Dynamic Imaging of Au-nanoparticles via Scanning Electron Microscopy in a Graphene Wet Cell
液体环境中的高分辨率纳米成像对于研究生物和化学系统中的分子相互作用至关重要。特别是，电子显微镜是纳米级成像的黄金标准工具，但其高真空要求使应用于液体样品极具挑战性。在这里，我们提出了一种新的基于石墨烯的湿电池装置，其中可以直接在液体环境内进行高分辨率SEM（扫描电子显微镜）和能量色散X射线（EDX）分析。石墨烯是一种理想的膜材料，因为其高透明度，导电性和机械强度可以支持SEM的高真空和接地要求，同时实现最大的分辨率和信号。特别地，我们获得了在石墨烯湿电池内经历布朗运动的纳米颗粒的高分辨率（< 5 nm）SEM视频图像和在液体环境中的纳米颗粒组合物的EDX分析。我们获得的分辨率超过目前的传统氮化硅器件在更高的电子剂量下在SEM和TEM中成像。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Optical coupling between resonant dielectric nanoparticles and dielectric waveguides probed by third harmonic generation microscopy
局域电磁模式和可忽略的欧姆损耗决定了亚波长全介电纳米粒子的兴趣日益增长。虽然详尽的研究量处理与自由空间电磁场的全介电纳米结构的相互作用，其性能作为集成的光子元件仍然没有解决。我们提出了一个实验研究的谐振亚波长硅纳米盘和非谐振硅波导之间的光耦合，探测三次谐波发生显微镜。通过将纳米盘放置在离波导不同的距离处，我们观察到三次谐波强度调制高达4.5倍。这种调制被分配到由它们耦合到波导和随后的调制它们的磁型共振引起的纳米盘内的局部场增强的变化。有趣的是，虽然波导提出了一个额外的损失通道的nanodisk，我们观察到的nanodisk内的局部场强的增加，通过严格的全波模拟验证。这项工作使全介电纳米粒子在光子芯片上的集成迈出了一步。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Films with the discrete nano-DLC-particles as the field emission cascade
通过碳纳米粒子束沉积法制备了具有离散的类金刚石纳米粒子的薄膜。通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对它们的形貌进行了成像。纳米颗粒分散地分布在硅（100）衬底上。AFM谱线显示纳米粒子呈半球形。测试了纳米DLC/ Si级联结构的场致电子发射，在10.2V/μm下获得了1 mA/cm 2的电流密度。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Self-Organized Platinum Nanoparticles on Freestanding Graphene
用铂纳米颗粒（Pt NP）成功地官能化了独立式石墨烯膜。高分辨率的透射电子显微镜显示了一个均匀分布的单晶Pt纳米粒子，往往表现出一个优先的取向。出乎意料的是，还发现NP部分暴露于真空，其中顶部Pt表面高于石墨烯衬底，如从原子尺度扫描隧道显微镜图像和详细的分子动力学模拟推断的。在生长过程中的局部应变积累被认为是起源的NP自组织。这些发现有望塑造未来开发用于燃料电池的Pt NP催化剂以及基于NP-官能化石墨烯的高性能电子产品的方法。
2014-12-18 cond-mat.mes-hall
Theory and simulations of the angular momentum transfer from swift electrons to spherical nanoparticles in STEM
研究提出基于经典电动力学的理论模型与数值方法，计算STEM快电子向球形纳米粒子传递的角动量，发现传递方向恒定且随粒子半径增大而增加，随电子速度和碰撞参数增大而减少，电场贡献主导磁场贡献。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall
Single femtosecond laser pulse excitation of individual cobalt nanoparticles
纳米尺度下的激光诱导磁性操纵是一个快速发展的研究课题，在自旋电子学中具有潜在的应用。在这项工作中，我们解决的散射截面，热效应，和激光能量密度上的单个飞秒激光脉冲激发的磁性纳米粒子的磁性，结构和化学稳定性的作用。我们发现，从飞秒激光脉冲的纳米粒子的能量转移是有限的瑞利散射截面，结合光吸收的支持基板和保护层确定的纳米粒子温度的增加。我们调查个别钴纳米粒子（8至20 nm的大小）作为一个原型模型系统，使用X射线光电子显微镜和扫描电子显微镜后，激发单飞秒激光脉冲的不同强度和偏振。与计算结果一致，我们发现没有确定性或随机反转的纳米粒子的磁化强度超快退磁或全光开关通常报告在薄膜。相反，在更高的能量密度下，激光脉冲激发导致纳米颗粒与保护层的光化学反应，这导致磁性的不可逆变化。基于我们的研究结果，我们讨论了在隔离的纳米磁体中实现激光诱导开关所需的条件。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Quantifying the Blue Shift in the Light Absorption of Small Gold Nanoparticles
实验研究了金纳米颗粒（GNPs）尺寸对表面等离子体共振（SPR）频率的影响。在经典的柠檬酸盐GNP合成过程中，收集了通过UV-Vis光谱法测量的SPR频率和通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）测量的GNP直径的数据。给出了纳米颗粒尺寸与光吸收蓝移的关系。它们由一个具有单个自由参数的方程拟合，即周围介质的介电常数。因此，确定周围介质的折射率，其表征GNP表面壳。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-controlled domain wall pinning-depinning effects in ferromagnetic nanowire-nanoparticles system
我们代表的微磁学建模和实验磁力显微镜调查的结果畴壁（DW）钉扎-脱钉的铁磁纳米线（NW）和两个铁磁纳米粒子（NP）的混合系统组成的影响。结果表明，包括在一端具有DW成核球的NW和两个NP栅极的特殊NW-NP配置使得能够基于NP子系统中的磁化切换实现受控DW钉扎-脱钉扎。提出了外驱动场操纵和独立NP切换的算法，该算法允许开发一种新型的磁逻辑单元。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall
Super-resolution diamond magnetic microscopy of superparamagnetic nanoparticles
本文提出一种基于NV色心电荷态光控与环形光束超分辨磁共振谱的纳米磁显微方法，实现约100 nm分辨率，成功分辨间距约190 nm的30 nm铁氧化物纳米颗粒磁偶极特征，且灵敏度显著优于共聚焦方法。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.ins-det
A Better Method for Volume Determination of Regularly and Irregularly Shaped Nanoparticles with Enhanced Accuracy
纳米颗粒（NPs）广泛应用于不同的应用领域，例如医学、工程和化妆品。纳米颗粒的尺寸（或体积）是其成功应用的最重要参数之一。从一维或二维测量确定规则NP（例如球体和立方体）的体积相对简单。然而，由于纳米颗粒的三维性质，使用单一工具以高通量确定许多类型的规则和不规则形状的纳米颗粒（IS-NP）的适当物理尺寸是具有挑战性的。在这里，我们提出了一个相对简单的方法，统计确定一个更好的体积估计的许多类型的NP结合测量从自上而下的投影面积和峰值高度使用两种工具。所提出的方法是显着更快，更经济的电子层析成像方法。我们证明了改进的精度相结合的方法，扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）通过使用建模和测量。这项研究还表明，SEM提供了一个更准确的估计比原子力显微镜的大小为大多数IS-NP尺寸测量。该方法提供了一种非常需要的、适当的高通量体积测量方法，可用于许多应用。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall
Controlled domain wall pinning in ferromagnetic nanowire by nanoparticles stray fields
我们报告的结果控制畴壁（DW）钉扎在铁磁纳米线（NW）的杂散磁场的两个均匀磁化的铁磁纳米粒子（NP）放置在NW的两侧和细长的平行于NW轴的实验调查。我们表明，通过磁力显微镜测量DW钉扎强度基本上取决于相对于NW磁化的NP磁矩的取向，可以达到20 mT。我们还进行了微磁模拟确认的静磁相互作用的DW与NP杂散场的钉扎强度的影响。讨论了具有可切换逻辑功能的逻辑单元的可能实现。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Ultrasonic force microscopy on 'poly(vinyl alcohol)/SrTiO3' nano-perovskites hybrid films
利用原子力显微镜（AFM）和超声力显微镜（UFM）对SrTiO 3（STO）纳米粒子（NPs）与聚乙烯醇（PVA）复合样品进行了表征。UFM比接触式AFM地形图更好地解析了STO NP的形态特征。对于高STO浓度，单个STO NP形成纳米簇，其聚集在微聚集体中。STO聚集体，覆盖的PVA，表现出没有AFM摩擦对比，但清楚地区分从PVA矩阵使用UFM。对于复合样品中的NP，观察到与在不存在聚合物的情况下从milliQ水溶液沉积在平坦硅衬底顶部上的NP类似的聚集。在混合膜中，大多数STO纳米颗粒通常呈现比PVA基质低的UFM对比度，即使更硬的样品区域如STO应该产生更高的UFM对比度。具有中等对比度的STO NP的特征在于在PVA/STO界面处的较低对比度的UFM晕。这一结果可以解释为考虑到超声在PVA/ STO界面处在纳米尺度上被有效地阻尼。根据我们的数据，PVA/STO界面处的纳米级超声响应在UFM图像对比度中起着重要作用。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall
Structure and frictional properties of Langmuir-Blodgett films of Cu nanoparticles modified by dialkyldithiophosphate
制备了二烷基二硫代磷酸盐（DDP）修饰铜纳米粒子的LB膜。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱学（XPS）和原子/摩擦力显微镜（AFM/FFM）研究了LB膜的结构、微摩擦行为和附着力。结果表明，改性后的纳米铜粒子具有典型的核壳结构和良好的成膜能力。AFM/FFM图像显示改性Cu纳米粒子LB膜由多个纳米粒子紧密有序排列而成，具有良好的低摩擦性能。摩擦环表明纳米铜颗粒的表面坡度对摩擦力有显著影响，摩擦行为表现出明显的“棘轮效应”。粘附实验表明，改性后的纳米铜颗粒具有很小的粘附力。(c)2006 Elsevier B. V.保留所有权利。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Semimetallic ErAs Nanostructures Embedded in GaAs
第一次通过截面扫描隧道显微镜（XSTM）和光谱（XSTS）的生长和原子/电子结构的分子束外延（MBE）生长的ErAs纳米颗粒和纳米棒嵌入在GaAs矩阵检查。截面能够询问内部结构，并且非常适合于研究嵌入的纳米结构。嵌入式铒砷纳米结构生长的早期阶段，通过这些技术进行检查，并与以前的横截面TEM工作进行比较。还进行了ErAs纳米颗粒和纳米棒的Tunneling光谱I（V），表明这两种纳米结构都是半金属的。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Alignment of Nanoparticles Via Magnetic Sorting
在室温附近，薄膜的MnAs自发地排列成两个相，一个是铁磁性的，另一个是顺磁性的。这两个阶段采取有趣的形式纳米“线。“在这个实验中，我们使用扫描探针显微镜研究了在MnAs薄膜上自发形成的有序线性阵列的磁铁矿纳米颗粒。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlative extinction and single fluorophore bleaching microscopy for ligand quantification on gold nanoparticles
本研究提出一种关联消光与单荧光团漂白显微术，可单颗粒定量金纳米颗粒上的转铁蛋白配体数量等参数，揭示了系综平均方法无法观测到的配体数量异质性分布。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall physics.optics q-bio.QM
Mirror Effect from Atomic Force Microscopy Profiles Enables Tip Reconstruction
在这项工作中，在原子力显微镜的尖端卷积效应被重新审视，以说明立方体物体的能力，用于确定尖端的形状和大小。利用分子基立方纳米粒子作为参考，一个两步尖端重建过程已经开发出来。首先，通过对卷积误差的分析来估计尖端到面的角度，同时从实验轮廓中提取尖端半径。所获得的结果与尖端供应商的规格良好一致，即使实验已经使用具有分散的尺寸和纵横比的纳米颗粒的真实分布进行。这证明了我们的方法的可靠性，并打开了一个更准确的尖端重建使用纳米光刻图案的大门。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Beam induced heating in electron microscopy modeled with machine learning interatomic potentials
本研究开发了一种结合理论和实验的方法，利用分子动力学和等变神经网络势模拟金属纳米颗粒在电子显微镜成像时的电子束诱导加热，并预测加热量随颗粒尺寸、形状、支撑材料及电子束参数的变化。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Silica anchored colloidal suspension of magnetite nanorods
研究了胶体二氧化硅纳米粒子与磁性流体的相互作用，最终形成纳米棒状结构。水性磁流体由具有双层月桂酸表面活性剂的磁铁矿纳米颗粒组成。该表面活性剂提供了对短程范德华吸引力和空间排斥力以及长程偶极-偶极相互作用力的稳定性。而在胶体二氧化硅中，钠离子为二氧化硅纳米颗粒提供稳定性。将胶体二氧化硅和磁性流体以不同的比例混合，以了解二氧化硅和磁铁矿纳米颗粒之间的相互作用。因此，使用FTIR、TGA和磁场诱导显微镜研究了系统中存在的相互作用。FTIR和TGA数据表明，二氧化硅通过Si-O键与月桂酸外层相互作用，最终为系统提供稳定性。月桂酸鞘的长度随二氧化硅纳米颗粒的浓度而变化。SEM图像表明纳米棒的形成，其结构尺寸随二氧化硅浓度而变化，这也反映在磁场诱导的结构形成中。使用显微镜观察到的结构与来自FTIR和TGA数据分析的相互作用相关。这里再次呈现氧化铁（磁铁矿）纳米颗粒的XRD数据以供完成。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Laser spectroscopy of finite size and covering effects in magnetite nanoparticles
通过实验研究了磁铁矿团簇的大小对各种磁性能（磁矩、居里温度、阻断温度等）的影响。已经执行。磁性分离的方法，生物相容性氧化铁纳米颗粒（NP）的水悬浮液的过滤允许产生具有4 - 22 nm范围内的纳米颗粒直径的级分。纳米粒子的尺寸是通过动态光散射（DLS），透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）的方法控制。首次将DLS方法实时应用于在水悬浮液中分离NP的过程中控制尺寸。纳米颗粒尺寸的变化引起居里温度的变化和铁纳米颗粒的特定磁性的变化。对具有不同体磁矩和表面磁矩的经典海森堡模型进行了蒙特卡罗模拟，并对实验数据进行了解释。实验和理论建模表明，磁铁矿纳米颗粒的磁性不仅取决于它们的尺寸，而且还取决于它们的表面自旋状态，而磁矩（每Fe 3 O 4分子式单元）的增长和下降依赖性是可能的，这取决于纳米颗粒中的磁性原子的数量。已经研究了清洁的和覆盖有生物可吸收层簇的NP。
2015-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanomaterial datasets to advance tomography in scanning transmission electron microscopy
材料科学中的电子层析成像随着在三维（3D）中表征纳米材料的需求而蓬勃发展。获得实验数据对于开发和验证重建方法至关重要，这些方法可以提高分辨率并降低辐射剂量要求。这项工作提出了五个高质量的扫描透射电子显微镜（STEM）断层扫描数据集，以解决在这一领域的开放获取数据的关键需求。这些数据集代表了实验技术的当前限制，具有高质量，并且包含具有结构复杂性的材料。包括一个超支化的Co2P纳米粒子的断层扫描系列，在整个180°倾斜范围内成像的碳纳米纤维上的铂纳米粒子，通过等斜率断层扫描以原子分辨率成像的铂纳米粒子和钨针，以及PtCu纳米粒子的通过焦点倾斜系列。提供了每个数据集的体积重建，用于比较和开发后处理和可视化技术。有兴趣创建新的数据处理和重建算法的研究人员现在可以访问最先进的实验测试数据。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Plasmonic properties of individual bismuth nanoparticles
本文研究单个球形铋纳米颗粒（50-600 nm）的等离激元性质，证明其支持可从近红外调谐至紫外的局域表面等离激元共振，并因低成本、生物相容性和抗氧化性而适合大规模等离激元应用。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Structural and magnetic characterization of self-assembled iron oxide nanoparticle arrays
我们报告了自组装磁性纳米颗粒阵列的结构和磁学特性。采用热分解法合成了粒径为20 nm的单分散氧化铁纳米粒子。将纳米颗粒悬浮液旋涂在Si衬底上以实现颗粒的自组织阵列，随后在各种条件下退火。通过X射线衍射、亮场和暗场高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对样品进行了表征。的结构分析相比，超导干涉装置（SQUID）磁强计的磁行为的调查。我们可以识别多相FeO/g-Fe_2 O_3或多相FeO/Fe_3O_4纳米颗粒。FeO/g-Fe_2 O_3系统显示出明显的交换偏置效应，这解释了该系统获得的特殊磁化数据。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved diamond magnetic microscopy of superparamagnetic iron-oxide nanoparticles
本文利用金刚石氮-空位中心磁显微镜对约30纳米超顺磁氧化铁纳米颗粒进行时间分辨宽场成像，揭示了单颗粒横向磁化、极低磁滞及高度不对称的B_c分布，并直接记录了毫秒至秒级的Néel弛豫过程。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Structural and magnetic study of a dilute magnetic semiconductor: Fe doped CeO2 nanoparticles
本文报道了Fe掺杂对CeO 2纳米粒子的结构和室温铁磁性的影响。X射线衍射和选区电子衍射测试表明，Ce_（1-x）Fe_xO_2（x = 0.0 - 0.07）纳米粒子为单相立方结构，无第二相存在。发现通过使用透射电子显微镜测量计算的平均粒径随着Fe含量的增加而增加。在室温下进行的直流磁化测量表明，所有的样品表现出铁磁性。已发现饱和磁矩随着Fe含量的增加而增加。
2009-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
