Interface Engineering of Helium Confinement in Argon-Preplated MCM-41 Nanopores
Indiana University（印第安纳大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
本研究通过氩预镀修饰MCM-41纳米孔界面，结合模拟与实验揭示其对氦限域的调控机制，为受限量子流体研究提供了实验约束的微观势能。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Environment-dependent Semi-Empirical Tight Binding Model Suitable for Electron Transport in Bulk Metals, Metal Alloys, Metallic Interfaces and Metallic Nanostructures II - Effect of Confinement and Homogeneous Strain on Cu Conductance
在第一部分中开发的半经验TB模型适用于当前相关的金属运输问题的第二部分。系统地研究了量子限制、输运取向和均匀应变对铜电子输运性质的影响。结果发现，从体到纳米线边界条件的量子限制导致Cu沿不同输运方向的电导显著各向异性。压缩均匀应变被发现，以降低电阻率，通过增加导电模式的密度在铜。铜纳米线中的[110]输运取向被发现是最有利于减轻电导率退化，因为它显示出最小的电导减少与限制和最有利的响应压缩应变。
2013-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Design of altermagnetism in oxide superlattices exploiting interface effects and quantum confinement
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
本研究通过密度泛函理论计算，利用界面效应和量子限域，在氧化物超晶格中设计出兼具金属性的d波反铁磁序，为反铁磁序的自旋电子学应用提供了新平台。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confinement Epitaxy of Large-Area Two-Dimensional Sn at the Graphene/SiC Interface
Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）；Research Center for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN)（纳米膜材料、架构与集成研究中心）
通过二维锡插层在石墨烯/碳化硅界面实现大面积准自由站立单层石墨烯，揭示扩散驱动机制并提供应变工程新自由度。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Magneto Resistance and Planar Hall Effect at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Heterointerfaces: Effect of Carrier Confinement on Magnetic Interactions
二维电子气（2DEG）的限制、Ti 3d轨道的优先占据以及LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处的强自旋轨道耦合对其新兴性质起着重要作用。本文报道了在LaAlOPDMATHABMM/$_3$异质界面上各向异性磁电阻（AMR）的四重振荡和平面霍尔效应（PHE）的观察。我们计算了载流子限制效应对AMR的影响，发现四重振荡只出现在2DEG系统的情况下，而在3D系统中出现了两重振荡。由于四重振荡很好地符合立方对称系统的唯象模型，我们将这种振荡归因于电子与耦合到晶体对称性的局部磁矩相互作用所产生的磁散射的各向异性。AMR行为被进一步发现是敏感的施加栅极电场，强调的意义，自旋轨道耦合的界面。这些约束效应表明，磁相互作用在界面处占主导地位，AMR的门电场调制表明这些系统中可能存在门可调磁相互作用。观察到的大PHE进一步表明，在平面内的性质的磁有序来自平面内的Ti 3dxy轨道。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron confinement and optical enhancement in Si/SiO$_2$ superlattices
我们利用线性缀加平面波方法和密度泛函理论对Si/SiO $_2$超晶格进行了第一性原理计算，研究了它们的电子态、禁闭和光学跃迁。两个原子模型具有相当简单的接口结构被认为是不同的方式悬挂键在接口得到满足。我们比较我们的第一性原理能带结构与紧束缚计算。介电函数的实部和虚部在费米-黄金法则水平下计算，并用于估计吸收系数。限制被证实的电子能带结构在生长方向上的色散特性。通过比较体硅中的相关跃迁与能带结构中的直接跃迁和间接跃迁，发现存在光学增强。通过比较两种模型的吸收系数，评估了界面对光学性质的作用。
2001-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Band inversion driven by electronic correlations at the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
复杂氧化物界面的量子限制建立了一个复杂的强关联$d$ -轨道的层次结构，它被广泛认为是涌现物理学的一个来源。最突出的例子是（001）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$（LAO/STO）界面，其特征在于作为静电掺杂的函数的超导临界温度和自旋轨道耦合（SOC）的圆顶形相图，这是由不同特性的$t_{2g}$轨道的选择性占据引起的。在这里，我们研究（111）-导向LAO/STO接口-其中三个$t_{2g}$轨道的贡献相等的子带状态所造成的限制-和调查的影响，这一独特的功能对电子输运。我们发现，通过两组类电子的子带的传输发生，和一组的载流子密度显示出非单调依赖于样品的电导。使用紧束缚模型，我们证明了这种行为源于现场库仑相互作用驱动的带反转。所有的$t_{2g}$轨道的电子传输的平衡的贡献被示出，导致在较强的SOC与减少的静电调制。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Laterally-confined two-dimensional electron gases in self-patterned LaAlO3/SrTiO3 interfaces
一个自下而上的过程已被用来工程的LaAlO 3/SrTiO 3界面原子组成和局部限制的二维电子气的横向尺寸在100 nm的顺序。这是通过使用SrTiO 3（001）基板表面与自图案化的化学终止，这是由LaAlO 3层复制，导致调制的LaO/TiO 2和AlO 2/SrO界面组合物。我们证明了约束的导电界面形成远程有序的纳米条纹或隔离区域。我们的研究结果表明，工程的界面化学终止是一个合适的战略对纳米级的横向限制的二维高流动性系统。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Confinement Heteroepitaxy: Realizing Atomically Thin, Half-van der Waals Materials
三维外延异质结构是基于共价键合的界面，而那些从二维（2D）材料表现出范德华相互作用。然而，在适当的条件下，可以实现具有混合界面范德华力和共价键的材料结构。在外延石墨烯（EG）/碳化硅（SiC）界面处形成的原子薄层表明EG/SiC界面提供了这种独特的环境，并能够合成传统技术无法获得的丰富的2D材料。在这里，我们展示了一种方法，称为限制异质外延（CHet），实现空气稳定的，结构独特的，晶体2D-Ga，In和Sn在EG/SiC界面。第一插入层共价键合到SiC，并且伴随着以范德华相互作用结束的垂直键合梯度。这种结构打破了平面中心对称性，从而引入了3D材料的原子薄的、非中心对称的2D同素异形体，作为可调超导性、拓扑状态和等离子体性质的基础。
2019-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Chemical and interface confinement effects in promoting plastic co-deformation in high-strength nano-scale eutectics
University of Michigan – Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）
研究通过激光快速凝固制备Al-(Si,Ge)共晶，利用界面约束和硬相化学耦合机制促进金属与共价相协同变形，实现高强度与高延展性兼得。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Entropy-induced confinement in two-dimensional magnetic monopole gases
New Mexico State University（新墨西哥州立大学）
本研究揭示二维磁单极气体的二维限制是由熵驱动的，并展示了通过外部磁场和温度调控单极子分布的潜力。
2025-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Engineering Thermal and Electrical Interface Properties of Phase Change Memory with Monolayer MoS2
相变存储器（PCM）是一种新兴的数据存储技术，然而其编程本质上是热的并且通常不是能量高效的。在这里，我们降低PCM的开关功率，通过结合的方法，间接接触和热约束。通过在底部电极上的氧化TiN层形成辅助接触，并且使用单层半导体界面（三原子厚的MoS 2）来实现热约束。前者减少了相变材料的开关体积，并且与典型的150 nm直径的蘑菇单元相比，复位电流减少了70%。通过超薄（~6 μ m）MoS 2实现的增强的热约束使开关电流和功率额外降低30%。我们还使用详细的模拟表明，进一步调整这种PCM电池的电和热界面，使其接近其基本极限，可能会使功率效率提高六倍。
2019-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-equilibrium Structure Affects Ferroelectric Behaviour in Confined Polymers
讨论了聚合物铁电结构中的界面效应和约束效应。结果限制在不同的几何形状下，所有这些比较允许的证据表明，在特定情况下，一个界面的存在下稳定的铁电相，而不是自发形成正常的散装处理条件下
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetoresistance by tuning semimetallicity through dimensional confinement and heteroepitaxy
通过能带结构工程控制电子特性是现代半导体器件的核心。在这里，我们将这个概念扩展到半金属，利用LuSb作为模型系统，我们表明，量子限制升降机载流子补偿和差异影响的电子和空穴类载流子的迁移率，导致其大的，非饱和的磁阻行为的强烈修改。半金属（LuSb）和半导体（GaSb）异质外延界面处的键合失配导致了一种新型的二维界面空穴气的出现，并伴随着跨界面的电荷转移，这提供了另一种途径来修改超薄极限中的电子结构和磁输运性质。我们的工作奠定了一个一般的战略，利用有限的薄膜的几何形状和异质外延界面的工程师在半金属系统中的电子结构，这允许控制其磁阻行为，同时，提供了深入了解其起源。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Confinement on Dynamical Heterogeneities in Dense Colloidal Samples
我们研究了一个封闭在两块准平行玻璃板之间的稠密胶体悬浮体，作为封闭几何中过冷液体的模型系统。利用激光扫描共聚焦显微镜直接观察到胶体颗粒的三维布朗运动。颗粒沿着壁形成致密层，但由于我们使用两种颗粒尺寸的混合物，因此避免了结晶。一个正常的液体样样品，当被限制时，表现出较慢的扩散运动。粒子重排是空间异质性的，重排区域的形状强烈地受分层的影响。这些重新排列的区域在限制后变得更加平坦。壁诱导层和空间非均匀动力学的变化特征似乎与限制诱导玻璃化密切相关。
2012-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Deflection of (anti)ferromagnetic skyrmions at heterochiral interfaces
设计具有空间异质性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskii-Moriya interaction）的磁性纳米结构是实现潜在器件中磁skyrmions的先进限制和控制的一条有前途的途径。在这里，我们讨论了理论上如何skyrmion相互作用的异手界面，使用微磁学模拟和分析参数。我们表明，一个异手界面偏转的铁磁（FM）skyrmions的轨迹，这种偏转的程度是由所施加的自旋极化电流和跨界面的不同的介电常数调谐。此外，我们表明，这种偏转的FM skyrmion的特性，是完全不存在的反铁磁（AFM）的情况下。反过来，我们发现，AFM skyrmion实现更高的速度比FM对应，但经历更强的约束在纳米工程异手性轨道，这加强了AFM skyrmion作为一个有利的选择skyrmion为基础的设备。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic molecular diffusion in confinement I: Transport of small particles in potential and density gradients
本文提出基于局部寿命统计和Smoluchowski方程的模型，解析受限界面垂直方向的各向异性扩散系数，并通过Molecular Dynamics模拟验证，发现扩散率的空间变化与界面结构相关但非仅由密度涨落漂移所致。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Reciprocal Interactions Induced by Water in Confinement
水介导的静电相互作用，通过其周围的离子，分子和界面的偶极子的方向。因此，这种诱导的水极化影响多种现象。特别是，水的极化调制纳米约束影响离子吸附和运输，生物分子自组装和表面化学反应。因此，了解水介导的相互作用如何在纳米尺度上变化至关重要。在这里，我们表明，在石墨烯表面附近的阴离子-阳离子相互作用不遵守库仑定律的平移和各向同性对称性。我们确定了一个新的属性，被称为非互易性，它描述了两个相反的电荷的离子之间的非等效和定向的相互作用时，他们的位置相对于界面交换的限制表面附近。具体地，在沿着表面法线方向交换两个离子的位置时，相互作用能改变约5 $k_BT$。在这两种情况下，限制增强了石墨烯表面附近两个带相反电荷的离子之间的吸引力，而一个离子嵌入石墨烯层将相互作用转变为排斥。虽然水的介电常数在限制是不同的，在散装，这里通过分子动力学模拟和X射线反射率实验观察到的效果不能占目前的介电常数模型。我们的工作表明，水的结构是不足以推断界面附近的静电相互作用。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Light-Activated Motion, Geometry- and Confinement-Induced Optical Effects of 2D Platelets in a Nematic Liquid Crystal
本文研究向列相液晶中吸光片晶在光照下通过自诱导向列相-各向同性相变实现自推进，并揭示温度、光强和约束条件决定三种运动状态，为利用液晶相变驱动胶体及调控拓扑光子响应提供设计依据。
2024-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlled confinement of half-metallic two-dimensional electron gas in BaTiO3/Ba2FeReO6/BaTiO3 heterostructures: A first-principles study
利用密度泛函理论计算，我们建立了沿（001）和（111）方向生长的BaTiO 3/Ba 2FeReO 6/BaTiO 3异质结构中Ba 2FeReO 6的半金属性在1 nm厚度下仍然存在。在这种量子阱结构中，二维电子气的束缚是由于Re/Fe d态和未占据的Ti d态之间的杂化被抑制而产生的，并且在（111）方向的极性场的作用下，电子气的束缚进一步加强.这种机制，不同于极性突变，导致一个数量级强约束的二维电子气比在LaAlO 3/SrTiO 3界面。我们进一步发现（111）异质结的低能带具有非平凡的拓扑特征。我们的工作开辟了实现双自旋电子器件的可能性。
2015-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic molecular diffusion in confinement II: A model for structurally complex particles applied to transport in thin ionic liquid films
本文提出基于 $2$ 维 Smoluchowski 方程和系统粗粒化的模型，解决了受限环境下纳米级柔性粒子各向异性扩散的解析难题，并在离子液体模拟中验证了界面扩散的各向异性及空间变化规律。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
