Strongly Anisotropic Thermal and Electrical Conductivities of Self-assembled Silver Nanowire Network
散热问题是柔性电子领域的新兴挑战。柔性电子器件的热管理产生了对具有高度各向异性导热率的柔性材料的需求，其用作散热器以在平面方向上去除多余的热量，并用作热屏蔽以保护人体皮肤或其下的设备组件免受加热。这项研究提出了一种自组装的银纳米线网络，具有高热和电各向异性，有可能解决这些挑战。沿银纳米线轴向的面内热导率为37 W/m-K，而跨面热导率仅为0.36 W/m-K。电和热传导率的测量结果表明，丰富的线-线接触强烈阻碍热传输。纳米线的优异排列导致在两个面内方向上的热传导和电传导的相同的各向异性比为3。当温度降低到50 K时，该比率保持不变，这表明线-线接触在两个方向上以相同的程度降低热传导和电传导，并且它们的效果与温度无关。此外，声子软化显着降低德拜温度的网络，这是从电阻率数据拟合。由于声子热传导的结果，在两个方向上的薄膜的洛伦兹数，这是近似相同的，是大于索末菲值在室温下，并随着温度的降低，因为小角度散射和减少声子的贡献而减小。这种纳米线网络为柔性电子产品热管理的新挑战提供了解决方案。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Silver Nanowires on Carbon Nanotube Aerogel Sheets for Flexible, Transparent Electrodes
通过在干纺多壁碳纳米管（MWNT）气凝胶上喷涂银纳米线（AgNWs），制备了透射率可达98%、薄层电阻可达11 Ω/sq的柔性独立透明导电电极（TCEs）。与直觉相反，混合电极的透射率可以随着MWNT气凝胶内AgNW的质量密度增加而增加，然而，最终可实现的透射率取决于MWNT气凝胶的初始透明度。同时，当AgNW沿着MWNT气凝胶形成网状网络时，获得薄层电阻的强烈降低。此外，各向异性降低的方块电阻和极化透射率的AgNWs/MWNTs气凝胶是实现与此方法。最终的AgNW/MWNT混合TCE的透射率和薄层电阻可以通过喷涂机制或通过选择初始MWNT气凝胶密度来微调。因此，根据所需的要求，可以实现具有优化的光电性能的广泛的AgNW/MWNT混合TCE。最后，独立的AgNW/MWNTs混合TCE可以层压到各种各样的基板上，而不需要粘合助剂。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Electron-induced limitation of surface plasmon propagation in silver nanowires
等离子体电路被认为是一种有前途的解决方案，有效的技术，用于封装和集成下一代的光学纳米器件。一个关键要素是电信息和光信息之间的共享金属网络，其能够实现电子控制层和等离子体数据链路的有效异质集成。在这里，我们调查到什么程度的表面等离子体激元和载流电子干扰这样一个共享的电路。通过同步记录单个化学合成银纳米线的表面等离子体传播和电输出特性，我们确定了阻碍这些纳米级电路中电流和表面等离子体共同传播的限制因素。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single-crystal silver nanowires: Preparation and Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) property
采用恒电位电沉积法，在商用多孔阳极氧化铝（AAO）模板的受限纳米通道内成功制备了具有高纵横比和高密度自支撑Ag纳米线图案的有序Ag纳米线阵列。X射线衍射和选区电子衍射分析表明，合成的样品具有（220）择优取向。透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究表明，合成的银纳米线阵列大面积、有序，表面光滑，直径均匀。表面增强拉曼散射（SERS）光谱表明，银纳米线阵列作为基底具有较高的SERS活性。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Observing "Quantized" Conductance Steps in Silver Sulfide: Two Parallel Resistive Switching Mechanisms
我们证明了在室温下区分硫化银器件中的两种电导开关机制是可能的。使用沉积在宽Ag底部电极上的Ag $_2$ S薄膜进行实验，所述宽Ag底部电极与扫描隧道显微镜的Pt尖端接触。通过在银电极上施加正电压，可以看到电导切换到具有高三个数量级的电导的状态，这与Ag $_2$ S薄膜内导电路径的形成有关。我们认为这是由金属银纳米线伴随着周围的晶格结构的修改。在施加负电压后衰减的金属银纳米线允许观察原子级接触的断裂迹线特征中的电导步骤，而晶格结构变形通过逐渐和连续减小的电导迹线来揭示。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall
Angular and temperature dependence of current induced spin-orbit effective fields in Ta/CoFeB/MgO nanowires
在金属/铁磁体/氧化物三层膜中电流感生自旋轨道有效磁场提供了一种新的方法来操纵磁化强度，这是一种替代传统的电流感生自旋转移力矩所产生的非共线磁化。Ta/CoFeB/MgO结构由于其垂直各向异性和大电流诱导的自旋轨道有效场而被期望用于非易失性存储器和逻辑器件。然而，许多方面，如角度和温度依赖的有效场的现象是很少了解。在这里，我们评估的角度和温度依赖性的电流诱导的自旋轨道有效场考虑从反常和平面霍尔效应的贡献。在300 K时，有效场的纵向和横向分量与磁化方向有很强的角度依赖关系。横向场随温度的降低而显著降低，而纵向场则表现出较弱的温度依赖性。我们的研究结果揭示了重要的功能，并提供了一个更全面的了解电流诱导的自旋轨道有效场的机会。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dispersion relation, propagation length and mode conversion of surface plasmon polaritons in silver double-nanowire systems
采用基于有限元法的本征模分析方法研究了银双纳米线系统中的表面等离子体激元模式。计算了系统中十个最低能量等离子体激元模的色散关系、表面电荷分布、场图和传播长度。这十个模式被分为三组，因为它们被发现分别起源于两条导线之间的双极-双极、偶极-偶极和四极-四极杂化。有趣的是，除了充分研究的间隙模式（模式1），另一种模式从组1，这是一个对称耦合的电荷模式（模式2）被发现有一个更大的群速度和更长的传播长度比模式1，建议模式2是另一个潜在的信号传输等离子体电路。方案，以有效地激发（注入）组1模式在两线系统中，也转换模式2（模式1）到模式1（模式2）的数值模拟演示。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Kinetics of Electrodeposition of Silver and Copper at Template Synthesis of Nanowires
描述了在铜和银的电沉积中从氧化铝（孔径~ 200 nm，孔隙率~ 50%）填充到膜中的纳米孔的动力学的调查结果。结果表明，在相同的通电量下，铜和银沉积的金属填充孔隙的程度（沉积物的平均厚度）不同。计算（根据法拉第定律）和实验的依赖性，这些金属的沉积速率上的电量通过直流和脉冲电流。在不同的电流扫描速率下得到了动电流I-V依赖性。较小的沉积速率允许降低电极工艺的浓度限制并获得较高的金属沉积物平均厚度和较高的填充度。确定了直流和脉冲电流的电量限值。获得了银和铜镀层的平均厚度。使用配备有Oxford Instruments INCA Enerqy EDX系统的TESCAN SEM，在膜的横截面上研究孔填充程度、形态和化学微量分析。
2007-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Breaking the wire: the impact of critical length on melting pathways in silver nanowires
本文通过分子动力学模拟与理论建模研究银纳米线熔化机制，发现临界长度决定熔化路径：长线遵循扩散驱动模型，短线受非平衡效应主导并加速熔化，为纳米结构设计提供依据。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Template-assisted growth of silver nanowires by electrodeposition
模板辅助合成是一种生长各种一维纳米结构的简便方法。在各种纳米多孔模板中，阳极氧化铝（AAO）是最常用的。本文研究了在氧化铝模板中电沉积银纳米线的生长动力学。AAO模板使用标准的两步阳极化工艺制造。利用扫描电子显微镜获得所制造的模板的几何特征，例如孔径（55 nm）、孔间距（115 nm）、壁厚（27 nm）、孔隙率（19.87%）和孔密度。通过阻挡层减薄工艺和化学蚀刻对孔底部的氧化物层进行改性，以促进均匀的金属沉积。随后进行孔加宽以将孔的直径增加至65 nm以增强沉积。孔间距增加到119.8 nm，壁厚几乎保持恒定在27.7 nm。使用常规电沉积以恒定电流模式沉积银。系统地研究了沉积时间、电流、溶液浓度和温度等沉积参数。对于每个沉积，通过考虑孔的填充分数和线的平均长度来计算工艺的效率，所有这些都是从SEM图像测量的。在参数范围内观察到随时间呈线性增长。从实验中观察到，降低电流、提高沉积温度和沉积更长的持续时间增加了纳米线的平均长度。利用电沉积生长金属纳米线可以扩展到其他纯金属和合金系统。
2022-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon-Enhanced Photoresponse of a Single Silver Nanowire and its Networked Devices
光测辐射热效应在采用具有纳米尺度特征的金属电极的光电结构和器件中是至关重要的，这是由于等离子体激元场增强引起的加热。一种特殊的情况是单个银纳米线（Ag NW）和它们的网络。Ag NW-网络表现出优异的热、电和机械性能，为光电子器件中使用的普通柔性透明电极材料提供了简单而可靠的替代品。迄今为止，还没有关于银纳米线的光响应的报道。在这项工作中，我们表明，一个单一的银纳米线和网络，这样的银纳米线具有显着的，固有的光响应由于光测辐射热效应，直接观察和测量使用扫描光电流显微镜。在接触金属处产生的表面等离子体激元（SPP）或在金属-金属结构处产生的等离子体激元在等离子体激元场增强是可能的结处引起加热。银纳米线的局部加热导致由于测热效应的负光电导。在这里，由于等离子体增强塞贝克效应的开路响应记录在NW-金属接触结。发现通过用银纳米颗粒装饰银纳米线，SPP辅助的测辐射热效应进一步增强。这些观察结果与金属纳米线在等离子体应用中的使用有关，特别是在光电子学中。我们的发现可能为等离子体激元传感铺平道路，而无需光谱检测。
2022-01-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Temperature-Dependent Thermoelectric Properties of Individual Silver Nanowires
研究了单个高纯单晶银纳米线（Ag NW）的电导率$σ$、热导率$λ$和Seebeck系数$S$随温度$T$（$1.4\,\mathrm{K}$和室温（RT）之间）的变化。透射电子显微镜随后进行的银纳米线的热电特性，使其传输特性可以与结构数据。晶体结构，表面形貌和扭结和孪晶的罕见发生进行了鉴定。的银纳米线的热电性能进行了讨论，在比较的散装：$S_{\mathrm{Ag,Pt}}(T)$测量相对于铂，是在协议的散装，$σ(T)$和$λ(T)$显示相对于散装减少的值。后者都是显着占主导地位的表面散射所造成的增加的表面体积比。通过降低$T$，电子平均自由程强烈地超过NW的直径$150\,\mathrm{nm}$，从而观察到从扩散输运到准弹道一维输运的转变。这项工作的一个重要结果是，洛伦兹数$L(T)$原来是独立的表面散射。相反，$L(T)$的特性取决于材料的纯度。此外，$σ(T)$和$L(T)$可以用银的体德拜温度来描述。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Propagation of plasmons in designed single crystalline silver nanostructures
我们证明了在单晶银纳米结构中的等离子体激元的传播使用自下而上和自上而下的方法相结合。使用湿化学方法制备厚度约为65 nm、表面积约为100 μm^2的银纳米片。然后通过聚焦离子束研磨来雕刻银纳米尖端和纳米线。等离子体激元的激发是通过使用的荧光从再沉积的银团簇在铣削过程中。等离子体激元在纳米线中的传播是在可见光谱区观察到的。我们还通过测量远端导丝末端的发射光谱观察到腔效应。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Simultaneous detection of spin and orbital angular momentum of light through scattering from a single silver nanowire
近年来，光的自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM）在光通信系统、微操作、亚波长位置传感等方面具有重要意义。为此，从应用和基本自旋轨道相互作用（SOI）的角度来看，同时检测光束的SAM和OAM是重要的研究课题之一。虽然干涉和基于超颖表面的方法已经能够检测的状态，我们的方法涉及从单晶银纳米线的弹性散射的SAM和OAM状态的圆偏振拉盖尔-高斯（LG）光束的同时检测。利用傅里叶平面显微镜，分析了透射散射光在平面内的强度分布，从而清晰地再现了SAM和OAM状态。研究了SAM和OAM诱导的横向能流以及纳米线的偏振相关散射特性，以了解探测机制。我们的方法没有基于超表面的方法所需的复杂的纳米纤维技术，并且据我们所知，是基于单个纳米物体的同时SAM和OAM检测的第一个例子。该研究将进一步加深对SOI效应的理解，并可用于片上光学检测和操作。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Two-junction model in different percolation regimes of silver nanowires networks
本研究提出双结模型，模拟银纳米线网络在近渗流与过渗流区间的电输运，揭示过渗流下的熔丝型开关机制，为神经形态计算与透明电极应用提供新视角。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of transverse spin of plasmon polaritons in a single-crystalline silver nanowire
报道了在等离子体激元单晶银纳米线中激发的表面等离子体激元的横向自旋和自旋动量锁定的实验观察。与在金属膜中激发的SPP相反，沿NW的长轴（$x$轴）传播的倏逝SPP模式的电磁场分量可以沿两个纵向平面（$y$和$z$平面）衰减，导致两个正交的横向自旋分量（$s_z$和$s_y$）。在纵向平面（$x$）中的衰减SPP模式信号的相反圆偏振分量的分析揭示了信号的自旋相关偏置，因此存在横向自旋分量（$s_z$）。傅立叶平面中相应的横向自旋密度（$s_3$）揭示了自旋-动量锁定，其中自旋的螺旋度由SPP倏逝波的波矢量分量决定。此外，三维数值计算的结果得到证实。所呈现的结果展示了如何利用化学制备的等离子体AgNW来研究倏逝波中的光学自旋，并且可以外推以探索亚波长效应，包括定向自旋耦合和光学纳米操纵。
2021-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-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
MEAM parameterization for cyclic and tensile deformations of Gold-Silver core-shell systems
金-银（Au-Ag）核-壳纳米结构在可拉伸电子器件中越来越重要，其中高抗拉伸性和抗疲劳性是至关重要的。本工作提出了一个改进的嵌入原子模型（MEAM）的原子间势通过密度泛函理论（DFT）计算的参数化调查的作用，位错和缺陷的相互作用控制的机械行为的Au-Ag和Ag-Au核壳纳米结构在拉伸和疲劳载荷下使用分子动力学（MD）模拟。核壳结构和它们的原始对应物之间的比较分析也进行了。在整个工作中，赝势和全电子全势DFT计划用于参数化MEAM通过计算纯Au，Ag及其合金的结合能，晶格参数和体积模量。使用新的力场MD模拟，原始和核壳纳米线的拉伸行为进行了探索，温度在300 K至600 K之间。还进行了两种原始纳米线和两种核-壳纳米线在-15%至15%的应变范围内10个循环的疲劳性能。我们的研究结果表明，Ag-Au核-壳纳米线在疲劳载荷下表现出最好的可逆性。此外，Ag-Au表现出最高的位错形成和完全消灭的缺陷一致。虽然，Au-Ag呈现出比其原始对应物改善的疲劳性能，但与Ag-Au相比，具有一些残余缺陷，导致较低的可逆性。对于拉伸载荷，所有四种结构的强度随着温度的升高而劣化。热软化被认为是更突出的Au-Ag核-壳纳米线相比，Ag-Au。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum electronic transport of topological surface states in beta-Ag2Se nanowire
采用化学气相传输法合成了一类新型三维拓扑绝缘体（TI）--β-Ag 2Se单晶纳米结构。通过测量电子输运性质，包括弱反定域效应，Aharonov-Bohm振荡和Shubnikov-de Haas振荡，验证了拓扑表面态。第一性原理能带计算表明，\b{eta} -Ag 2Se体系的能带反转是由强自旋轨道耦合和Ag-Se键杂化引起的.这些广泛的调查提供了新的有意义的信息银硫族化物TI具有各向异性狄拉克锥，这可能是有用的自旋电子学应用。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall
Coupling emission from single localized defects in 2D semiconductor to surface plasmon polaritons
类原子发射体与表面等离子体激元的耦合提供了一条通向显著的光学非线性的路径，这在量子信息处理和量子网络中是必不可少的。大的耦合强度要求发射器在等离子体结构的表面附近的纳米级定位精度，这是具有挑战性的。我们证明了在钨二硒化物（WSe2）单层自对准的银纳米线的表面等离子体激元模式的单个局部缺陷的耦合。银纳米线在重叠区域处的单层上诱导应变梯度，导致形成固有地接近表面等离子体的局部缺陷发射位点。我们测量的耦合效率的下限为39%，从发射器到等离子体模式的银纳米线。该技术提供了一种实现等离子体结构与2D半导体的局部缺陷之间的有效耦合的方法。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrical Tuning of Surface Plasmon Polariton Propagation in Graphene-Nanowire Hybrid Structure
我们展示了石墨烯-纳米线混合结构在可见光范围内的动态表面等离子体激元调制，这在以前被认为是石墨烯基场效应晶体管调制器的艰巨任务。实验上获得了高达0.07dB/μm的静态调制深度。仔细的模拟表明，在银NW和石墨烯片之间的界面处的强烈聚焦的电磁场和显著增强的电场是使器件的光学响应达到可见光范围的关键作用。进一步研究了单层石墨烯在狄拉克点附近的调制行为和双层石墨烯的奇异性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Analysis of damping-induced phase flips of plasmonic nanowire modes
我们从银纳米线的一端发射表面等离子体激元通过不对称照明与白光和使用等离子体激元到光散射在纳米线两端探测光谱的等离子体激元法布里-珀罗线模式。从纳米线两端的散射强度的最大值和最小值的光谱位置被发现是同相或异相，这取决于纳米线的长度和光谱范围。这一现象可以用广义Fabry-Perot模型来解释。这两个制度之间的转折点是敏感的表面等离子体往返损耗，从而打开了一个新的可能性，用于检测纳米线环境中的光吸收的变化。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hybrid plasmonic nanosystem with controlled position of nanoemitters
量子点在靠近银纳米线的位置被光学激发可以发射纳米线表面等离子体激元。与这种有前途的混合系统相关的挑战是控制纳米线上纳米发射器的位置。我们报告使用双光子光聚合过程中的战略位置的量子点纳米线在控制网站。量子点和纳米线极端之间的距离的参数研究表明，精确控制发射点的位置，使控制线端的光强度，通过表面等离子体传播。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excitation of nanowire surface plasmons by silicon vacancy centers in nanodiamonds
金刚石中的硅空位（SiV）中心由于其窄的发射线而成为量子发射体的一个非常有前途的候选者。虽然许多不同的量子发射体已经被用于激发各种传播的等离子体模式，但SiV中心的相应开发仍然是迄今为止未知的领域。在这里，我们报告的银纳米线支持的表面等离子体激元模式的激发使用SiV中心的纳米金刚石。SiV中心荧光与表面等离子体激元的耦合被观察到，当位于纳米线附近的纳米金刚石被泵浦照射时，作为来自纳米线远端的辐射发射。耦合的影响也被视为SiV中心寿命的变化。最后，我们讨论了加强SiV中心耦合到表面等离子体模式的可能途径。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin relaxation characteristics in Ag nanowire covered with various oxides
我们利用非局域自旋阀结构研究了Ag纳米线表面覆盖Bi_2O_3，Al_2O_3，HfO_2，MgO和AgOx氧化层的自旋弛豫特性。自旋翻转概率，即在10 K下动量弛豫时间与自旋弛豫时间的比率，随着氧化物构成元素Mg、Al、Ag和Hf的原子序数而呈现逐渐增加。令人惊讶的是，发现Bi 2 O3覆盖层与其他氧化物层相比将概率增加了一个数量级。这一发现表明，存在一个额外的自旋弛豫机制，如在Ag/Bi 2 O3界面的Rashba效应，这不能通过简单的Elliott-Yafet机制通过声子，杂质和表面散射解释。Ag/Bi 2 O3界面可以提供作为自旋到电荷互转换层的功能。
2015-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoemission electron microscopy of localized surface plasmons in silver nanostructures at telecommunication wavelengths
我们使用中心波长为1.55微米的飞秒激光脉冲在Ag纳米结构处成像场增强。成像基于在光电发射电子显微镜（PEEM）中观察到的非线性光电发射。将图像直接与相同结构的紫外PEEM和扫描电子显微镜（SEM）成像进行比较。此外，我们已经进行了原子尺度的扫描隧道显微镜（STM）上相同类型的银纳米结构和金基板上。从单个Ag颗粒的光电子光谱测量显示出更大的贡献，从高阶光电子过程以上的功函数阈值比将预测的完全微扰模型，与最近的结果使用较短的波长一致。调查广泛的选择银纳米粒子和纳米线，场增强观察到从30%的银纳米粒子和从没有的纳米线。在PEEM实验和随后的SEM分析中均未观察到纳米结构的激光诱导损伤。通过直接比较相同纳米结构的SEM和PEEM图像，我们可以得出结论，场增强与平均纳米结构尺寸和形状无关。相反，我们建议，在观察到的场增强的变化可能源于衬底和电连接到衬底的粒子之间的楔形界面。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
