Design and operation of CMOS-compatible electron pumps fabricated with optical lithography
我们报告CMOS兼容的量子化电流源（电子泵）制造的纳米线（NW）上300毫米SOI晶片。与其他基于Al、GaAs或Si的金属或半导体泵不同，制造不依赖于电子束光刻。该结构由纳米线上串联的两个栅极组成，与SOI纳米线工艺的唯一区别在于长（40 nm）的氮化物间隔物。结果，单个硅化岛在栅极之间被隔离，并且由于该岛的小尺寸和电容，在低温下传输由库仑阻塞主导。操作和性能相当于电子束光刻的设备被证明在非绝热泵浦制度，泵浦频率高达300 MHz。我们还确定和模型签名的电荷陷阱影响电荷泵在绝热制度。在接近28FDSOI技术的过程中，量化电流参考的可用性可能会引发这些泵的新应用，并允许将它们与低温CMOS电路共同集成，例如在新兴的量子比特接口领域。
2016-12-30 cond-mat.mes-hall
Nanowire magnetic force sensors fabricated by focused electron beam induced deposition
我们证明了使用个人的磁性纳米线（NW），生长的聚焦电子束诱导沉积（FEBID），作为扫描磁力传感器。对纳米线的机械磁化率、热运动和磁响应的测量表明，纳米线具有高质量的弯曲机械模式和沿其长轴指向的强反磁化。总之，这些属性使纳米线优秀的传感器的弱磁场模式，证实了校准测量微米级载流导线和磁扫描探针图像的坡莫合金磁盘。FEBID在合成纳米线的组成、几何形状和生长位置方面的灵活性使其成为制造扫描探针的理想选择，该扫描探针专门设计用于成像磁化或电流密度的细微图案。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Measurement of thermal conductance of silicon nanowires at low temperature
我们对单个单晶硅悬浮纳米线进行了热导测量。纳米线（130 nm厚，200 nm宽）的制造通过电子束光刻和绝缘体上硅（SOI）衬底上的两个分开的垫之间的悬挂。我们用3方法测量了声子波导的热导。纳米线的横截面接近硅中的主声子波长，其在1K下为100 nm的量级。在1.3K以上，电导表现为T3，但在最低温度下测量到的偏差可以归因于简化的几何形状。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Direct comparison of domain wall behavior in Permalloy nanowires patterned by electron beam lithography and focused ion beam milling
使用电子束光刻（EBL）和聚焦离子束（FIB）铣削在单电子透明的Si $_{3}$ N $_{4}$膜上制造了宽度低至150 nm的名义上相同的坡莫合金纳米线。透射电子显微镜（TEM）的实验进行比较，这两种技术产生的纳米结构，我们认为是第一次直接比较名义上相同的纳米线的制造技术。EBL和FIB方法都产生了高质量的结构，其边缘粗糙度为在连续膜中观察到的平均晶粒尺寸5 - 10 nm的数量级。然而，沿FIB图案化纳米线的边缘观察到显著的晶粒生长。进行洛伦兹TEM \emph{in situ}成像以比较图案化纳米线中的畴壁的磁行为，其中存在反凹口以钉扎畴壁。畴壁钉扎和反缺口处的脱钉的整个过程显示了通过两种方法制造的纳米线之间的一致行为，其中FIB结构与EBL线相比具有略低的特征场。然而，一个显着的差异，观察到在反凹口的EBL纳米线的畴壁脱钉后，内部的涡旋结构的形成。在FIB图案化纳米线的反凹口内没有看到涡旋结构。从微磁学模拟的结果表明，反凹口内的涡流结构可以被抑制，如果饱和磁化强度（M $_{s}$）沿纳米线的边缘减少。虽然这两种制造方法表明，可以为这里考虑的尺寸产生良好定义的结构，但如果这种结构要用作潜在存储器和逻辑应用中的畴壁的管道，则名义上相同的结构的磁行为的差异可能是一个问题。
2015-08-08 cond-mat.mes-hall
Wide bandwidth nanowire electromechanics on insulating substrates at room temperature
我们研究了在蓝宝石衬底上制作的具有局域栅结构的InAs纳米线谐振器。使用绝缘蓝宝石衬底的主要优点是其导致减小的寄生电容，从而允许使用网络分析仪的宽带宽致动和检测以及在室温下的信号检测。纳米线的面内和面外振动模式都可以被驱动，并研究了谐振器的非线性响应。此外，该技术使得能够研究由于纳米结构中的加热引起的热应变的变化
2016-01-06 cond-mat.mes-hall
Direct-write, focused ion beam-deposited,7 K superconducting C-Ga-O nanowire
以菲为碳基前驱体，采用镓聚焦离子束诱导沉积法制备了C-Ga-O纳米线。纳米线的电导率在低于300 K时是弱温度依赖性的，并且指示在低于Tc = 7 K时向超导状态的转变。我们测量了上临界场Hc ~ 2（T）的温度依赖性，估计零温临界场为8.8T。这种材料的Tc比任何其他直写纳米线（例如基于C-W-Ga的那些）的Tc高大约40%，从而扩大了制造在液氦温度以上超导的直写纳米结构的可能性
2010-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Compositional and Magnetic Characterisation of Oblique Co and Fe Nanowire Structures Fabricated Using Focused Electron Beam Induced Deposition
University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）
本文通过FEBID技术制备斜向纳米线结构，研究其组成和磁性变化，利用电子能损谱和偏轴电子全息术分析不同生长角度下的元素组成和磁感应强度，发现金属含量随斜向生长角度增加而减少，通过调节电子束参数可控制金属含量。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Andreev interference in the surface accumulation layer of half-shell InAsSb/Al hybrid nanowires
了解载流子在III-V纳米线的空间分布接近耦合到超导体的混合量子器件的基础上的实验的设计和解释是很重要的。本文利用平行磁场中的Andreev干涉研究了InAsSb/Al纳米线的栅相关表面积累层。均匀的混合纳米线和具有短约瑟夫森结的装置制造的阴影光刻，表现出周期性调制的开关电流。周期对应于通过纳米线直径的通量量子，并且与占据圆柱形表面累积层的Andreev束缚态一致。空间分布是可调的门电位从静电模型的预期。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall
Variability Improvement by Interface Passivation and EOT Scaling of InGaAs Nanowire MOSFETs
通过集成等效氧化层厚度为1.2nm的高k LaAlO 3基栅叠层，制备了沟道长度（Lch）小于20 nm的高性能InGaAs全环栅（GAA）纳米线MOSFET。结果表明，在高k和InGaAs之间插入一层0.5nm的Al_2 O_3界面层，可以显著改善界面质量，减小器件的波动。因此，在低于80 nm的Lch处首次展示了63 mV/dec的创纪录低亚阈值摆幅，使InGaAs GAA纳米线器件成为未来低功率晶体管的强有力候选者。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Scaling Theory of the Peierls-CDW in Metal Nanowires
研究了多沟道金属纳米线中的Peierls不稳定性。超标度关系建立的有限尺寸，温度和波矢标度的电子自由能。结果表明，波矢$q=2k_{F,ν}$处表面模的软化导致了零温下导线半径的临界波动，其中$k_{F,ν}$是最高占有沟道的费米波矢。这Peierls电荷密度波出现的系统尺寸变得可比的通道相关长度。虽然Peierls不稳定性是弱的金属纳米线，在这个意义上的相关长度是指数长，我们预测，通过目前的技术制造的纳米线可以驱动到应变下的电荷密度波制度。
2007-05-29 cond-mat.mes-hall
In-situ TEM observation of preferential amorphization in single crystal Si nanowire
利用透射电子显微镜原位研究了室温下单晶硅纳米线在聚焦电子束辐照下的纳米不稳定性。结果表明，随着电子注入剂量的增加，硅纳米线优先从表面向中心非晶化。相比之下，在Si纳米线的中心，非晶化似乎是不均匀的，并且伴随着晶粒的旋转和d间距的压缩而变得更加困难。我们提出的纳米曲率效应和高能束诱导的非热激活效应的概念可以很好地解释这种由电子束辐照引起的选择性优先非晶化，而经典的撞击机制和电子束加热效应似乎不足以解释这些过程。此外，研究结果揭示了硅纳米线和硅薄膜在聚焦电子束辐照下非晶化的差异。此外，这些发现对未来基于硅宝石的器件的纳米稳定性和纳米加工具有重要意义。
2017-12-08 cond-mat.mes-hall
Improving the electrical conductivity of Pt nanowires deposited by focused electron beam induced deposition using thermal annealing
Texas State University（德克萨斯州立大学）
通过热退火显著提升FEBID沉积铂纳米线的电导率，使其在极低温下具备良好的导电性能，为毫开尔文温度下的纳米电子器件提供新可能。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High quality factor mechanical resonance in a silicon nanowire
实验研究了基于双钳位硅纳米线的纳米机械谐振器的谐振特性。的基模的谐振频率进行了测量，在温度为$20\,\mathrm{mK}$的纳米线的各种尺寸使用的磁动计划。共振频率的测量值同意从欧拉-伯努利理论获得的估计。测得的内部品质因数的$5\,\mathrm{μm}$长谐振器，$3.62\times10^4$，超过了相应的值在较高的温度下调查的类似的谐振器。所提出的结构可以用作具有预期灵敏度$\sim 6 \times 10^{-20}\,\mathrm{g}\,\mathrm{Hz}^{-1/2}$的质量传感器。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Focused-ion-beam-induced deposition of superconducting nanowires
以羧基钨（W（CO）6）为前驱体，采用离子束诱导沉积技术，以镓为聚焦离子束，合成了临界温度为5.2 K的超导纳米线。薄膜是无定形的，W、C和Ga的原子浓度分别为约40%、40%和20%。从不同外加磁场下的电阻率数据中推导出零开尔文值的上临界场和相干长度分别为9.5 T和5.9 nm。在3 K时，临界电流密度为Jc= 1.5 × 10^5 A/cm 2。该技术可用作超导器件的无模板制造方法。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Te-doped selective-area grown InAs nanowires for superconducting hybrid devices
半导体纳米线已成为超导混合器件中的多功能组件，用于马约拉纳物理和量子计算。纳米线的输运性质可以通过场效应或掺杂来调节。我们研究了一系列的InAs纳米线的导电性已被修改的n型掺杂碲。除了电子显微镜的研究，电线也进行了检查，原子探针断层扫描，以获得有关Te原子的本地纳入的信息。发现Te原子主要聚集在纳米线的核心和{110}侧面的拐角处。传输测量也证实了n型掺杂的效率。作为一个示范性的混合器件，约瑟夫森结的制作使用纳米线作为弱连接。相应的测量结果表明，随着掺杂浓度的增加，临界电流明显增加。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Realisation of a Frustrated 3D Magnetic Nanowire Lattice
在三维中图案化纳米磁体在凝聚态物理中呈现了一种新的范例，并且允许访问过多的基本现象，包括稳健的自旋纹理、作为携带磁荷的缺陷的家的磁性超材料以及在三维中存储信息的磁密度设备。然而，迄今为止，将功能磁性材料纳米结构化为复杂的三维几何形状已被证明是一项艰巨的挑战。在这里，我们显示磁性纳米线可以安排成3D挫折磁性纳米线晶格，通过使用3D聚合物纳米打印和金属沉积的组合。所制备的纳米线是单畴的，它们通过畴壁的成核和扩展来切换。深度纳米级磁成像和有限元模拟阐明了存在于3D纳米结构晶格上的自旋纹理。我们的研究展示了一个通用的平台，用于生产3D纳米结构的磁性材料，允许实现跑道存储器设备和3D纳米结构的系统，模仿散装受挫晶体。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall
Coherent Charge Transport in Ballistic InSb Nanowire Josephson Junctions
InSb超导-超导混合器件是研究Majorana模和固态器件拓扑量子计算的理想器件。弹道，相位相干超导纳米线混合器件的实验实现是工程拓扑超导电子学的必要一步。在这里，我们报告的低温传输研究约瑟夫森结设备制作的InSb纳米线生长的分子束外延，并提供了明确的证据，相位相干，弹道电荷传输通过纳米线的交界处。我们证明，我们的设备显示门可调接近诱导的超电流和多个Andreev反射的差分电导的清晰签名，表明在交界处的相位相干传输。我们还观察到周期性调制的临界电流，可以与纳米线中的弹道输运制度的法布里-珀罗干涉。我们的工作表明，通过分子束外延生长的InSb纳米线具有优良的材料质量，由这些纳米线制成的混合超导器件对于研究物质拓扑态的新物理和拓扑量子电子学的应用是非常理想的。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Focused ion beam induced growth of monocrystalline InAs nanowires
研究了用聚焦离子束（FIB）注入金点诱导的分子束外延（MBE）生长的单晶InAs纳米线。通过这种独特的方法组合，实现了生长的纳米线的纵横比（即长宽比）增加至300。为了控制纳米线的形貌和晶体结构，生长参数，如温度，流量比和注入能量密度变化和优化。此外，研究并调整所使用的分子砷物质的影响，特别是As $_2$与As $_4$的比例。除了高的纵横比，这种优化的结果在生长的单晶InAs纳米线的堆垛层错的数量可以忽略不计。单NWsx放置由FIB植入，这补充了面积生长的工作领域的现场控制。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multifunctional Devices and Logic Gates With Undoped Silicon Nanowires
我们报告的电子输运性质的多栅极器件制造的非掺杂硅纳米线。通过局部静电门控和温度依赖性测量实现了对相关传输机制的理解和控制。源极/漏极接触和硅沟道的作用可以被独立地评估和调整。围绕硅化物-硅接触界面的包裹栅极被证明是有效的，在诱导接触肖特基势垒的完全抑制，从而使载流子注入到液氦温度。通过独立调节有效肖特基势垒高度，可以获得各种可重构器件功能。特别地，相同的纳米线器件可以被配置为用作具有可调极性的肖特基势垒晶体管、肖特基二极管或p-n二极管。这种多功能性最终被用来实现增益远高于1的NAND逻辑门。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced tunneling conduction through RuO$_2$ nanowire contacts
通过纳米接触的电子传导过程的一个很好的理解是一个关键的步骤，实现功能的纳米电子器件。我们研究了单个金属RuO $_2$纳米线（NWs）与通过简单光刻预图案化的接触Au电极之间的纳米接触的电流-电压（$I$-$V$）特性。研究了低偏压欧姆区接触电阻的温度行为和高偏压非欧姆区接触电阻的$I$ - $V$曲线。我们发现，在1- 300 K的宽温度区间内，电子的导电过程可以用涨落诱导隧穿（FIT）导电理论很好地描述。结合我们以前的工作（Lin { \it et al.}，Nanotechnology { \bf 19}，365201（2008）），其中通过精细电子束光刻制造纳米接触，我们的研究证明了FIT模型在表征电子纳米接触中的一般有效性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Remote capacitive sensing in two-dimension quantum-dot arrays
我们研究了采用与晶圆代工厂兼容的全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）工艺制备的绝缘体上硅纳米线场效应晶体管中的栅极定义量子点。包裹在硅纳米线上的一系列分裂栅极自然地沿着单个纳米线产生量子点的$2\times n$双线性阵列。我们开始研究这样的2 $\times$ 2阵列内的量子点的电容耦合，然后显示如何可以扩展这种耦合在两个平行的硅纳米线耦合在一起共享，电隔离，“浮动”电极。利用一个量子点作为单电子盒传感器操作，浮栅用于增强电荷灵敏度范围，使其能够检测单独的硅纳米线中的电荷状态转变。通过比较多个器件的测量结果，我们说明了浮动栅极的影响，通过量化作为点传感器分离和配置内的双纳米线结构的函数的电荷灵敏度衰减。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall
Fully in-situ InAs nanowire Josephson junctions by selective-area growth and shadow evaporation
采用一种特殊的超导电极阴影蒸镀工艺，原位制备了基于InAs半导体纳米线和Nb超导电极的约瑟夫森结。与其他金属超导体如Al相比，Nb具有更大的超导能隙的优点，这允许在更高的温度和磁场下操作。我们的结是通过在两个相邻的倾斜Si（111）面上选择性生长的InAs纳米线对上阴影蒸发Nb来制造的，并且彼此以很小的距离交叉。相对于沉积源的上部线充当确定下部纳米线上的超导电极的间隙的荫罩。电子显微镜测量表明，完全原位制备方法给出了一个干净的InAs/Nb界面。在电流-电压特性曲线中观察到明显的约瑟夫森超电流，并可通过底栅进行控制。0.68的过量电流表示高的结透明度。在微波辐射下，观察到明显的整数夏皮罗台阶，表明正弦电流-相位关系。由于Nb的临界场很大，在超过1 T的磁场下仍能维持约瑟夫森超导电流。我们的研究结果表明，原位制备的Nb/InAs纳米线接触是非常有趣的候选人超导量子线路需要大磁场。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent and multiple Andreev reflections in Ge hut nanowire Josephson Junctions
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（凝聚态物理国家重点实验室和中国科学院物理研究所）
研究通过实验探讨Ge Hut纳米线约瑟夫森结中诱导超导性，发现可调超流电流和超额电流，揭示Ge Hut纳米线约瑟夫森结透明度高达85%，并通过电压偏置光谱观测到最高四阶多Andreev反射，提取出临界磁场和温度。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Micro-focused Brillouin light scattering study of the magnetization dynamics driven by Spin Hall effect in a transversely magnetized NiFe nanowire
利用微聚焦布里渊光散射技术研究了横向磁化的Pt（4 nm）/NiFe（4 nm）/SiO2（5 nm）层状纳米线（横向尺寸为500 × 2750 nm 2）中由自旋霍尔效应产生的纯自旋电流对热自旋波本征模的放大作用。中心（基本）和边缘自旋波模式的频率和横截面已被测量作为注入的直流电流的强度的函数。这两种模式的频率表现出明显的红移，而它们的截面大大增加注入直流的强度。一个阈值样的行为被观察到的注入直流的值为2.8 mA。有趣的是，一个额外的模式，本地化的纳米线的中心部分，出现在更高的频率上增加的强度注入直流阈值以上。微磁学模拟被用来定量再现实验结果，并调查复杂的非线性动力学引起的自旋霍尔效应，包括修改的空间轮廓的自旋波模式和外观的额外模式以上的阈值。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Design and Implementation of a Micron-Sized Electron Column Fabricated by Focused Ion Beam Milling
我们已经设计、制造和测试了微米尺寸的电子柱，其具有约700微米的总长度，包括两个电子透镜;具有1微米的最小孔的微透镜，随后是具有直径高达50微米的孔的第二透镜，以形成相干低能电子波前。设计标准遵循缩小源尺寸、透镜尺寸和电子动能的概念，以最小化球面像差，确保平行相干电子波前。所有的透镜孔径都是采用聚焦离子束铣削的，因此可以在距光轴约300 nm的公差内精确对准。实验上，最后一列形状的准平面波前的最小全发散角为4 mrad和电子能量低至100 eV。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Hard-gap spectroscopy in a self-defined mesoscopic InAs/Al nanowire Josephson junction
超导体/超导体-纳米线混合结构可以作为多功能的构建块，以实现基于量子化水平的马约拉纳电路或超导量子位，例如Andreev量子位。对于所有这些应用，超导体-半导体界面尽可能干净是至关重要的。此外，超导电极的形状和尺寸需要精确控制。我们通过完全原位的方法制备了自定义的InAs/Al核/壳纳米线结，满足所有这些标准。透射电子显微镜测量证实了尖锐和干净的界面之间的纳米线和原位沉积的Al电极，这是通过阴影蒸发形成的。此外，我们报告隧道光谱，门和磁场相关的运输测量。可实现的短结长度、观察到的硬带隙和磁场鲁棒性使得这种新的混合结构对于依赖于精确控制子带隙状态的数量的应用（如Andreev量子比特或拓扑系统）非常有吸引力。
2020-07-29 cond-mat.mes-hall
High Kinetic Inductance Microwave Resonators Made by He-Beam Assisted Deposition of Tungsten Nanowires
我们评估的混合微波谐振器的性能相结合的溅射铌薄膜与钨纳米线生长与氦束诱导沉积技术。根据生长条件，纳米线具有典型的宽度$w\in[35-75]$ ~nm和厚度$t\in[5-40]$ ~nm。我们观察到一个高的正常状态电阻$R_{sq}\in [65-150]$ $Ω/sq$，它与一个临界温度$T_c\in[4-6]~K$一起确保了高的动态电感，使谐振器强非线性。在低温下制作了集总和共面波导谐振腔，并在$4.5$ ~GHz的低光子区测量了其内部品质因数，最高可达$3990$。分析了线长、温度和微波功率的依赖关系，我们提取了$L_K\approx15$ pH/sq的W纳米线的动力学电感，其是几何电感的250倍，并且在$4.5$ ~GHz处的克尔非线性高达$K_{W,He}/2π=200 \pm 120$ ~Hz/光子。因此，用氦聚焦离子束制成的纳米线是用掩模和无抗蚀剂直接写入工艺设计紧凑、高阻抗、超导环境的通用对象。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall
Single-electron tunneling in InP nanowires
我们报告的制造和电气特性的场效应器件的基础上的线状InP晶体生长的Au催化剂颗粒的气-液-固过程。我们的InP线是n型掺杂的，直径在40-55 nm范围内，长度为几微米。在被沉积在氧化的Si衬底上之后，通过电子束制造的Ti/Al电极单独接触导线。我们得到的接触电阻低至~10千欧姆，与微小的温度依赖性。电极之间的距离在0.2和2微米之间变化。线中的电子密度随着背栅而改变。低温运输测量显示库仑阻塞行为与单电子充电能量为1毫电子伏。我们还证明了能量量子化所造成的限制在电线。
2003-02-25 cond-mat.mes-hall
Single-shot fabrication of semiconducting-superconducting nanowire devices
半导体超导纳米线吸引了广泛的兴趣，由于可能存在的非阿贝尔马约拉纳零模式，这有望拓扑量子计算。然而，马约拉纳签名的搜索是具有挑战性的，因为具有所需的纳米线长度和材料参数的可重复的混合器件需要可靠地制造，以执行系统的探索，在栅极电压和磁场。在这里，我们利用一个制造平台的基础上的阴影墙，使超导体和正常金属的原位，选择性和连续沉积，形成正常超导结。重要的是，该方法允许在Single Shot中实现器件，消除了在脆弱的半导体/超导体界面合成之后的制造步骤。在原子水平上，所有研究的设备揭示了一个尖锐的和无缺陷的超导-超导界面，相应地，我们电测量硬诱导超导能隙。虽然我们的进步对于提高复杂混合器件的产量至关重要，但它也为探索混合器件的新材料组合提供了一条直接的途径。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall
Metal passivation effect on focused beam-induced nonuniform structure changes of amorphous SiOx nanowire
利用原位透射电子显微镜研究了非均相金纳米颗粒（AuNPs）对聚焦电子束（e-beam）辐照非晶SiOx纳米线（a-SiOx NW）引起的非均匀结构变化的钝化作用.据发现，在室温下，直的和均匀的a-SiOx NW展示了在纳米尺度下的加速颈缩以及在轴向方向上的快速塑性伸长和局部S型变形。然而，一旦用均匀的AuNP改性，a-SiOx NW的纳米弯曲侧壁表面变得有趣地钝化，并且加工从扩散（或塑性流动）主导的状态转变为蒸发（或烧蚀）主导的状态。结果，AuNP改性的a-SiOx NW的颈缩被大大延迟，而没有可见的伸长和弯曲变形。进一步提出了纳米曲率和束诱导软模以及原子振动不稳定性的两种组合效应来解释所观察到的新现象。
2017-08-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.chem-ph
Ferromagnetic Nanowires with Superconducting Electrodes
实验研究了不同几何形状的介观铁磁/超导（$FS$）Ni/Al结构中$F$-和$S$-侧的邻近效应。制备了具有宽范围界面透明度的样品。研究了该效应对$FS$界面透明度的依赖性。这种效应的幅度被认为是大于预期的邻近效应的经典理论。初步的实验表明，在安德烈耶夫干涉仪的几何形状没有相敏振荡。各种理论模型进行了讨论。
1999-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ubiquitous non-Majorana Zero-Bias Conductance Peaks in Nanowire Devices
本文针对纳米线/超导体混合器件中普遍出现的零偏压电导峰，利用自洽泊松-薛定谔多带模型证明其来源于平庸亚能隙态的叠加与相互作用，而非马约拉纳束缚态，从而为甄别真正的马约拉纳信号提供了关键依据。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Ultrasensitive 1D field-effect phototransistor: CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ nanowire sensitized individual carbon nanotube
基于CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$纳米线（MAPbI $_3$ NW）敏化的单个碳纳米管（CNT）制造场效应光电晶体管。这些器件在nWmm $^{-2}$范围内的低光照条件下的光响应度为R= 7.7 × 10 $^5$ A/W，这在基于CNT的光电探测器中是前所未有的。在高入射功率（~1 mWmm $^{-2}$）下，光浸泡导致负光电流，器件变为绝缘。我们将这种现象解释为有效的电子-空穴分离和空穴从钙钛矿到碳纳米管的电荷转移的结果，这通过增加载流子的数量来提高电导率，但留下电子。在高照明强度下，这些的随机静电势淬灭纳米管中的迁移率。单个CNT器件的几何形状允许分别对金属和半导体CNT的MAPbI $_3$ NW/CNT界面进行局部研究。对CNT-CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$复合材料的红外和拉曼光谱研究表明，光掺杂发生在界面处。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall
Superconducting nanowires by electron-beam-induced deposition
超导纳米线可以通过使用Ga离子的聚焦束分解有机金属气体来制造。然而，物理损伤和无意的掺杂往往是由于暴露于离子束，促使人们寻找一种方法来实现类似的结构与电子束，而不是离子。迄今为止，这仍然是一个实验性的挑战。报道了用电子束诱导沉积法制备超导钨纳米线，其临界温度为2.0 K，临界磁场为3.7 T，并与离子制备的超导线进行了比较。这项工作为实现纳米级超导器件开辟了新的可能性，而不需要离子束柱。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental investigation of the detection mechanism in WSi nanowire superconducting single photon detectors
利用量子探测器层析成像技术研究了WSi纳米线超导单光子探测器（SSPD）的探测机理。为此，我们制备了250 nm宽和250 nm长的WSi纳米线，并测量了其对波长范围为$λ$ = 900 nm至$λ$ = 1650 nm的光子的响应。层析测量表明，探测器的响应仅取决于总的激发能。此外，对于能量Et > 0.8eV，电流能量关系是线性的，类似于在NbN纳米线中观察到的，而对于低于0.8eV的总能量，电流-能量关系偏离线性行为。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Focused linearly-polarized light scattering from a silver nanowire: Experimental characterization of optical spin-Hall effect
自旋轨道相互作用（SOI）是一组亚波长光学现象，其中光的自旋和空间自由度是内在耦合的。光的自旋霍尔效应（SHEL）是SOI的一个独特的例子，它在自旋控制的光子器件以及自旋光学和自旋电子学的新兴领域中具有潜在的应用前景。在这里，我们报告我们的实验研究SHEL由于聚焦线偏振高斯和厄米高斯（$\textrm{HG}_{10}$）光束从银纳米线（AgNW）的前向散射。当分析散射光的偏振时，得到了自旋相关的反对称强度图案。通过计算远场纵向自旋密度（$s_3$）获得相应的自旋霍尔信号。通过比较$s_3$分布，发现$\textrm{HG}_{10}$光束的自旋霍尔信号比高斯光束有明显的增强。对物镜焦平面光场的研究表明，产生纵向旋转场是产生这种效应的主要原因。实验结果证实了三维数值模拟。结果导致更好地理解SOI，并可能对芯片级自旋辅助光子器件有直接的影响。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.optics
Josephson coupling driven magnetoresistance in superconducting NiBi3 nanowires
本研究通过对比含与不含Ni杂质的100 nm宽颗粒状NiBi₃纳米线的磁阻测量，证实磁性杂质引发的随机约瑟夫森耦合是导致负磁阻与磁阻振荡的原因，验证了相关理论预言。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Topological Superconducting Metallic Nanowires probed by a Superconducting Condensate
我们报告了几个低温实验支持的存在下，马约拉纳费米子的超导铅纳米线制造的扫描隧道显微镜。这些纳米线是由压痕过程产生的STM针尖和样品之间的连接桥梁。我们在这里表明，通过控制调谐的纳米线区域的几何形状，其中超导性是由施加的磁场限制，在这些情况下获得的电导曲线是拓扑超导性和马约拉纳费米子的指示。这种行为的最突出的特点是出现了零偏置峰的电导曲线，叠加在一个正常的金属和超导体之间的Andreev制度的电导的背景特性。当施加大于铅体临界场的磁场时，部分纳米线出现零偏压峰。这个场驱动其中一个电极进入正常状态，而另一个电极（尖端）在其顶点保持超导状态。同时，在纳米尺度的连接纳米线中出现了拓扑超导态。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable superconducting nanoinductors
我们表征电感器制造的超薄，约100 nm宽的铌（Nb）和氮化铌（NbN）的条带。这些纳米线在超导状态下具有大的动力学电感。动力学电感与纳米线长度成线性比例，在2.5 K的温度下，NbN的典型值为1 nH/um，Nb的典型值为44 pH/um。我们测量的动力学电感的温度和电流的依赖性，并比较我们的结果与理论预测。我们还模拟了这些纳米线的自谐振频率在一个紧凑的曲折的几何形状。这些纳米线电感元件在各种微波频率超导电路中具有应用。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photocurrent and Photoconductance Properties of a GaAs Nanowire
本文报道了自由悬浮的p掺杂GaAs单根纳米线的光电流和光电导过程。纳米线通过分子束外延（MBE）生长，并且它们通过聚焦离子束（FIB）沉积技术电接触。所观察到的光电流是在纳米线和金属源-漏电极之间的肖特基接触处产生的，而所观察到的光电导信号可以由位于纳米线表面的光学产生的载流子引起的光电门效应来解释。这两种光电效应都对激发激光场的偏振敏感，从而实现偏振相关的光电探测器。
2009-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soft X-Ray Single-Photon Detection With Superconducting Tantalum Nitride and Niobium Nanowires
我们已经制作了超快无暗计数软X射线单光子探测器（X-SNSPD）从TaN与各种传导路径宽度，我们比较它们的性能与相应的数据从Nb X-SNSPD。TaN X-SNSPD在器件检测效率、锁存和脉冲幅度方面提供了改进的检测器性能。与窄TaN导电路径相比，宽导电路径允许一定的能量分辨能力。然而，宽路径也限制了低温下的检测效率，这可以在热点模型中解释。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Microwave dynamics of high aspect ratio superconducting nanowires studied using self-resonance
我们研究了超高长径比（长/宽~ 5，000）超导氮化铌纳米线的微波阻抗。纳米线被制造成紧凑的曲折几何形状，其与50欧姆共面波导传输线的中心导体串联。样品的透射系数被测量到高达20 GHz。在高频率下，透射系数中的峰值被看到。数值模拟表明，这是沿着纳米线长度的半波谐振，其中纳米线充当高阻抗慢波传输线。这种共振为这些纳米线设置了作为电感元件的频率上限。拟合模拟到测量的谐振使得能够精确确定纳米线在谐振频率下的复薄层阻抗。实部是耗散的量度，而虚部由动态电感主导。我们表征的薄层电阻和薄层电感对温度和电流的依赖性，并比较最近的无序超导体的理论预测的结果。这些结果有助于理解基于超导纳米线的高频器件。它们还可能导致新型超导器件的发展，如超紧凑谐振器和慢波结构。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An ultra-fast superconducting Nb nanowire single-photon detector for soft X-rays
虽然超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的红外/光学光子和keV-分子的检测进行了很好的研究，没有研究的连续X射线光子计数厚膜探测器已报道到目前为止。我们制作了一个100 nm厚的铌X射线SNSPD（一个X-SNSPD），并研究了其在连续模式下对keV能量光子的探测能力。该探测器即使在0.4%的偏置电流下也能够探测光子，这与光学薄膜SNSPD形成鲜明对比。在延长的测量期内未记录暗计数。引人注目的是，信号幅度分布显著依赖于光子能量谱。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
Proximity-induced supercurrent through topological insulator based nanowires for quantum computation studies
在拓扑绝缘体表面态中，邻近诱导超导能隙被预测为容错量子计算中急需的Majorana费米子的宿主。最近理论上提出的拓扑量子计算架构通过Majoranas是基于Kitaev的一维量子线的大型网络，这对当前基于单纳米线的器件的可扩展性提出了巨大的实验挑战。在这里，我们解决了这个问题，通过实现强大的超导性的结制造的拓扑绝缘体Bi2Se3纳米线接近耦合到传统的s波超导W电极。铣削技术在纳米尺度上具有制造任何所需形状和结构的巨大潜力，因此可以有效地用于将现有的基于单纳米线的设计按比例放大为基于纳米线的网络架构。我们证明了弹道拓扑表面态在长Bi2Se3结中传播具有高IcRN产物的长程邻近诱导超导有序中的主导作用。大的上临界磁场，超过了Escherasekhar Clogston极限表明存在强大的超导秩序与自旋三重态库珀配对。还观察到非常规的IcRN产物对纳米线结的宽度的逆依赖性。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Supercurrent and multiple Andreev reflections in an InSb nanowire Josephson junction
外延生长的高质量半导体InSb纳米线是发展高性能纳米电子学、量子信息处理和通信器件以及研究固态系统中新物理现象的新兴材料系统。在这里，我们报告的测量超导正常导体超导结设备制造的InSb纳米线与铝基超导接触。测量结果表明，邻近感应超电流流过的InSb纳米线段，与一个可调的栅极的临界电流，在电流偏置配置和多个Andreev反射特性的电压偏置配置。研究了临界电流与温度、磁场的关系以及结的多次Andreev反射特性。此外，我们从测量中提取了过电流，并研究了其温度和磁场依赖性。InSb纳米线约瑟夫森结器件的超导性的成功观察表明，InSb纳米线为在固态系统中产生和观察诸如Majorana费米子等新的物理现象提供了一种优良的材料系统。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Template nanowires for spintronics applications: nanomagnet microwave resonators functioning in zero applied magnetic field
为了将自旋电子学的概念应用到实际的工业应用中，需要在零外加磁场下工作的低成本自旋电子器件。在这里，我们提出了第一个微波测量纳米磁体设备内的多孔膜电沉积制造。本文详细讨论了一种由三块纳米磁体组成的微波谐振腔，该谐振腔工作在零外磁场中。通过施加特定频率的微波信号，中间纳米磁体的磁化经历铁磁共振（FMR），并且该器件输出可测量的直流电流（自旋扭矩二极管效应）。或者，纳米器件可以用作在零场中起作用的微波振荡器。为了在微波频率下测试谐振器，我们开发了一种简单的测量装置。
2008-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable NbTiN Josephson junctions fabricated with focused helium ion beam
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
本研究通过聚焦氦离子束制备可调谐的NbTiN约瑟夫森结，实现从金属到绝缘相的弱链接调节，适用于超导电子学的多种应用。
2024-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shiba Bound States across the mobility edge in doped InAs nanowires
我们提出了一个研究的Andreev量子点（QDots）制造的小直径（30 nm）的Si掺杂的InAs纳米线的费米能级可以跨迁移率边缘分离局域态离域状态进行调整。绝缘相的过渡被确定的振幅和宽度的激发能级的下降，并发现超导子带隙共振（SGR）的频谱上有显着的后果。而在深局域的水平，只有准粒子共隧穿观察到的轻微离域的水平，Shiba束缚态的形式和奇偶性变化的量子相变被确定为交叉的束缚态在零能量。最后，在金属制度，单Andreev共振观察。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Responsivity Photodetection by Self-Catalyzed Phase-Pure P-GaAs Nanowire
缺陷对于光电子器件是有害的，例如堆垛层错可以形成载流子传输势垒，并且具有深能级的外来杂质（Au）可以形成载流子陷阱和非辐射复合中心。本文首先研制了具有纯锌层（ZB）结构的自催化p型GaAs纳米线（NWs），并以此制作了光电探测器。由于不存在堆垛层错并抑制了大量深能级缺陷，该光电探测器在室温下具有1.45 x 105 A W^-1的高光响应度，对波长为632.8 nm的低强度光信号具有高达1.48 x 10^14琼斯的优异比探测率（D*），优于先前报道的NW基光电探测器。这些结果表明，这些自催化纯ZB GaAs纳米线是光电子应用的有前途的候选人。
2018-04-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Temperature dependence of coercivity for isolated Ni nanowires unraveled by high-sensitivity micromagnetometry
本研究利用高灵敏度微机械扭转振荡器测量单根Ni纳米线的磁响应，对比其与阵列的温度依赖磁性能，揭示了偶极与机械相互作用对纳米线阵列磁行为的关键影响，为相关器件设计提供参考。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insulating, metallic and superconducting behavior in a single nanowire
在具有减小的维度的系统中，量子涨落对电子传导具有强烈的影响，即使在非常低的温度下。在超导体中，这是特别有趣的，因为超导电子的相干态与这些波动强烈相互作用，因此是研究它们的敏感工具。在本文中，我们报告的超导纳米线在量子相位滑移制度的全面测量。使用本征电迁移过程中，我们已经开发出一种方法来降低光刻制造的高电阻纳米线的电阻在原位和小的连续步骤。在低温下，我们观察到临界（库仑）封锁电压和超导临界电流，取决于纳米线的正常状态电阻，与理论模型吻合良好。在这两个制度之间，我们发现一个连续的过渡显示出非线性金属的行为。所报道的本征电迁移技术并不限于低温，因为我们发现在室温下也有跨越三个数量级的电阻的类似变化。除了超导量子线路之外，这种降低电阻的技术也可以应用于现代电子电路。
2020-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
