如何响应静水压力上。我们进行了蒙特卡罗模拟与各种独立的碳纳米结构的Tersoff势。从富勒烯、洋葱和碳球到纳米管和纳米金刚石。我们的模拟表明，纳米结构进行了一些显着的结构修改。
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一硫化碳纳米结构：链状阵列、单层和薄膜
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。
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新型碳纳米结构：类富勒烯Cn-q（n= 20，42，48，60）
New nanostructures of carbon: Quasifullerenes Cn-q (n=20,42,48,60)
基于碳的第三种同素异形体（富勒烯），通过理论研究已经预测了被描述为非经典富勒烯的结构。我们在B3 LYP水平上用密度泛函理论研究了首次预测的具有封闭笼状构型的新型同素异形碳结构。这样的碳Cn-q结构（其中，n=20、42、48和60）结合了杂化sp1和sp2的状态，用于形成键。准富勒烯相对于其异构体的更大的稳定性进行了比较分析。通过构建系统的不同环的芳香性标准来评估化学稳定性。结果表明，碳纳米结构具有有趣的化学性质，如硬度，化学势和HOMO-LUMO间隙的新的异构性。利用拉格朗日分子动力学方法和原子中心密度传播（Atom-CenterDensityPropagation，简称A）方法对热稳定性进行了研究.
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通过热等离子体喷射控制碳纳米结构合成：工艺参数、等离子体特性与产物形貌的相关性
Controlling Carbon Nanostructure Synthesis in Thermal Plasma Jet: Correlation of Process Parameters, Plasma Characteristics, and Product Morphology
本研究通过分析工艺参数、等离子体特性与产物形貌之间的关系，揭示了控制碳纳米结构合成的关键因素。
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缺陷碳纳米结构热导率的计算研究
Computational study of the thermal conductivity in defective carbon nanostructures
我们使用非平衡分子动力学模拟来研究包括同位素杂质在内的缺陷对碳纳米管、石墨烯和石墨烯纳米带的热导率的不利作用。我们发现，即使在结构完美的纳米管和石墨烯，同位素杂质降低了高达一半的热导率，通过减少声子平均自由程，甚至更大的热导率降低，具有相同的物理起源，发生在存在结构缺陷，包括空位和窄石墨烯纳米带的边缘。我们的计算调和以前的研究结果，不同的数量级，通过确定各种计算方法的局限性。
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碳纳米结构中的电子能量损失
Electron energy loss in carbon nanostructures
富勒烯和碳纳米管的响应是通过每个碳原子的原子极化率来研究的。每个碳原子的极化产生一个诱导偶极子，它是与给定外场相互作用加上碳原子之间相互作用的结果。在调用克劳修斯-莫索蒂关系之后，从石墨的介电函数获得极化率。这种形式主义适用于电子能量损失谱的模拟在富勒烯和碳纳米管。被认为是广泛的电子束的情况下，详细分析的损失概率作为一个功能的电子偏转角内的电子完全量子力学的描述。在1 keV和60 keV之间的探测能量的宽范围内获得与现有实验的一般良好的协议。
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不同类型氮掺杂碳纳米结构上氧分子的解离
Oxygen molecule dissociation on carbon nanostructures with different types of nitrogen doping
利用密度泛函理论研究了不同氮掺杂类型的碳纳米管和石墨烯上氧分子解离的能垒。结果表明，碳纳米管和石墨烯中的所有类型的氮掺杂都可以有效地降低能量势垒。类石墨氮和Stone-Wales缺陷氮比类吡啶氮更有效地降低能垒，并且可以获得低于0.2eV的解离势垒。对于类石墨氮，更高的氮浓度更有效地降低能垒。这些观测结果与π* 轨道的部分占据和功函数的变化密切相关。因此，我们的研究结果提供了有用的见解的氧还原反应。
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石墨电极水下电弧放电制备碳纳米结构：合成与表征
Carbon nanostructures obtained by underwater arc discharge of graphite electrodes: Synthesis and characterization
在目前的工作中，应用的方法获得几个碳纳米结构的石墨电极的水下电弧放电。通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱、原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）对所得产物的分析表明，从漂浮在水面上的材料中收集的样品主要由多面体洋葱状颗粒组成，而从沉淀物中收集的样品则是多壁纳米管的混合物，洋葱状颗粒和其它石墨结构。所获得的纳米结构的主要特征进行了讨论。
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碳纳米结构嵌锂的高斯近似势模型
Gaussian approximation potential modeling of lithium intercalation in carbon nanostructures
我们展示了如何机器学习为基础的原子间势可以用来模拟客体原子在主机结构。具体而言，我们生成高斯近似势（GAP）模型的锂原子与石墨烯，石墨和无序碳纳米结构的相互作用，基于参考密度泛函理论（DFT）的数据。而不是治疗完整的锂-C系统，我们演示了如何从锂嵌入所产生的能量和力的差异可以建模，然后添加到一个（preexisting和未修改的）GAP模型的纯元素碳。此外，我们使用一个明确的对潜在的适合捕捉“有效的”Li-Li相互作用，以提高GAP模型的性能的好处。这为在具有基于机器学习的潜力的宿主框架中建模客体原子提供了概念验证，并且从长远来看，有希望对电池材料进行详细的原子研究。
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凝聚态炸药爆轰过程中纳米碳结构的动力学研究
The Dynamics of Carbon Nanostructures at Detonation of Condensed High Explosives
根据五种不同烈性炸药爆轰时获得的早期实验电导率曲线，进行了分析，显示了碳含量和电导率大小之间的相关性。提出了整个爆轰波的导电性是由沿导电碳纳米结构的接触机制提供的假设。
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电子辐照驱动的碳纳米结构中的Stone-Wales型转变
Stone-Wales--type transformations in carbon nanostructures driven by electron irradiation
与Stone-Wales型变换相关的拓扑缺陷的观察（即，键旋转）与这些体系的平衡热力学不一致。在这里，通过结合像差校正HRTEM实验和原子模拟，我们表明，这种缺陷可以形成由单电子的影响，并显着，在电子能量低于原子位移的阈值。我们进一步研究了辐射驱动键旋转的机制，并解释了为什么在中等电子能量（\sim 100 keV）的电子辐照往往会使石墨烯非晶化而不是非晶化。我们还表明，通过模拟，斯通-威尔士缺陷可以出现在弯曲的石墨结构，由于辐射诱导的弗伦克尔缺陷的不完全重组，类似于在硅中的维格纳型缺陷的形成。
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冷拉回火马氏体钢的纳米结构
Nanostructure of a cold drawn tempered martensitic steel
用三维原子探针研究了一种回火马氏体钢经冷拔后的碳原子分布。数据清楚地表明，碳酸盐岩在变形的早期阶段就开始分解。这表明，在塑性形变过程中，石墨分解的驱动力与界面能的强烈增加无关。还分析了碳气氛。它们可能是由于碳原子沿Fe_3C碳化物钉扎位错的管道扩散所致。
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通过在碳质模板上原子层沉积随后煅烧合成多孔纳米结构金属氧化物
Porous nanostructured metal oxides synthesized through atomic layer deposition on a carbonaceous template followed by calcination
具有纳米尺寸特征的多孔金属氧化物由于其高的表面积而引起了近几十年来的广泛关注，这对于许多应用是必不可少的，例如锂离子电池、光催化剂、燃料电池和染料敏化太阳能电池。迄今为止，人们研究了多种方法来合成多孔纳米结构的金属氧化物，包括自组装和模板辅助合成。对于后一种方法，森林的碳纳米管被认为是特别有前途的模板，就其一维性质和所得的高表面积。在这项工作中，我们系统地研究了形成多孔金属氧化物（Al 2 O3，TiO 2，V2 O 5和ZnO）具有不同的形貌使用原子层沉积在多壁碳纳米管，然后通过沉积后煅烧。X-射线衍射，扫描电子显微镜伴随X-射线能量色散谱和透射电子显微镜被用于在煅烧过程中的微观和纳米尺度的形态和结构转变的调查。金属氧化物的晶化温度、表面覆盖率和碳纳米管的氧化温度对最终形貌有显著影响。
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基于拓扑绝缘体的纳米结构（Bi2Te3）的新合成展示了高性能光电检测
Novel synthesis of topological insulator based nanostructures (Bi2Te3) demonstrating high performance photodetection
2D材料研究的快速发展引发了各种量子纳米结构的生长-纳米片，纳米线，纳米带，纳米晶体和源于2D异质结构的奇异性质已经扩展了传统方法之外的杂化材料的合成。在这里，我们介绍了简单的，一个步骤限制薄熔化的方法来形成TI（拓扑绝缘体）材料的纳米结构，它们的混合异质结构与其他新的二维材料和它们的可扩展的增长。研究了绝缘材料、超导材料、金属材料、半导体材料和铁磁材料的生长与衬底和温度的关系。温度依赖性合成使得单个、少数五元组能够生长成纳米片和纳米晶体。纳米结构生长的密度更多地见于制造的图案或纹理化的基底上。所制备的基于纳米结构的器件显示出从紫外到近红外的宽带光电探测，并表现出高的光响应性。最终，这种独特的合成工艺将使人们能够在用户友好的基底上轻松制造设备，研究纳米结构，并使其未来的技术应用成为可能。
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基于最大局域Wannier函数的纳米结构的能带结构和量子电导：功能化碳纳米管的情况
Band Structure and Quantum Conductance of Nanostructures from Maximally-Localized Wannier Functions: The Case of Functionalized Carbon Nanotubes
我们结合了大规模的，$Γ$点电子结构计算的最大局域化的Wannier函数的方法，有效地计算能带结构和量子电导的复杂系统包含数千个原子，同时保持完整的第一性原理的准确性。我们已经应用这种方法来研究金属单壁碳纳米管的共价官能化。我们发现，周围的费米能的能带结构是少得多的依赖于配体的化学性质比上的$sp^3$功能化模式破坏共轭网络。当与饱和氢配对时，常见的芳基官能化更稳定;即使配对时，它们仍然充当强散射中心，降低已经在低覆盖度下的纳米管的弹道电导。
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溶质浓度对ZnO纳米结构的控制及其对生长、结构和光学性质的影响
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。
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电场作用下原子尺度纳米结构的磁各向异性工程
Engineering the magnetic anisotropy of atomic-scale nanostructure under electric field
原子尺度的磁性纳米结构是未来信息处理设备的有希望的候选者。利用外部电场来操纵它们的磁性是一个特别令人兴奋的项目。在这里，通过仔细识别每个原子轨道的铁磁金属薄膜的磁各向异性能（MAE）的不同贡献，我们认为，它是可能的工程师的MAE和原子尺度的磁性纳米结构的电场的磁响应。以铁单层为基质，我们提出了几个有趣的铁纳米结构具有显着不同的磁性。这种纳米结构可以表现出很强的磁电效应。我们的工作为人工设计电控磁性器件开辟了一条新的途径。
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碳纳米结构中的电子-电子相互作用
Electron-electron interaction in carbon nanostructures
研究了碳纳米结构中的电子-电子相互作用。本文提出了一种新的方法，通过对磁化率和磁电阻的量子修正，确定电子-电子相互作用常数$λ_c$。研究了三种类型的碳材料：电弧法制备的多壁碳纳米管（arc-MWNTs）、CVD法制备的催化多壁碳纳米管（c-MWNTs）和热解碳。我们发现，$λ_c$ =0.2 arc-MWNTs（溴化处理前后）; $λ_c$ = 0.1热解石墨; $λ_c >$ 0 c-MWNTs。我们的结论是，碳纳米结构中的石墨烯层的曲率导致电子-电子相互作用常数$λ_c$的增加。
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作为机电双连续体的碳纳米结构
Carbon Nanostructures as an Electromechanical Bicontinuum
双场模型为石墨烯和碳纳米管中的弹性、晶格动力学和机电耦合提供了一个统一的框架，描述了光学声子、非平凡的声学分支、应变引起的能隙开放、能隙引起的声子软化、掺杂引起的变形，甚至六方石墨烯布里渊区，从而解释和扩展了先前不同的分析和计算结果的积累。
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具有动态热力耦合效应的记忆合金纳米结构
Shape Memory Alloy Nanostructures With Coupled Dynamic Thermo-Mechanical Effects
基于Ginzburg-Landau相场论，提出了一种新的动态热力耦合三维模型，用于模拟记忆合金（SMA）纳米结构中的马氏体相变.研究了纳米结构SMA的应力诱导相变和热机械行为。该模型成功地捕捉到了力学和热滞回现象、局部非均匀相变以及相应的非均匀温度和变形分布。预测的微观结构演变定性与实验观察相匹配。所开发的耦合动力学模型提供了一个更好的理解潜在的马氏体相变机制SMA，以及它们对纳米结构的热机械行为的影响。
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多孔阳极氧化铝中复杂化学组成准一维纳米结构的可控制备
Controlled way to prepare quasi-1D nanostructures with complex chemical composition in porous anodic alumina
这篇论文已被作者撤回。
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石墨烯及相关碳纳米结构中的超精细相互作用
Hyperfine Interactions in Graphene and Related Carbon Nanostructures
研究了石墨烯及相关碳纳米结构中的超精细相互作用，即电子自旋与原子核自旋之间的磁相互作用。通过对石墨烯碎片精确的第一性原理计算和统计分析相结合，我表明，各向同性和偶极超精细相互作用可以准确地描述在本地电子自旋分布和原子结构。一套完整的参数描述的超精细相互作用的C-13和其他核自旋在替代杂质和边缘终端的确定。
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多晶碳纳米结构中增强的热电优值
Enhanced thermoelectric figure of merit in polycrystalline carbon nanostructures
碳纳米结构中经常观察到晶界，但它们对热和电性能的影响仍然没有完全了解。利用密度泛函紧束缚理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了碳基体系中电子和声子的输运。在这项工作中，量子输运和热电性能的石墨烯片，石墨烯纳米带和碳纳米管的各种晶界类型在一个较宽的温度范围内进行了总结。受先前发现的无序散射声子比电子更有效的启发，预期多晶系统的热电性能会有显着改善。由于该效应对晶界类型略微敏感，我们证明晶界是一种可行的工具，可以大大提高品质因数，为新型热电材料的设计铺平道路。
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在Au（111）上合成的2D类石墨二炔碳纳米网络的结构、电子和振动性质：对sp-sp2碳纳米结构工程的启示
Structural, Electronic, and Vibrational Properties of 2D Graphdiyne-Like Carbon Nanonetwork Synthesized on Au(111): Implications for the Engineering of sp-sp2 Carbon Nanostructures
石墨二炔是一种基于sp-sp2杂化的原子级薄的二维碳纳米结构，是一种有吸引力的体系，可能显示出优异的机械和光电性能。卤化sp-碳基分子前体的表面催化偶联代表了一种有前途的自下而上的策略，以在金属基底上制造具有工程结构的扩展的2D碳系统。在这里，我们研究了原子尺度的结构和电子和振动性质的扩展graphdiyne-like sp-sp2碳纳米网络生长在Au（111）通过表面合成。通过扫描隧道显微镜（STM）、拉曼光谱并结合密度泛函理论（DFT）计算来监测沉积后作为退火温度的函数的这种2D纳米网络在其不同阶段的形成。高分辨率STM成像和拉曼光谱对键性质的高灵敏度为解开sp-sp2碳纳米结构的原子尺度性质提供了独特的策略。我们发现，2D碳纳米网络和底层衬底状态之间的杂交强烈影响其电子和振动特性，修改大幅度的状态和拉曼光谱的密度相比，独立的系统。这为电子性质的调制开辟了道路，在未来的催化，光转换和碳基纳米电子学的活性纳米材料的应用前景显着。
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石墨和碳纳米结构辐射损伤的早期阶段：第一性原理分子动力学研究
Early stages of radiation damage in graphite and carbon nanostructures: A first-principles molecular dynamics study
了解碳材料中的辐射诱导缺陷形成对于核技术和具有所需特性的纳米结构的制造至关重要。利用第一性原理分子动力学，对石墨辐射损伤的非平衡过程进行了系统的研究。我们的研究揭示了丰富多样的缺陷结构（空位，晶体，亲密的晶体-空位对，和面内拓扑缺陷）的形成能量为5- 15 eV。我们澄清其创建的机制，并找到意想不到的偏好特定的结构。分析了纳米结构可控缺陷辅助工程的可能性。特别是，我们得出结论，两个不同的低能量亲密Frenkel对缺陷的选择性创建可以通过使用90- 110 keV的电子束照射实现。
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碳和氮化硼纳米结构在储氢应用中的理论展望
Carbon and Boron Nitride nanostructures for Hydrogen storage applications through a theoretical perspective
综述了近年来碳和氮化硼纳米结构储氢材料的研究进展。碳和氮化硼纳米结构由于其重量轻和高表面积而被认为在这一前景中是有利的。许多研究人员已经强调了用于移动应用的原始结构的缺点。在这种情况下，考虑到弱范德华相互作用，因此，氢分子与主体材料弱键合，因此吸附能弱，氢分子吸收低。因此，为了调节吸附能以及整体动力学，许多研究者采用了诸如掺杂、轻碱-碱土金属装饰、空位、功能化、压力变化、施加外部电场和双轴应变的方法。原子修饰物理吸附储氢是一种很有前景的储氢方法。在此条件下，主体材料具有较高的存储容量，具有相当大的平均吸附能和可行的吸附/脱附动力学。
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具有周期性石墨氮取代的一维碳纳米结构
One-dimensional carbon nanostructures with periodic graphitic nitrogen substitution
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）
研究通过表面合成制备含周期性石墨氮的一维碳纳米结构，用扫描隧道显微镜等监测反应，揭示其电子特性，为自旋电子学等领域提供合成路线。
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二维碳纳米结构的无参数统计模型
A parameter-free statistical model for two-dimensional carbon nanostructures
该研究结合八隅体规则提出无参数统计模型，通过解除碳纳米结构能量简并，无需外部参数即可精确预测键合能、电子密度及电子结构，为多维度电子性质研究提供新途径。
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由于声子多次反射导致纳米结构与表面之间的热阻增加
Increase of Thermal Resistance Between a Nanostructure and a Surface due to Phonon Multireflections
在粒子-声子物理的框架下计算了纳米结构和半体之间的热阻。目前的模型近似的纳米结构作为一个热浴。我们证明，在纳米结构中的热载体的多重反射显着增加电阻与以前的预测相矛盾。这种增加仅取决于纳米结构的形状和热载体的平均自由程。我们提供了一个通用的和简单的表达式的接触电阻，并检查纳米线和纳米粒子的具体情况。
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边缘和掺杂剂对石墨烯纳米结构的work function的影响。纯碳介质实现高电子发射的途径
The impact of edges and dopants on the work function of graphene nanostructures. The way to high electronic emission from pure carbon medium
采用从头算方法研究了边缘和掺杂剂对石墨烯纳米带和石墨烯纳米片的功函数的影响。发现了WF对GNR结构的强烈依赖性，并观察到施主型杂质的场发射的有前途的特性。基于纳米结构边缘对发射性质的主要影响，研究了小石墨烯薄片作为电子发射的可能来源。所获得的石墨烯薄片的低WF值对它们的尺寸和形状的弱依赖性允许表明具有高且均匀的发射性质的纯碳介质可以通过当今技术制造。
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In和In2O3纳米结构自旋阀中自旋弛豫长度的估算
Estimation of spin relaxation lengths in spin valves of In and In2O3 nanostructures
我们报道了横向铁磁-非磁-铁磁自旋阀器件中自旋极化电流的电注入和检测，铁磁是钴，非磁是铟（In）或氧化铟（In 2 O3）纳米结构。通过在光刻预图案化结构上沉积纯In来生长In纳米结构。通过氧化In纳米结构得到In 2 O3纳米结构。自旋阀器件是通过两步电子束光刻在纳米结构上沉积微磁体来制造的。在10 K下测量的两种类型的自旋阀器件中观察到明显的自旋开关行为。根据测量的自旋信号，估算出In和In 2 O3纳米结构的自旋弛豫长度（λN）分别为449.6nm和788.6nm。
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银纳米结构薄膜/碳纳米管薄膜异质结的局域大温差和超宽带光热电响应
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。
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碳基纳米结构作为可调$π$磁性的通用平台
Carbon-based nanostructures as a versatile platform for tunable $π$-magnetism
开壳纳米石墨烯中$π$磁性的出现在几十年前就已经在理论上被预测，但是由于强化学反应性使得它们的合成和稳定化困难，它们的实验表征是难以捉摸的。近年来，真空条件下的表面合成为纳米石墨烯的原子级精确工程提供了前所未有的机会，结合扫描探针技术，我们在实现局域电子自旋态和控制原子级电子自旋相互作用的能力方面取得了实质性进展。在这里，我们回顾的基本概念和显着的进展，在过去几年中，并概述了碳基$π$ -磁性材料的多功能性作为一个有趣的平台，在自旋电子学和量子技术的应用。
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碳基纳米结构中的负微分电阻
Negative Differential Resistance in Carbon-Based Nanostructures
非线性电特性，例如负微分电阻（NDR），在包括忆阻器在内的许多电路中是必不可少的。在过去的半个多世纪里，人们提出了几种导致半导体器件中NDR现象的物理原因。在这里，我们报告了在高达37 K和高达10^5 A/cm^2的高导通电流密度下随机取向的石墨烯类纳米结构中的NDR行为形成。我们的电流-电压特性，包括自热效应的建模，表明低偏置电阻的强温度依赖性是负责的非线性电气行为。我们的发现为通过导电膜和底层衬底中的热管理在2D和3D材料基器件的纳米结构中实际实现按需NDR行为提供了机会。
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基于纳米级Laser诱导的纳米复合结构的制备及其光操控
Fabrication of Hybrid Nanostructures via Nanoscale Laser-Induced Reshaping for Advanced Light Manipulation
基于金属-介电纳米结构的混合纳米光子学结合了等离子体和全介电纳米光子学的优点，提供了强的光定位、磁光响应和专门设计的散射特性。在这里，我们展示了一种新的方法，通过飞秒激光熔化的非对称金属-电介质（Au-Si）纳米粒子的光刻方法创建的有序混合纳米结构的制造。该方法允许混合纳米颗粒的金属组分的选择性重塑，而不影响介电组分。我们应用开发的方法在可见光范围内的混合纳米结构的散射特性的调谐。实验结果得到了分子动力学模拟和麦克斯韦方程组数值解的支持。
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无碳类似物的一维硅和锗纳米结构
One-dimensional Silicon and Germanium Nanostructures With No Carbon Analogues
在这项工作中，我们报告了新的硅和锗管状纳米结构，没有相应的稳定的碳类似物。通过从头算方法研究了这些新管的电子和力学性质。我们的研究结果表明，该结构具有较低的能量比其相应的纳米结构，是稳定的高温（500和1000 K，硅和锗管，分别）。这两种管都是半导体的，具有小的间接带隙，可以通过压缩和拉伸应变显着改变。大的带隙变化几乎50%的应变率小到3%，这表明在传感器设备中可能的应用。它们还具有高杨氏模量值（分别为0.25和0.15 TPa）。TEM图像进行了模拟，以帮助识别这些新的结构。
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碳纳米管作为超材料和纳米结构的基础：通过设计优化进行构建
Carbon Nanotubes as a Basis of Metamaterials and Nanostructures: Crafting via Design Optimization
研究碳纳米管纳米桁架在超材料与纳米结构中的应用，基于分子动力学、神经网络与有限元框架进行设计优化，比较多种启发式优化方法，验证了碳纳米管在构建具有卓越力学性能结构方面的潜力。
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室温下碳纳米结构中电流的鲁棒量子工程调控
Robust quantum engineering of current flow in carbon nanostructures at room temperature
针对碳纳米电子学中室温下量子干涉调控电流的有效性问题，结合分子动力学模拟与量子输运计算研究纳米多孔石墨烯，证实量子干涉室温下仍存在，为室温碳基量子纳米电路奠定基础。
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勘误：由于挠曲电效应导致的纳米结构中的尺寸依赖性压电性和弹性[ PHYSICAL REVIEW B 77，125424（2008）]
Erratum: Size-dependent piezoelectricity and elasticity in nanostructures due to the flexoelectric effect[PHYSICAL REVIEW B 77, 125424 (2008)]
本说明纠正了先前发表的论文中的一些错误：由于挠曲电效应，纳米结构中的尺寸依赖性压电性和弹性[物理综述B 77，125424（2008）]。完整的已发表论文也包括在本说明中。
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有限一维碳基纳米结构中集体等离子体激元激发的普适性
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。
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利用机器学习预测碳纳米结构的力学性能及缺陷的作用
Prediction of Carbon Nanostructure Mechanical Properties and Role of Defects Using Machine Learning
碳纤维和石墨烯基纳米结构，如碳纳米管（CNT）和缺陷结构，作为坚固和轻质材料具有非凡的潜力。一个长期存在的瓶颈是缺乏对原子尺度工程的理解和实施，以利用模量和拉伸强度的理论极限，其中只有一小部分今天通常达到。在这里，我们展示了CNT和任意3D石墨组件的机械性能的准确和快速预测，基于来自尖端反应MD模拟和机器学习（ML）的1000多条应力-应变曲线的训练集。比较了几种ML方法，结果表明，我们新提出的具有空间信息的分层结构图神经网络（HS-GNN）实现了对任何3D纳米结构的模量和强度的预测，在很大范围内的可能值中只有5-10%的误差。其可靠性足以满足实际应用，并且与现有ML方法相比有很大改进，偏差高达50%，并且与早期特定化学模型相比偏差为20%。该算法允许超过10倍的速度比传统的分子动力学模拟的机械性能预测，识别的缺陷和随机的3D形态的作用，和高通量筛选的3D结构增强的机械性能。这些算法可以扩展到100 nm大小的形态，扩展到化学相似的化合物，并经过训练以预测更广泛的性质。
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