Signature of multiple glassy states in micellar nanoparticle-polymer composites
我们目前的胶束纳米粒子-聚合物复合材料的固定体积分数和可变的聚合物链接枝密度的动态温度依赖性测量的结果。对于具有较低接枝密度的纳米粒子，我们观察到动态逮捕状态在低温下对应于一个有吸引力的玻璃，而在高温下，相同的系统显示典型的排斥玻璃的松弛。对于更高的接枝密度，低温动力学更类似于在高温下跨越到排斥玻璃的凝胶。这种迷人的动力学转变的可能原因被描绘出来。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Confined Acoustic Phonon in CdS1-xSex Nanoparticles in Borosilicate Glass
我们计算低频拉曼散射的限制声学声子模式的CdS 1-xSex纳米颗粒嵌入硼硅酸盐玻璃。用三阶微扰理论计算了纳米颗粒中声学声子的拉曼散射。用形变势近似描述了电子-声子相互作用。拉曼布里渊电子密度和电子-声子相互作用随着纳米颗粒尺寸的减小而增大。一个很好的协议之间的计算和报告的低频拉曼光谱被发现。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multicore magnetite nanoparticles prepared by glass crystallisation and their magnetic properties
使用Fe 2 O3作为原料熔融组成为13 K2 O * 13 Al 2 O3 * 16 B2 O3 * 43 SiO2 * 15 Fe 2 O3-x的钾铝硼硅酸盐玻璃。将熔体从具有落水管的Pt坩埚倾倒在水中，这导致形成尺寸为约100 - 150 nm的相分离液滴。在该液滴中，观察到尺寸约为10-20 nm的磁铁矿晶体。这些具有超顺磁性行为的磁铁矿纳米颗粒被排列成更大的聚集体。这导致更高的有效磁半径。根据磁化测量，颗粒显示出磁滞。相对于饱和磁化强度的比率不像单轴各向异性所需的那样高。可以通过在浓氢氧化钠中蒸煮粉碎的玻璃来避免相分离。附加的温度相关磁弛豫（TMRX）测量表明，在磁矩弛豫的分布在温度过程中的两个峰值在13和39 K。根据小于5 dC（核心直径）的粒子间距离，这可能是强磁相互作用的结果。其他磁弛豫过程也解释了这种测量效果。
2011-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Nanoparticle Additives on the Fragility of Polymer Glass Formation and the Buchenau Relation
通过分子动力学模拟研究了纳米粒子（NP）的加入对玻璃形成聚合物熔体脆性的影响。我们发现纳米颗粒体积分数$ϕ$超过$\approx$ 5%的脆性显着变化，其中脆性变化与德拜-沃勒因子$<u^2>$的大小的逆方差相关，该因子是局部“刚度”波动的量度。我们还确认了所有$ϕ$和聚合物-NP相互作用类型的$<u^2>$和结构弛豫时间$τ$之间的Buchenau关系的有效性。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ageing effects around the glass and melting transitions in poly(dimethylsiloxane) visualized by resistance measurements
橡胶的老化过程需要长时间（几天到几年）的监测。为了在非导电橡胶中做到这一点，少量的炭黑颗粒分散在橡胶基质中的分形网络中，使橡胶导电而不改变其性能。对电阻的持续监测揭示了玻璃化和熔融转变周围的结构变化，特别是滞后和老化过程的细节。我们说明了半结晶聚合物聚二甲基硅氧烷（PDMS）的方法。
2004-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the thermal boundary resistivity of glass-embedded metal nanoparticles
在300至70 K的温度范围内，使用全光学时间分辨纳米量热法，研究了半径为4.5 nm的玻璃嵌入Ag颗粒的热边界电阻率的温度依赖性。目前的结果为旨在解释金属纳米颗粒与其环境之间界面处的热边界电阻率的理论提供了基准，这是当定制纳米颗粒的热能传递以用于纳米医学和纳米级热管理中的应用时非常相关的主题
2012-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin glass like transition in a highly concentrated Fe-C nanoparticle system
高度浓缩（17体积%）采用交流磁化率测量方法研究了具有窄尺寸分布$d = 5.4\pm 0.4$ nm的Fe-C纳米颗粒体系在宽频率范围内（17 mHz - 170 Hz）的磁化率。动态标度分析给出了一个相变的低温自旋玻璃状相的证据。与转变相关的临界指数是$zν= 10.5 \pm 2$和$β= 1.1 \pm 0.2$。标度分析对该样品起作用而对表现出集体行为的其他样品不起作用的原因是，对于$T>T_g$，单个粒子对$χ''$的贡献非常小，因此所有缓慢的动力学都是由于集体行为。该标准仅适用于具有窄尺寸分布的高浓度纳米颗粒样品。
2000-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Fragility of the spin-glass-like collective state to a magnetic field in an interacting Fe-C nanoparticle system
研究了外加磁场对强相互作用Fe-C纳米颗粒体系集体非平衡动力学的影响。实验结果表明，磁场强度适中时，磁老化逐渐减小，直至消失。去除可观察到的老化行为所需的场随着温度的降低而增加。在非晶态金属自旋玻璃（Fe_{0.15} Ni_{0.85}）_{75} P_{16} B_6Al_3中也观察到同样的定性行为。
2001-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Pulsed laser deposition of the doped lanthanum vanadate nanoparticles on glass and silicon substrates
首次采用脉冲激光沉积法在玻璃和硅衬底上成功地生长了钒酸镧纳米颗粒薄膜。膜的形态和厚度取决于基底的类型和脉冲的数量。膜的厚度为27至220 nm，由最大20 nm的非常小的颗粒形成，也可以包含尺寸为40至60 nm的单个纳米颗粒，有时还包含纳米颗粒的团聚体。对样品的光谱特性进行了研究和讨论。在硅衬底上沉积的钒酸盐薄膜导致在可见光范围内的光致变色性能的出现。所研究的薄膜的发光光谱由铕离子的f-f跃迁引起的窄线组成。对于玻璃衬底上的样品，玻璃发射的宽带也贡献于光谱。被认为是最佳的实验条件，允许获得有前途的应用程序作为发光转换器的薄膜。
2020-10-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Laser driven self-assembly of shape-controlled potassium nanoparticles in porous glass
我们观察到形状控制的钾纳米粒子的玻璃纳米孔的随机网络内的增长，暴露于低功率激光辐射。可见激光起着双重作用：它增加了钾原子从玻璃内壁解吸的概率，并诱导亚稳态金属纳米颗粒沿纳米孔的自组装。通过探测样品的透明度和原子光诱导解吸通量进入气相，团簇形成/蒸发和原子光解吸过程的动力学的特点。结果表明，激光不仅增加了嵌入玻璃基质中的纳米颗粒的数量，而且还影响了它们的结构特性。通过适当地选择激光频率和照射时间，我们证明了可以定制纳米颗粒的形状分布。此外，原子解吸的宏观行为和光辅助团簇形成之间的深层联系被观察到。我们的研究结果为原子/表面相互作用的研究提供了新的视角，同时也为纳米结构的光控可逆生长提供了有效的工具。
2014-06-30 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Anomaly of AC resistance in magnetic nanoparticle alloys at spin-glass-like transition
对快淬Cu-Co颗粒状薄带的磁化率和交流电阻进行了综合研究。作为温度的函数的AC电阻具有急剧的最大值。我们将其与发散的相关长度在集体冻结的温度下的磁矩通过增加磁损耗的感应非均匀场。应用该模型的实验数据可以直接确定的过渡两侧的相关长度的临界指数。在冻结温度下观察到巨交流磁电阻效应。
2000-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Superparamagnetism and Spin Glass Dynamics of Interacting Magnetic Nanoparticle Systems
磁性纳米粒子的物理性质已被研究，重点是偶极粒子间相互作用的影响。对于弱耦合的纳米粒子，热力学微扰理论推导出的线性平衡磁化率，零场比热和平均的本地偶极场的解析表达式。通过引入偶极场的平均值，在一个单一的粒子的弛豫速率的表达式，证明了一个非平凡的依赖的超顺磁阻塞的阻尼系数。这种阻尼依赖性解释的偶极场的横向分量所产生的非轴对称的潜力。从自旋玻璃行为的角度对强相互作用纳米粒子系统进行了实验研究。在由冷冻的铁磁流体组成的样品中，由于颗粒位置和各向异性轴取向的随机性而产生无序和挫折。强相互作用的FeC系统表现出自旋玻璃相变的临界动力学特性。观察到与常规自旋玻璃相似的老化、记忆和复原现象，但复原效应比Ag（11at%Mn）Heisenberg和Fe_{0.5} Mn_{0.5} TiO_3 Ising自旋玻璃弱得多。强相互作用的纳米颗粒系统和两个自旋玻璃样品的非平衡动力学的差异进行了讨论的各向异性和不同的时间尺度，由于更长的微观翻转时间的磁矩比原子自旋。
2003-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Size dependent Acoustic Phonon Dynamics of CdTe0.68Se0.32 Nanoparticles in Borosilicate glass
采用弹性连续介质模型和固定边界条件，用两种不同的方法计算了CdTe 0.68Se 0.32纳米颗粒在硼硅酸盐玻璃中的低频声振动和声子线宽.介质的存在显著影响声子峰，导致模式展宽。发现线宽与尺寸成反比，与实验报道的结果相似。计算了阻尼时间和品质因数。皮秒量级的阻尼时间随着尺寸的减小而减小。l=2简正模的高品质因数值表明该模式的能量损失较小。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural studies of the sol-gel glasses with copper selenide nanoparticles by SANS technique
利用小角中子散射（SANS）和透射电子显微镜对硒化铜纳米粒子掺杂的溶胶-凝胶二氧化硅玻璃进行了研究。SANS强度证明了对散射参数（在该技术的框架内转移的动量）的复杂依赖性，然而，在整个q间隔中没有明显的峰。采用多分量幂律指数模型对不同层次的散射目标尺寸进行了近似计算。并对SANS数据进行了单指数分形模型拟合。从这两个模拟的结果，我们得出的Cu 2Se颗粒的尺寸约为60 nm和显着的修改的玻璃基质的规模的一个订单以上（的长程效应的颗粒上的玻璃）。上述散射物体的分形维数从1.5到4.2不等，表明形成了复杂的结构“玻璃中的颗粒”，这可能不会被简化为固体基质中单个颗粒的简单模型。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative measurement of the thermal contact resistance between a glass microsphere and a plate
由绝缘材料制成的微物体之间的热阻的精确测量是复杂的，因为它们的尺寸小，电导率低，并且存在各种不明确的间隙。我们解决这个问题，使用修改后的扫描热显微镜在真空和空气中工作。球板几何被认为是。在受控的加热功率下，我们测量粘在探针上的玻璃微球顶部的温度，因为它在室温下接近玻璃板，精度为纳米。在真空中，在接触处观察到跳跃。从温度的这种跳跃和球体热阻的建模，获得球-板接触电阻$ R_K=(1.4 \pm 0.18)\times10^7 \ \mathrm{K.W^{-1}}$和有效半径$r=(36 \pm 4)$ nm。在空气中，球体顶部的温度显示出从200 $\mathrm{μm}$的球板距离开始降低。在接触处也观察到跳跃，幅度减小。球-板非接触耦合可以通过放置在包含串联和并联电阻的电路中的空气中的板前面的球的电阻形状因子来描述，所述串联和并联电阻通过拟合接近曲线来确定。然后根据温度跃变估计空气中的接触电阻$R^*_K=(1.2 \pm 0.46)\times 10^7 \ \mathrm{K.W^{-1}}$。该方法是定量的，而不需要任何繁琐的多尺度数值模拟，是通用的，以描述从大距离接触在各种环境中的微物体之间的耦合。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Low Frequency Raman Scattering from Acoustic Phonon Confined in $CdS_{1-x}Se_x$ Nanoparticles in Borosilicate Glass
研究了嵌在硼硅酸盐玻璃中的$CdS_{1-x}Se_x$纳米晶的低频拉曼散射中的声子模。除了呼吸模式和四极模式，两个额外的模式中发现的光谱。为了分配新的模式，限制声学声子频率计算使用CFM，CSM和兰姆模型。根据新模的频率与四极模的频率之比，将新模分配给四极模（l = 2，n = 1）和l = 1，n = 0扭转模的第一泛音。从高分辨透射电子显微镜观察到纳米粒子的非球形外观形状，这是扭转禁带模出现的原因。
2008-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Non-equilibrium dynamics in an interacting nanoparticle system
利用低频交流磁化率和磁弛豫实验研究了一种具有低温自旋玻璃相的Fe-C纳米粒子样品的非平衡动力学行为。非平衡行为表现出典型的自旋玻璃特征，但也存在一些质的差异。这些差异的性质进行了讨论。
2001-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
High-performance thermochromic multilayer coatings with W-doped VO2 nanoparticles dispersed in SiO2 matrix prepared on glass at a low temperature
University of West Bohemia（西波希米亚大学）；The University of Texas at Arlington（德克萨斯大学阿灵顿分校）
该研究开发了一种在350°C低温下制备的高性能VO2基热致变色多层涂层，通过磁控溅射和后退火工艺实现，具有优异的光学性能和太阳光调节能力，满足建筑玻璃大规模应用需求。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The Effect of Varying Co layer thickness on the Time-Temperature Characteristics of Co/Sb Semimetal Embedded Magnetic Nanoparticles
我们报告不同的钴厚度的Co/Sb多层样品的电阻随温度变化的时间衰减的效果。我们发现，对于一个给定的温度，5倍的变化，在Co厚度产生100倍的变化，电阻的特征衰减时间。我们发现，特征衰减时间，作为温度的函数，遵循阿耳忒弥斯定律。在沉积过程中，Co在Sb上以Volmer-Weber或Stranski-Krastanov生长模式演化成单畴磁性纳米颗粒。然后将该亚稳态包裹在2.5 nm的Sb中，产生嵌入的纳米颗粒系统。在样品老化（在给定温度下退火足够的时间以完成电阻衰减）之前和老化之后进行的扫描隧道显微镜（STM）测量显示，这些纳米颗粒在老化期间经历形态转变。这些转变导致磁化强度和电阻的明确的时间依赖性衰减，使这种材料成为电子时间-温度传感器的优秀候选者。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-glass-like freezing of inner and outer surface layers in hollow γFe$_2$O$_3$ nanoparticles
表面自旋的无序在很大程度上决定了超微粒子系统的磁响应。在这项工作中，我们研究了高品质，单分散的空心磁赤铁矿纳米粒子与14.8 $\pm$ 0.5 nm的外径和增强的表面积体积比随时间变化的磁化强度。纳米粒子系综表现出自旋玻璃样签名在直流磁老化和记忆协议和交流磁化率。系统的动力学在50 K附近变慢，并且在20 K以下的实验时间尺度上变得冻结。剩磁曲线表明，发展的磁不可逆性与自旋动力学的冻结。强烈的交换偏置效应及其训练行为指向高度受挫的表面自旋，其重新排列的速度比具有批量协调的内部自旋慢得多。空心粒子的蒙特卡罗模拟再现了实验形态，证实了具有复杂能量景观的强烈无序表面层，这些能量景观是玻璃状动力学和磁不可逆性的基础。计算的磁滞回线显示，磁行为是不相同的内表面和外表面，与自旋在外表面层的15 nm的空心颗粒表现出更高程度的挫折。我们的研究揭示了类似自旋玻璃现象的起源以及表面自旋在磁性空心纳米结构中的作用。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior and magnetic relaxation dynamics of Nd0.4Sr0.6MnO3 nanoparticles
详细的直流和交流磁性能的化学合成的Nd0.4Sr0.6MnO3具有不同的颗粒尺寸（下至27 nm）进行了详细的研究。我们已经发现，在纳米粒子的铁磁状态，而块体Nd 0.4Sr 0.6MnO 3是已知的A型反铁磁体。在纳米颗粒中还发现了格里菲斯样相。此外，纳米颗粒的临界行为已经研究了围绕第二阶铁磁-顺磁过渡区（|（T-TC）/TC| 0.04）。计算的临界指数（b，g，d）与用三维平均场模型、海森堡模型和伊辛模型预测的临界指数有很大的差别。这意味着一个非常不寻常的性质的尺寸诱导的铁磁状态在Nd0.4Sr0.6MnO3。纳米粒子被发现是相互作用的，不像理想的超顺磁性。有趣的是，我们在纳米样品中发现了类似于自旋玻璃的慢磁化弛豫、老化和记忆效应。这些现象归因于弛豫时间的非常宽的分布以及粒子间的相互作用。在实验上，我们已经发现，纳米粒子系统的动力学可以最好地描述自旋玻璃的分级模型。
2013-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Glass transition temperature of PMMA/modified alumina nanocomposite: Molecular dynamic study
在这项研究中，氧化铝和改性氧化铝纳米粒子的PMMA/氧化铝纳米复合材料的影响进行了研究。为了实现这一目标，我们采用分子动力学模拟（MD）方法研究了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、PMMA/氧化铝和PMMA/羟基氧化铝纳米复合材料的玻璃化转变行为。所有MD模拟均使用Materials Studio 6.0软件包进行。为了获得玻璃化转变温度，获得密度与温度的变化。将密度-温度曲线的斜率显著变化的温度定义为玻璃化转变温度（Tg）。纳米氧化铝颗粒对聚合物玻璃化转变温度的影响与纳米氧化铝颗粒的自由体积、链段的迁移率以及纳米氧化铝颗粒与聚合物之间的相互作用有关。基于均方位移和回转半径研究了链段的运动性。结果表明，由于氧化铝纳米粒子的改性，PMMA/羟基氧化铝纳米复合材料的玻璃化转变温度的提高幅度大于PMMA/氧化铝纳米复合材料。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Probing a spin-glass state in SrRuO3 thin films through higher-order statistics of resistance fluctuations
复杂的钙钛矿氧化物SrRuO3在低温下由于自旋、电荷和轨道自由度的相互作用而显示出有趣的输运性质。在这个系统中的一个悬而未决的问题是关于低温玻璃态的起源和性质。在本文中，我们报告的测量高阶统计的电阻波动进行外延薄膜的SrRuO3探测这个问题。我们观察到大的低频非高斯电阻波动在一定的温度范围内。我们的观察结果是兼容的自旋玻璃系统的性能描述的分级动力学，而不是一个简单的铁磁体与一个大的矫顽力。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse design of glass structure with deep graph neural networks
直接操纵原子结构以实现特定性质是材料领域的长期追求。然而，受到无序的、非原型的玻璃结构以及结构与性能之间复杂相互作用的阻碍，这种逆向设计对于玻璃来说是令人生畏的困难。在这里，结合两个前沿技术，图神经网络和交换蒙特卡罗，我们开发了一个数据驱动的，面向属性的逆向设计路线，设法以可控的方式提高铜锆金属玻璃的塑性阻力。Swap Monte Carlo作为“采样器”有效地探索了玻璃景观，而图形神经网络在预测塑性阻力方面具有很高的回归精度，作为“决策器”来指导配置空间中的搜索。通过一种非常规的强化机制，一种几何上超稳定但能量上亚稳定的状态被解开，与通常认为的能量越高，塑性阻力越低相反。这表明了一个巨大的配置空间，可以很容易地被传统的原子模拟忽略。数据驱动技术、结构搜索方法和优化算法整合形成一个工具箱，为玻璃材料的设计铺平了新的道路。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Radiation resistance in simulated metallic core-shell nanoparticles
采用分子动力学（MD）方法模拟了纯Fe纳米粒子（NP）和掺杂FeCu核壳纳米粒子（CSNP）的辐射损伤。CSNP包括包覆有面心立方（fcc）Cu壳的完美体心立方（bcc）Fe核。与Fe初级撞击原子（PKA）与1和7 keV之间的能量的照射导致点缺陷，没有超过双空位和非常少的稍大的空位团簇的集群，并且没有填隙团簇，不像在相同的PKA能量的散装发生。Fe-Cu界面和壳可以充当缺陷汇，吸收辐射引起的损伤，因此，Fe核中的最终缺陷数显著低于Fe NP中的缺陷数。此外，铜壳层大大减少了溅射的铁原子的数量，作为反冲喷射的障碍。在结构上，Cu壳通过在壳宽度上产生和破坏堆垛层错来响应由碰撞级联产生的应力，这也可以容纳进一步的辐照缺陷。BCA低估了溅射产率（Y），这也是预期的，因为模拟是针对垂直入射的薄膜。我们还比较MD缺陷生产批量预测的分析无热膨胀校正位移每原子（arc-dpa）模型。在Fe核心的空位的数量仅略低于arc-dpa的预测，但在5千电子伏的数量减少了约一个数量级的空位相比。根据在我们的模拟中发现的FeCu CSNP的抗辐射性，这类纳米材料可能适合于开发新的抗辐射涂层、纳米结构组件和用于极端环境的屏蔽，例如，在核能和天体物理应用中。
2022-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption and photoluminescence spectroscopy of the growth of silver nanoparticles
光吸收和光致发光（PL）光谱实验的结果表明，激子的银交换玻璃样品中的形成。这些发现是首次报道。此外，我们调查的银交换玻璃样品的光电发射性能的显着变化作为退火后温度的函数。观察到的变化被认为是由于在玻璃基质的热处理过程中的银和氧键合的结构重排。事实上，光电子能谱学确实揭示了在高真空气氛中退火的热效应引起的银交换钠玻璃样品的这些化学转变。通过精确的光谱研究，在这封信中已经建立了温度引起的PL强度变化和银纳米颗粒的热生长之间的重要相关性。
2005-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Phonons in an Inhomogeneous Continuum: Vibrations of an Embedded Nanoparticle
本文分析了非均匀弹性连续介质的声振动模式的频谱，并将其应用于嵌入无限大玻璃块中的球形纳米颗粒。研究了这些模式与自由球离散振动谱的关系。具有固定表面的球体的振动模式在某些情况下是相关的。与基于复频率的模态频率和阻尼计算进行了比较。
2004-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and photoluminescence properties of Zn-ion implanted silica glass before and after thermal annealing
本文给出了30 keV，D=1 × 10 ~（17）cm^~（-2）Zn离子注入a-SiO_2的XPS芯能级和价带谱测量、光致发光谱和电子结构的密度泛函理论计算结果以及Zn离子注入引起的石英玻璃结构缺陷的形成能。理论和实验都表明，注入锌离子占据间隙位置比阳离子取代在能量上更有利。结果，Zn离子嵌入到基质中，与周围的氧原子形成化学键，形成ZnO类纳米颗粒和缺氧的SiOx基质。随后在900 ℃（1小时）的热退火强烈地减少了ZnO纳米颗粒的数量，并诱导了α-Zn 2SiO 4相的形成，这显著地增强了绿光发射。
2015-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of structure of SiO2 nanoparticles upon cooling from the melt
通过非周期性边界条件下的分子动力学（MD）模拟，研究了球形SiO2纳米粒子从熔体中冷却后的结构演变。我们采用具有弱库仑相互作用和Morse型短程相互作用的原子间相互作用势。通过不同温度下的偏径向分布函数（PRDF）、配位数和键角分布研究了SiO2纳米粒子在冷却过程中的结构变化。研究了纳米粒子的核结构和表面结构。我们的研究结果表明，纳米粒子的结构显着的温度依赖性。此外，从熔体冷却到玻璃态的纳米粒子的结构缺陷的浓度的温度依赖性已被发现和讨论。
2009-01-22 cond-mat.mtrl-sci
The effects of graphite nanoparticles, phase change material, and film cooling on the solar still performance
在本文中，我们对太阳能蒸馏器进行了四种改进，即（A）添加石墨纳米颗粒，（B）石墨纳米颗粒与相变材料（PCM）一起，（C）石墨纳米颗粒与玻璃膜冷却一起，以及（D）石墨纳米颗粒与PCM和玻璃膜冷却一起。修改的效果进行了测量和相互比较。改进后的（A）、（B）、（C）和（D）太阳能蒸馏器的生产率分别比常规太阳能蒸馏器提高了50.28%、65.00%、56.15%和73.80%。还考虑了盐水深度对改性（A）和（B）的性能的影响。结果表明，所有太阳能蒸馏器的最佳产量都是在0.5cm水深处获得的。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The origin of mechanical enhancement in polymer nanoparticle composites with ultra-high nanoparticle loading
具有超高纳米颗粒负载量（> 50%）的聚合物纳米颗粒复合材料（PNC）已经显示出与其组分的纯体系相比同时表现出显著改善的强度、刚度和韧性。最近的实验研究表明，即使在低聚合物填充分数，硬度和模量显着增加的聚合物填充分数在这些高负载的PNC的效果。在这项工作中，我们的目标是通过检查拉伸变形下的聚合物和纳米粒子（NP）的动力学来了解这些性能增强的起源。我们进行分子动力学（MD）模拟的粗粒度，玻璃状聚合物在随机紧密包装的纳米粒子填料与不同的聚合物填充分数。我们表征的PNC系统的力学性能，比较NP重排行为，并研究在聚合物玻璃化转变以下的变形过程中的聚合物链段和链级动力学。我们的模拟结果证实了实验观察到的模量在低聚合物填充分数的增加，我们提供的证据表明，机械增强的来源是聚合物桥接效应。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Competing Effect of Initial Crack Depth Versus Chemical Strengthening Parameters on Apparent Fracture Toughness of Sodium Aluminosilicate Glass
钠铝硅酸盐玻璃由于其机械和光学性能（透明性、介电性等）而在许多工程应用中得到广泛使用，近年来变得普遍。然而，玻璃是一种脆性材料，具有其脆弱性，易于断裂。诸如热处理（热回火）或通过离子交换的化学强化等工艺已被用于在玻璃上产生残余应力分布，以提高其断裂强度。然而，故障仍然发生，这大多是灾难性的，维修费用昂贵。因此，理解、预测并最终提高化学强化玻璃的抗损坏或抗断裂性对于设计在保持其透明度的同时更坚固的新玻璃非常重要。在这项研究中，使用碳化硅颗粒爆炸加环上环（RoR）测试方法的玻璃残余应力参数，如压缩应力（CS），压缩层深度（DOL），和中心张力（CT）与表观（有效）断裂韧性不同的裂纹深度之间的关系进行了研究。结果还表明，通过化学强化提高玻璃的抗断裂性需要CS、DOL和CT的适当组合，这特别取决于初始/存在的裂纹（瑕疵）深度。据确定，对于涉及引入浅裂纹深度的损伤事件，在表观断裂韧性方面，最佳抗断裂性的标准更倾向于高CS，而不是深DOL，而对于深缺陷损伤事件，它更倾向于深DOL，而不是高CS。这些结果为工程应用中设计更坚固的玻璃提供了有价值的信息。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetron Sputtered Non-Toxic and Precious Element-Free Ti-Zr-Ge Metallic Glass Nanofilms with Enhanced Biocorrosion Resistance
先进合金的化学成分和结构状态是最佳生物医学性能的决定性因素。这一贡献提出了独特的Ti-Zr-Ge金属玻璃薄膜组合物制造的磁控溅射沉积针对纳米涂层的生物污损预防。闪光差示扫描量热法显示，具有纳米级粗糙度的非晶纳米薄膜具有较大的弛豫和过冷液相区。Ti \textsubscript{68} Zr \textsubscript{8} Ge \textsubscript{24}显示出最低的腐蚀（0.17 \textmu A cm \textsuperscript{\textminus2}）和钝化（1.22 \textmu A cm \textsuperscript{\textminus2}）电流密度，最低的腐蚀电位为\textminus 0.648 V，并且具有抗点蚀的长期稳定性，证实了其在37 { \textdegree }C的磷酸盐缓冲溶液中的优异性能。氧化物层由TiO \textsubscript{2}、TiO \textsubscript{\emph{x}}和ZrO \textsubscript{\emph{x}}组成，如通过表面层的短期离子蚀刻使用X射线光电子能谱法测定的。氧化层和界面电阻增加了两个数量级（从14到1257 { \textOmega } cm \textsuperscript{2}），同时氧化物界面的电容参数降低了一个数量级（从1.402 x 10 \textsup…
2022-08-01 cond-mat.mtrl-sci
The dynamics of magnetic vortex states in a single permalloy nanoparticle
我们展示了一种新的方法，允许通过电子输运测量研究单个纳米颗粒的磁态动力学。椭圆形的550 nm x 240 nm坡莫合金纳米颗粒与非磁性导线连接，用于在射频（RF）场存在下进行磁输运测量。它们的电阻表现出急剧的跳跃，由于各向异性的磁阻，即使在室温下。RF场在纳米颗粒上感应DC电压，当存在磁涡旋芯共振时，该DC电压可以在特定RF频率下部分耗尽。施加额外的DC磁场可消除涡流并恢复未受干扰的DC电压电平。涡核共振频率和最小的共振宽度被估计为小于6 MHz。
2010-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Formation and applications of nanoparticles in silica optical fibers
光纤是近年来发展迅速的应用的基础（电信、传感器、光纤激光器等）。尽管取得了不可否认的成功，但仍有必要开发新一代放大光纤，以克服石英玻璃的一些典型局限性。从这个意义上说，放大透明玻璃陶瓷（TGC），特别是基于该技术的纤维，开辟了新的视角，将玻璃基质的机械和化学特性与嵌入纳米颗粒的增强光谱特性相结合。这篇论文是一个机会，使一个国家的最先进的二氧化硅基光纤含有各种类型的纳米粒子，特别是稀土掺杂的氧化物纳米粒子，并在制造这种纤维的方法。在本文的第一部分，我们将回顾标准光纤和纳米颗粒掺杂光纤的基础知识。在第二节中，我们将回顾一些用于标准光纤的制造方法，在第三节中，我们将描述如何获得TGC光纤。这种新一代的纤维，开始于十年前，已经显示出非常积极的前景和结果，与以前在均匀二氧化硅纤维中获得的结果不同。在接下来的几年里，应该会出现基于这些光纤的新组件。
2015-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fluoride doping into SiO2-MgO-CaO bioactive glass nanoparticles: bioactivity, biodegradation and biocompatibility assessments
Faculty of Materials Science and Engineering, K. N. Toosi University of Technology（材料科学与工程系，K.N.托基理工大学）；Cellular and Molecular Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences（细胞与分子研究中心，基础健康科学研究所，沙赫鲁德医科大学）
本研究首次探讨了氟化物掺杂SiO2-MgO-CaO生物活性玻璃的生物活性、降解性和相容性，发现最佳掺杂水平可提升生物活性和相容性。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.bio-ph
A high-throughput structural and electrochemical study of metallic glass formation in Ni-Ti-Al
基于Ni-Ti-Al系统中玻璃形成的一组机器学习预测，我们对该系统进行了高通量实验研究。我们利用快速合成，然后进行高通量的结构和电化学表征。使用这种双模态方法，我们能够更好地分类库的无定形部分，我们发现其是对于第一尖锐X射线衍射峰具有0.42 A $^{-1}$的半高全宽（FWHM）的部分。我们表明，半高宽和耐腐蚀性是相关的，但化学仍然发挥作用，一个大的半高宽是必要的最佳耐腐蚀性。
2019-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Resistance switch in ferromagnet/spin glass/ferromagnet spin valves
在MnBi_2 Te_4单层范德华层中得到了类自旋阀铁磁/自旋玻璃（SG）/铁磁结构，其中类SG层中各个自旋态的开关表现为电阻开关行为。通过对SG层中Bi掺杂的精细控制，可以有效地调节SG的特征温度。建立了掺杂和温度依赖的相图。我们展示了远程操纵和检测的个别Mn层自旋的状态隧穿电子有利于电子-声子，自旋-声子，自旋转移力矩和自旋翻转之间的相互作用热电子，晶格和本地自旋，其中自旋阀层甚至被埋在下面的两个五层Bi 2 Te 3。将SG态集成到自旋阀中，通过在二维材料中集成不同的自由度，打开了实现原子尺度自旋电子学的机会。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrations of free and embedded anisotropic elastic spheres: Application to low-frequency Raman scattering of silicon nanoparticles in silica
计算了弹性球在无限大、均匀、各向同性弹性介质中的振动模态频率和阻尼。与假设各向同性的简化计算相比，球体的各向异性弹性显著地改变了频率。新的低频拉曼光散射数据的SiO2玻璃基质中生长的硅球。拉曼光谱的主要特征不能通过纳米颗粒作为自由的各向同性球体的简单模型来正确描述，而是需要考虑基质效应和硅的各向异性。天平动，而不是振动，是主要的机制。
2003-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon polariton assisted optical switching in noble bimetallic nanoparticle system
报道了在808 nm激发下，金-银纳米颗粒嵌入钠玻璃（Au-Ag@SG）衬底的表面等离子体辅助光开关的光响应. Au-Ag@SG系统是通过离子束技术制备的，其中Ag^+首先通过离子交换技术引入到钠玻璃基体中。随后，将400 keV的Au^+以不同的注量注入样品中，然后使用1 MeV的Si^+以2 E16的固定注量进行离子束退火处理ions.cm ^{-2}。在400和550 nm附近的特征表面等离子体共振（SPR）峰提供了Au和Ag纳米颗粒存在的证据。在Au-Ag@SG系统中，808 nm处的光开关远离Ag和Au纳米颗粒的特征SPR峰，这表明TPA可能由于这些系统中相互作用的电偶极子的存在而起作用。强调了表面等离子体激元对Au-Ag体系中导电电子载流子的传播在理解所观察到的光响应中的作用。独特的激发依赖的光响应测量确认TPA过程的可能作用。一个竞争性的带间和带内跃迁的Au和Ag的双金属系统可能是主要负责的观察，这是验证定性使用有限差分时域计算，其中Au和Ag的粒子间分离起着重要的作用。因此，在贵金属纳米团簇系统中可以设想一种智能的光学开关方式，其中具有更高趋肤深度的长波长可以用于通信目的。
2015-08-31 cond-mat.mtrl-sci
MnSi$_{1.7}$ nanoparticles embedded in Si: Superparamagnetism with a collective behavior
Mn在Si中的掺杂由于可以制备Si基稀磁半导体而引起了人们的关注。然而，即使在非平衡生长条件下，Mn在Si中的低溶解度也有利于Mn离子的沉淀。MnSi $_{1.7}$纳米颗粒是常见的沉淀物，与MnSi $_{1.7}$体相相比，其显示出奇异的磁性。本文研究了MnSi $_{1.7}$纳米颗粒的静态和动态磁性能。利用Preisach模型，我们导出了单个粒子的磁化强度、矫顽场分布和粒子间相互作用场等磁性参数。随时间变化的磁化强度测量揭示了系统的自旋玻璃行为。
2009-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Nanosized Monoatomic Palladium Metallic Glass
物理玻璃化的单元素金属玻璃需要快速冷却，这对于大多数最紧密堆积的金属来说仍然是无法实现的。在这里，我们报告了一种简单的合成策略，用于使用低于1000 K/s的冷却速率从钯-硅液滴产生纯度为99.35 +/- 0.23 at%的单原子钯金属玻璃纳米颗粒。原位环境透射电子显微镜直接检测硅的浸出。进一步的吸氢实验表明，这种钯金属玻璃的吸氢膨胀很小，在氢气分离方面具有很大的应用潜力。我们的研究结果提供了深入了解形成的单原子金属玻璃在纳米尺度。
2020-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Competitive coexistence of ferromagnetism and metal--insulator transition of VO$_2$ nanoparticles
本研究通过研磨制备VO$_2$纳米粒子，发现其同时具有铁磁性和更宽温区的金属–绝缘体转变，归因于表面与尺寸效应，首次证实二者竞争共存。
2024-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Metal to insulator transition, colossal Seebeck coefficient and ultralow thermal conductivity in solution-processed monodispersed nickel nanoparticles
我们在这里报告金属到绝缘体的转变，巨大的塞贝克系数和超低的热导率（其体积值的0.0057分之一，显着小于许多众所周知的热电材料和硅，显示在热电，电子和光子学的散热的潜在应用）在单分散的良好特征的Ni纳米粒子。因此，热电功率因数和品质因数显着增强相比，他们的散装对应。有趣的是，已经观察到从金属到半导体到最终电绝缘行为的系统交叉，大的负电阻温度系数和n型导电到p型导电的颗粒尺寸减小。这些结果主要归因于金属/有机物界面的形成、局域电子密度的增强以及各种缺陷对电子和声子的多尺度散射。因此，这项研究将开辟一条新的途径，使更好的热电通过纳入这样的纳米粒子在半导体主机。
2020-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Formation of nano and micro scale hierarchical structures in MgO and ZnO quantum dots doped LC media: The role of competitive forces
本文通过对比MgO和ZnO纳米颗粒掺杂液晶的介电、光电和相变性能，揭示了NP-NP、LC-LC、NP-LC及基底-粒子间竞争性相互作用驱动纳米/微米层级结构形成的机制，发现MgO掺杂引起显著性能变化而ZnO掺杂影响较小。
2024-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structure and Function of Window Glass and Pyrex
窗玻璃是一种三元混合物，而派热克斯玻璃（在窗玻璃之后，最常见的商业玻璃形式）是四元混合物。在我们以前的成功，在没有可调参数的窗口玻璃（钠钙硅酸盐）的组合物推导的基础上，并借鉴已知的重建晶体表面，我们的模型派热克斯作为一个特定的三元界面的二氧化硅簇。我们的全球模型解释了三元硼硅酸钠的热膨胀率轮廓，它是一致的耐热玻璃的机械和热冲击的最佳电阻。它为研究这些非凡材料的纳米结构提供了新的方向。
2006-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric power of Bi and Bi(1-x)Te(x), x=0.0014,in porous Vycor glass
半导体量子线由于能提高低维材料的电子态密度而成为一种很有前途的热电材料。我们研究了在多孔Vycor玻璃中由直径为6 nm的Bi和Bi（1-x）Te（x）（x=0.0014）线组成的高密度网络的磁场相关电阻和塞贝克系数。两种复合材料的电阻R随温度从300 K降低到0.3 K而增加。然而，在最近的结果表明，电阻的半导体行为和非常大的增强的热电功率的复合材料含有Bi纳米线的直径为9和15 nm的对比，我们发现，电阻不是热激活的，并且复合材料的热电功率是相同的数量级的散装Bi的热电功率。我们的结果是一致的纳米线具有载流子密度，是由表面效应增强。
2003-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Assembly-mediated Interplay of Dipolar Interactions and Surface Spin Disorder in Colloidal Maghemite Nanoclusters
通过基于高温多元醇的途径促进单晶、胶体磁赤铁矿纳米颗粒的受控组装。结构表征表明，在水介质中具有高结晶度的50和86 nm直径（D）的尺寸可调的纳米团簇由$\sim$ 13 nm（d）晶体取向的纳米颗粒组成。针对从单个胶体纳米颗粒（$ϕ$ = 0.47）到簇（$ϕ$ = 0.72）的无机磁性相的增加的体积分数$ϕ$检查相互作用效应。后者的冷冻液体分散体在300 K下表现出弱的亚铁磁行为。比较穆斯堡尔光谱研究表明，团簇内的相互作用发挥作用。一个新的见解出现从集群温度依赖的交流磁化率，显示两个最大值在$χ$“（T），具有很强的频率色散。标度律分析以及所观察到的记忆效应表明，在T $_{B}$ $\sim$ 160-200 K时，超自旋玻璃态进入，而在较低温度下，表面自旋玻璃冻结在T $_{f}$ $\sim$ 40- 70 K。在这样的纳米粒子组装系统中，随着$ϕ$的增加，蒙特卡罗模拟证实了粒子间偶极相互作用和组成纳米粒子表面自旋无序在新兴的自旋玻璃动力学中的作用。
2013-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal transport at a nanoparticle-water interface: A molecular dynamics and continuum modeling study
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了银纳米颗粒与周围水之间的热传递。在纳米颗粒和周围的水之间的界面处的热导率（Kapitza电导）已经使用四种不同的方法计算：在纳米颗粒中有/没有温度梯度（内部热阻）的瞬态，稳态非平衡和最后平衡模拟。稳态非平衡和平衡的结果是一致的，但不同的瞬态方法的结果。MD模拟结果还表明，在热银纳米颗粒的淬火过程中，热耗散到溶剂中的长度尺度为~ 2nm，时间尺度小于5 ps。通过引入连续介质类固体模型并考虑水中的热传导机制，观察到纳米颗粒周围水壳层的温度分布的结果与MD结果吻合得很好。还发现纳米颗粒周围的局部水的热导率比本体水的热导率大约50%。这些结果对于理解纳米流体系统中的热传递机制以及癌症光热疗法具有重要意义，其中在水性环境中对热传递的准确局部描述是至关重要的。
2019-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic memory effect in ensembles of interacting anisotropic magnetic nanoparticles
通过改变各向异性ZnFe $_2$ O $_4$纳米粒子在系综中的组织几何形状，探讨了退磁相互作用对磁记忆效应的影响。本文从直流和交流磁化率、磁记忆效应和自旋弛豫等方面对两种不同结构的系综（紧密系综（CE）和空心系综（HCE））的静态和动态行为进行了研究。借助Vogel-Fulcher定律和幂律两种动力学标度模型，分析了两种系统中冻结温度随频率的峰移。簇自旋玻璃相的存在由Vogel-Fulcher温度$T_0$ $\simeq$ 142.58 K（CE）、$\simeq$ 97 K（HCE）和特征时间常数$τ_0$ $\simeq$ $8.85\times10^{-9}$ s（CE）、$\simeq$ $3.8\times10^{-10}$ s（HCE）以及$δ$ T $_{Th}$ $\sim$ 0.1（CE）和0.2（HCE）反映。动力学指数$zv'$ = 6.2 $\pm$ 1.1（CE），6.3 $\pm$ 0.5（HCE）和单自旋翻转$τ^*$ $7.7\times10^{-11}$ $7.7\times10^{-11}$ s（CE），$\simeq$ $1.3\times10^{-10}$ s（HCE）的幂律拟合证实了团簇自旋玻璃相的存在.通过非平衡动力学研究，这两个系统都表现出跨多个亚稳态的渐进自旋冻结，并具有显著的记忆效应。在表面上具有各向异性纳米颗粒的中空芯几何形…
2020-03-16 cond-mat.mtrl-sci
A study of crossover from 3D ferrimagnetic Bulk $NiCr_{2}O_{4}$ compound into 2D spin-glass like nanophase
在这份报告中，$NiCr_{2}O_{4}$块体和纳米颗粒样品在不同的外加磁场下的磁行为进行了广泛的研究。以多元醇法制备的多晶粉末为原料，通过机械球磨得到$NiCr_{2}O_{4}$纳米粒子。在不同外加磁场下的FC-ZFC测量表明，在66 K附近存在亚铁磁转变，在30 K附近存在反铁磁转变。然而，它的纳米对应物在磁性能上表现出显着的变化--亚铁磁转变受到抑制，同时低温磁相增强，并在90 K下观察到新的转变（$T_P$），本质上是弱磁性的。纳米粒子的交流磁化率数据与频率的关系符合著名的de Almedia-Almedless方程，低温峰与$H^{2/3}$有关，零场冻结温度（$T_f^0$）等于10.1K。进一步分析了冻结温度附近的动力学行为，得到了拟合参数$τ_0$ = $3.6 X 10^{-6}s$，$T_f^0=8.7$ K和$zν= 11.1$。此外，还利用Vogel-Fulcher定律对冻结相变的性质进行了研究，拟合后得到了参数$E_a/k_B = 58.9$ K、$τ_0 = 5.22 \times 10^{-8}$和$T_0 = 8.03$ K。最后，得出了自旋玻璃相的结论。此外，与本体相比，纳米颗粒样品的凝固温度（75 h）的$H^{2/3}$依赖性确实支持2D表面类似自旋玻璃性质。
2013-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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。
2007-11-29 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Photo-induced modifications of the substrate-adsorbate interaction in K-loaded porous glass
研究了可见光和红外线对钾原子嵌入纳米多孔玻璃基质的影响。通过可见光的光脱附增强了原子的迁移率并导致金属纳米颗粒的形成。两个不同的亚稳态集群的吸收带在近红外和红外生长的照明的结果。原子可以通过在孔表面的吸附/脱附事件的序列在两组之间移动。相反，用红外线照射不会显著增强孔内的原子扩散。然而，它诱导相关的修改的基板，从而改变其与组装集群的相互作用。因此，红外线改变系统的动力学，甚至在照射序列之后也影响非共振纳米颗粒群的演变。这些结果提供了新的见解的光致修饰的基板-吸附质相互作用在纳米尺寸的限制系统。
2015-03-29 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Wafer-Scale Fabrication of Hierarchically Porous Silicon and Silica Glass by Active Nanoparticle-Assisted Chemical Etching and Pseudomorphic Thermal Oxidation
许多生物材料表现出多尺度多孔性，具有小的、主要是纳米级的孔以及大的、宏观的毛细管，以同时实现优化的质量传输能力和具有大的内表面的轻质结构。在人造材料中实现这样的分层孔隙率通常需要复杂且昂贵的自上而下的处理，这限制了可扩展性。在这里，我们提出了一种方法，该方法结合了基于金属辅助化学蚀刻（MACE）的自组织孔隙率和电子衍射诱导的大孔隙率，用于合成具有双峰孔径分布的单晶硅，即，具有1微米直径的六边形排列的圆柱形大孔，其由被60 nm宽的中孔穿过的壁隔开。MACE过程主要由金属催化的还原-氧化反应引导，其中银纳米颗粒（AgNPs）充当催化剂。在这个过程中，AgNP充当自推进粒子，不断沿着其轨迹去除硅。高分辨率X射线成像和电子断层扫描揭示了由此产生的大开口孔隙率和内表面，用于高性能能量存储、收集和转换或片上传感器和执行器的潜在应用。最后，分层多孔硅膜可以通过热氧化转化为分层多孔无定形二氧化硅，这种材料由于其多尺度人工血管化而对光流体和（生物）光子应用特别感兴趣。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
